17世紀中葉以前，人們對空氣的認識還很模糊，多數研究者認為只有一種氣體，空氣是唯一的氣體元素。到了18世紀，通過對燃燒和呼吸的研究，學者們才開始認識到氣體是多種多樣的，而且陸續發現了碳酸氣、氫氣、氯氣、氮氣和氧氣等，這些氣體的發現是很不容易的。但其中最為困難和曲折的還是氧氣的發現過程。

　　在氧氣被人們發現之前，出現過不少有關氣體化學研究的先驅者，有關的英國化學家有波義耳、�？�、梅耶、赫爾茲、布拉克等人。梅耶在他們當中做出了最顯著的成績。在他的主要著作《有關醫學、自然科學的五論》（1674）中，介紹了他的種種有關氣體的實驗。例如，在密閉的容器內進行燃燒或動物呼吸的實驗；硝石與硝酸的實驗；令鐵與硝酸或硫酸作用時，將發生的氣體用倒立的玻璃瓶加以收集的實驗等。并發表了重要見解，認為在硝石與空氣中存在著同一種物質，它對于燃燒或呼吸起重要作用。他將這種物質命名為“硝空氣精”或“硝空氣粒子”。梅耶的硝空氣精，雖然還停留在推論階段，但可以說已經預言了氧元素的存在。

　　波義耳曾經研究過空氣的性質，對火焰和空氣的實驗作過這樣的描述：在一個抽掉空氣的容器中，將硫磺灑在一塊燒紅的鐵板上，硫磺只會冒煙而不能燃燒，但在有空氣的容器中硫磺能燃燒而產生藍色火焰。他還從蠟燭和氫氣的燃燒現象發現，燃燒是不能沒有空氣的。雖然證明了燃燒不能沒有空氣，但并沒有發現其中起作用的是氧氣。

　　赫爾茲（1677-1761）是植物學家，通過他的著作《植物靜力學》（1727），對氣體化學作出了貢獻。他發現了植物能釋放氣體，并決定測量放出的氣體量。還將動物以及礦物性的各種物質塞入槍筒，加熱后，在水上捕集所產生的氣體。當時雖然獲得了具有不同化學性質的多種氣體，但赫爾茲只考慮有關容積的測定，卻完全忽視了對化學性質方面的考察。不過，在實驗儀器的改革方面，他比梅耶進了一步，梅耶的氣體發生器是兼作捕集器的，而赫爾茲則使用兩種不同的儀器。

　　最初認識到在化學性質上有各不相同的氣體存在的是布拉克（1728-1799）。在他的論文《關于白鎂、生石灰和其它堿性物質的各種實驗》（1756）中，認識到二氧化碳是單一的化學氣體，并命名為固定空氣。他運用稱量這種定量方式，確認了白鎂（即MgCO3）是鎂灰（即MGQ）與固定空氣（即CO2）的化合物。如果將它加酸或加熱時，這種氣體便被釋放出來。也明確了石灰石與石灰之間的關系，與白鎂和鎂灰的關系相似。

　　繼布拉克之后出現的化學家是卡文迪許（1721-1810）。他在皇家學會刊物上發表的《關于人工空氣的各種實驗》（1766）的論文中，根據鋅、鐵、錫等三種金屬與礬酸（即硫酸）或鹽精（即鹽酸）作用時產生的氣體性質所進行的實驗，確認這種氣體不同于空氣，他將其命名為“可燃空氣”。這種氣體與普通空氣的混合物雖是劇烈的爆炸物，但它與普通空氣按3：7比例混合時爆炸最為強烈。卡文迪許改進了赫爾茲的氣體捕集法，將裝在玻璃瓶中的氣體，移入水槽中倒立的另一瓶中的操作，以及象固定空氣那種容易溶于水中的氣體保存在水銀槽之上等方法，都是由他發明的。

　　后來，英國化學家普里斯特里繼承了本國先輩發明創造的實驗技術成功提取出了氧氣，并因此而被稱為“氣體化學之父”。

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