一天夜裏,舍勒坐在烏普薩拉城中一家藥店的實驗室裏安排實驗。
藥店裏死一般寂靜。店門早已在最後一位顧客離店時關好了,東家也早已回屋睡下了,隻剩下舍勒一個人興致勃勃地守著自己那些燒瓶和曲頸甑。
他從櫥櫃裏拿出一隻盛滿了水的大罐子,有一塊像蠟一樣的黃色東西沉在罐底上。在半明半暗中,水和蠟狀物正在發著一種神秘的淡綠色的光。
那蠟狀物就是磷。磷這種物質,化學家們永遠要把它保存在水裏。因為在空氣中,它很快就會發生變化而完全失去平時的性能。
舍勒拿一把刀插進罐裏試了試,卻不把蠟狀物撈出罐外,隻在水中把磷切下一小塊來。他把這一小塊弄出來,扔進空燒瓶裏,塞上瓶塞,然後把燒瓶送到一支燃燒著的蠟燭跟前去。
燭焰的邊沿剛剛觸到燒瓶,瓶裏的磷立刻熔化,沿著瓶底攤成一片。又過了一秒鍾,磷爆發出一陣明亮的火焰,燒瓶裏立刻濃霧彌漫,沒多久,這濃霧就沉積在瓶壁上,像層白霜。
這全部過程隻消一眨眼的工夫就完成了。磷立刻燒盡,變出幹的磷酸(3)來。
這個實驗很能使人產生深刻的印象,可是舍勒似乎無動於衷。因為使磷著火,觀察它們怎樣變成酸,這對他而言已經不是第一次。現在他感興趣的,不是磷的本身,而是截然不同的另一件事:他隻想知道燒瓶中的空氣在磷燃燒時起了什麽變化。
燒瓶剛涼,舍勒立刻將瓶頸朝下,把它沒入一盆水中,然後拔去瓶塞。這時候,卻發生了一件奇事:盆裏的水從下而上湧進瓶中,填充了燒瓶體積的1/5。
“又來了!”舍勒喃喃地說,“又有1/5空氣不知去向了,留下來的空位,由湧進來的水把它填滿……”
怪事!舍勒無論把什麽東西放在密閉的容器裏燃燒,總會看見一種相同的有趣現象,即容器內的空氣會在燃燒中少掉1/5。而現在發生的也是這樣:磷燒完了,磷酸全部留在燒瓶裏,而空氣卻溜掉了一部分。
燒瓶不是用塞子塞嚴的嗎?瓶裏的空氣怎麽能夠溜掉呢?
就在磷燃盡的燒瓶緩緩冷卻的時候,舍勒已經安排好了另一場實驗。他這次決定在密閉的容器中燒另一種易燃物質——金屬溶解在酸中時產生的那種易燃的氣體。
這種易燃氣體,隻需幾分鍾就製好了。舍勒把一些鐵屑塞進一個小瓶裏,然後往鐵屑上澆了些稀硫酸溶液。他事先在一個軟木塞上鑽通了一個孔,並且通過這個孔插上了一根長長的玻璃管。現在就把這個帶玻璃管的塞子塞在瓶口上。這時候,瓶裏的鐵屑已經開始“嗞嗞”地響,酸也開始沸騰,冒出一串串的氣泡來。
舍勒把一支蠟燭拿到長玻璃管上端附近時,衝出管來的氣體立刻著火,形成一個極其尖細的蒼白色火舌(4)。
接著,舍勒把小瓶放進一隻盛水很深的玻璃缸裏,又把一隻空燒瓶底朝天罩在火舌上麵。燒瓶的口被他直插進水裏,這就使瓶外的空氣絕對無法進入瓶中,而那氣體所生的蒼白色火焰就在密閉的空間裏燃燒。
燒瓶剛一罩到火焰上,玻璃缸裏的水立刻自下而上往瓶裏湧。
上麵的氣體燃燒著,下麵的水不斷地向上升。
水越升越高,那氣體所生的火焰也越來越暗。最後,火焰完全熄滅了。
這時候,舍勒發現湧入瓶中的水隻占燒瓶體積的1/5左右。
“那好,”他想,“假定出於我不知道的某種原因,空氣應該在燃燒過程中消失吧。可是,這時候消失的為什麽隻是一部分空氣,而不是全部空氣呢?那種氣體現在不是還夠燃燒好久嗎?鐵屑還在‘噝噝’地響,小瓶裏的酸還在沸騰。現在我要是拿掉燒瓶,在開闊的地方,把那氣體點著,它當然又會開始燃燒。那麽,在燒瓶裏麵,它為什麽就要熄滅呢?燒瓶裏不是還剩下4/5的空氣嗎?”
隨後幾天,舍勒心中常常有一種模糊的疑念,不斷在他腦海裏閃現:“這不就是說,瓶裏剩下的空氣和那在燃燒中從瓶裏消失的空氣,完全不同嗎?”
舍勒準備立刻進行幾種新實驗,把自己的想法徹底檢驗一下。可是看了看鍾,隻得歎口氣,停止工作。原來這時已是深夜,明天一早,他還得坐在這裏配藥哩。
舍勒戀戀不舍地吹熄蠟燭,離開了實驗室。但“空氣有兩種且彼此不同”這個想法,再也不肯離開他的腦海。不過想著想著,也就睡著了。