部分气体的发现
——张敏涵
气体作为四种基本物质状态之一，没有固定的形状和体积，其特性介于液体和等离子体之间。不同气体的发现也与现代科技的发展相影随行。
“气体”一词由范海尔蒙于1630年首次提出。他也证明了亚里士多德认为不可能存在的真空，是“十分平常的东西”，他是头一个清楚的认识到各种化学过程中气体的产生。范·海尔孟知道气体、可凝结的蒸汽与空气之间的区别。气体是由不可见的原子组成。但是他认为气体不能容纳在器皿中。
直到后来罗伯特·玻意耳收集气体，才使推翻了范·海尔孟的看法。和当时的许多科学家一样，玻意耳首先研究的对象是空气。通过对空气物理性质的研究，特别是真空实验，他认识到真空所产生的吸力乃是空气的压力。他做了一系列实验来考察空气的压力和体积的关系，并推导出空气的压力和它所占体积之间的数学关系。在他的著作《关于空气弹性及其物理力学的新实验》中，他明确地提出：“空气的压强和它的体积成反比”。法国物理学家马略特在此后15年也根据实验独立地提出这一发现。所以后人把关于气体体积随压强而改变的这一规律称作波义耳一马略特定律。这一定律用当今较精确的科学语言应表达为：一定质量的气体在温度不变时，它的压强和体积成反比。
1727年，斯蒂芬·黑尔斯牧师出版了他的《植物静力学》，书中描述了有关气体的一些实验，但他只满足于测量气体的体积，所以没能发现个别的气体。直到1754年，约瑟夫·布莱克重新发现“固定气体”（二氧化碳），1766年，亨利·卡文迪什仔细研究二氧化碳和玻意耳发现的氢气，并且是第一个在水银面上收集可融气体的人，他把“固定气体”通入水银槽，然后再在水银表面上收集到纯净的气体测量了密度和溶解性，并证明了它和动物呼出、木炭燃烧所产生的气体相同。
二氧化碳实验的探究结束后，舍勒又发现了一种十分重要的气体——氧气。 氧气的发现是在1773年，舍勒分别通过硝酸钾、硝酸镁、碳酸银、碳酸汞、氧化汞等盐的热分解，以及软锰矿与浓硫酸的共热制得了氧气，并对氧气的性质进行了研究。舍勒把自己的研究成果汇集于《论空气和火的化学》一书中。
氮气在大气中虽多于氧气，由于它的性质不活泼，所以人们在认识氧气之后才认识氮气的。不过它的发现却早于氧气。1755年英国化学家布拉克（Black,J.1728-1799）发现碳酸气之后不久，发现木炭在玻璃罩内燃烧后所生成的碳酸气，即使用苛性钾溶液吸收后仍然有较大量的空气剩下来。后来他的学生D·卢瑟福（Rutherford,D.1749-1819）继续用动物做实验，把老鼠放进封闭的玻璃罩里直至其死后，发现玻璃罩中空气体积减少1/10；若将剩余的气体再用苛性钾溶液吸收，则会继续减少1/11的体积。D·卢瑟福发现老鼠不能生存的空气里燃烧蜡烛，仍然可以见到微弱的烛光；待蜡烛熄灭后，往其中放入少量的磷，磷仍能燃烧一会，对除掉空气中的助燃气来说，效果是好的。把磷燃烧后剩余的气体进行研究，D·卢瑟福发现这气体不能维持生命，具有灭火性质，也不溶于苛性钾溶洲，因此命名为"浊气"或"毒气"。在同一年，普利斯特里作类似的燃烧实验，发现使1/5的空气变为碳酸气，用石灰水吸收后的气体不助燃也不助呼吸。由于他同Ｄ·卢瑟福都是深信燃素学说的，因此他们把剩下来的气体叫做"被燃素饱和了的空气"。
1772年化学家舍勒也从事这一研究。他用硫肝（硫酸与铁粉的混合物）吸收空气中的助燃气而取得了氮气。经实验得出这样的结论：这种气体较空气轻；能灭火，颇似碳酸气，其效力没有碳酸气显著。他是第一个认为氮气是空气成为之一的人。只要把空气中的助燃气吸收，就能制得较纯的氮气。"氮"这个名字，是后来拉瓦锡给它取的，意思是无益于生命。
化学是一门十分神奇的学科，气体的发现也让我们的生活更加美好，随着科技的进步，人类对于气体的发现也会更加清晰，这个多姿多彩的世界因化学而更加美丽。
