第二节 论磷燃烧

在我们着手的那些燃烧之中，在水装置（图版Ⅴ，图 1）中将至少能容六品脱的广口瓶盛满氧气；当广口瓶完全盛满，以致气体开始从下面涌出时，将广口瓶 A 移往汞装置（图版Ⅳ，图 3）。然后我们用吸墨水纸把广口瓶内外的汞面弄干，在把纸插到广口瓶下面之前小心将纸浸入汞中保持一些时间，以免我们让普通空气进去，普通空气非常顽强地粘在纸的表面。首先把要用来燃烧的物体放在精密的秤中极精确地称量，然后将其放入铁质或瓷质小浅底盘 D 中；用一个大杯子 P 将此盖住，大杯子起分割钟罩的作用，再把整个通过汞放进广口瓶中，此后将大杯子撤掉。以这种方式使燃烧材料通过汞的困难，要以通过将广口瓶 A 的某一边升高一下，尽可能迅速地把可燃物体塞进小杯 D 来避免。在这种操作方式中，少量普通空气进入广口瓶，不过这无足轻重，在任何可以察觉的程度上既无损于实验的进行又无损于实验的精确性。

当 D 杯放入广口瓶之下时，我们吸出一部分氧气，以使汞升至 EF 处， 如前面第一部分第五章中所指出的那样；否则，当燃烧物体着火时，膨胀的气体就会被部分压出去，我们就不再能够对实验前后的量做任何精确的计算。极方便的吸出空气的方式，是靠配有虹吸管 GHI 的气泵注射器，用此注射器可以使汞上升到二十八时以下的任何高度。极易燃的物体如磷，用赤热的弯铁丝 MN（图版Ⅳ，图 16）快速通过汞来点火。不易点燃的物体则用一点引火物，引火物上固定有微小的磷粒子，磷在用赤热铁丝点火之前就放在要点火的物体上。

在燃烧的最初瞬间，受热了的空气变稀薄，汞下降；但是，当在磷和铁燃烧过程中不形成弹性流体时，不久吸收就十分明显，汞就上升进入广口瓶中。必须十分注意在一定量的气体中燃烧的任何物质的量都不可以太大，否则，在接近实验终了时，杯子就会离广口瓶很近，以致由于产生的强热及冷汞引起的突然冷却使其受破裂之危。关于测量气体体积的方法，以及根据气压计和温度计等等校正量具的方法，见这一部分第二章的第五和第六节。

上述方法极适合燃烧所有的固结物质甚至固定油。后者在广口瓶之下的灯中燃烧，用引火物、磷和热铁易于点着。但是，对于诸如醚、醇和精油之类的易蒸发物质来说，这是危险的；这些物质大量溶解于氧气之中；一着火， 就发生危险而突然的爆炸，把广口瓶抛得很高，将其击成无数碎片。科学院的一些成员和我本人有两次险些挨炸。此外，虽然这种操作方式足以相当精确地确定被吸收的氧气量和产生的碳酸量，但是，由于对含有过量氢的植物物质和动物物质所做的一切实验中还形成了水，因此这套装置既不能收集水也不能确定水的量。用磷做的实验甚至是不完善的，因为不可能证实产生的磷酸重量等于燃烧的磷重量与此过程中吸收的氧气重量之和。因此，我不得已根据情况改变了仪器，并且使用了几种不同的仪器，我将从用来燃烧磷的仪器开始，按次序描述这些不同的仪器。

取一个大水晶或白玻璃球形瓶 A（图版Ⅳ，图 4），球形瓶有一个直径约为二吋半或三吋的瓶口 EF，用金刚砂给瓶口精确地配上一个黄铜帽，黄铜帽有两个让管子 xxx 和 yyy 通过的孔。在用盖子关闭球形瓶之前，将支座 BC 放入其内，支座上放上盛有磷的瓷杯。然后用粘封泥封上瓶帽，让其干燥数日，精确称量；此后，用与管子 xxx 相联的空气泵抽空球形瓶中的空气，通过管子 yyy 从这一部分第二章第二节所描绘的气量计（图版Ⅷ，图 1）将其充满氧气。然后用取火镜将磷点着，让其燃烧，直至固结的磷酸云使燃烧中止，同时不断由气量计提供氧气。装置已经冷却时称重并打开泥封；扣除仪器的皮重，剩下的就是所盛磷酸的重量。为了便加精确，检验燃烧之后球形瓶中所盛空气或气体是适当的，因为也许它碰巧稍重或稍轻于普通空气；在关于实验结果的计算中必须考虑这种重量之差。