“今天，孩子们，我们的课堂上不会有雷鸣般的爆炸声，不会有剧烈的火焰，不会有玻璃瓶和厚纸制造的震耳欲聋的音乐会，也不会有喧闹的节目来庆祝一滴水的诞生。我们今天的课会非常安静，但它的重要性却不亚于任何一节课。我们将要讨论煤或碳燃烧后变成了什么。我们见过氧燃烧时的耀眼场面，我们不会忘记那绚丽的景象。在氧燃烧过程中，生成了一种看不见的气体，我们把这种气体称为碳酸，因为我们知道它是一种酸，和其他的酸类一样，可以将石蕊试纸变成淡红色。我们只知道这种气体的名字，现在我们应该仔细研究它。首先我将指导你们如何辨别它，不论它源自何处。
“这是一块石灰。我把石灰上洒一些水使它熟化，就像泥瓦匠说的那样。石灰变热，冒出热气，并且碎成粉末。我又加了一些水，一直加，直到石灰变成薄薄的糊状。你们应该还记得，石灰略溶于水，但我想要完全清澈的、看不到一点未溶解的石灰的水。当我们想把优质的谷粒从粗糙的谷粒中分离出来，我们可以用一个筛子，把优质的留下，筛掉粗糙的谷粒。滤纸也可以充当筛子的作用，滤纸上有很多看不见的小孔，可以使许多已经溶解成微粒的物质从小孔中通过，把没有溶解的物质留在上面。药店和杂货铺都卖滤纸，因为人们经常用滤纸来过滤浑浊的酒和醋，或者过滤其他有杂质的液体。滤纸是圆形的，有大有小。使用的时候，把它对折起来就是半圆形，再折一次就是四分圆，再折一次就是一个八分圆，可以一直这样折，直到折不了为止，然后把它打开，我们就有了一个有折皱的纸漏斗了。我们将这个纸漏斗放在玻璃漏斗上。如果手头没有玻璃漏斗的话也可以用一个常见的锡漏斗。然后我们把漏斗放在一个准备盛接过滤后的液体的瓶子上。
“我已经把滤纸准备好了，我可以用它过滤出糊状的石灰。你们注意看，滤纸上的液体很厚、很浑浊，滤纸下的液体却非常清澈、透明。瓶子里的水看上去非常纯净。这张圆形的滤纸是不是一个非常好的筛子？它可以把溶解的石灰和不溶解的石灰完全分开。尽管通过滤纸进入瓶子的液体看上去是透明的，但它不仅仅是水，它还包含着一些溶解的石灰，我们可以尝一下。这种液体是石灰水，我们可以用它来做碳酸实验。
“我们必须先制造一些碳酸，我们可以在纯氧中燃烧木炭，或者在空气——也就是氧和氮的混合物——中燃烧木炭，这样就可以得到碳酸。我们采用后一种方法，因为它既简单又快捷。这是两个大小一致的瓶子，里面都装满了空气。我们把一瓶空气先放在一边，把一块燃烧的木炭放进另一瓶空气，让它燃烧直到熄灭为止，木炭很快熄灭了。瓶子里已经形成了一点碳酸，它是看不见的，和瓶子里本身剩余的空气混合在一起。石灰水可以让碳酸现出原形。我把一两勺石灰水倒进瓶子里，摇晃瓶子。石灰水不再透明了，变成了浑浊的白色液体。真的是碳酸造成了这突然的变化吗？瓶子中还有一点空气，空气中包含氮和燃烧木炭时没有消耗完的氧。是不是其中的哪种气体使石灰水变成了牛奶一样的颜色？我们在下结论之前必须确定这一点。所以我把石灰水导入没有燃烧木炭的瓶子中，我摇晃瓶子，里面没有任何变化，还是完全透明的。因此一定是碳酸使石灰水变成白色的，不是氧，也不是氮。我还要补充一点，只有碳酸可以使石灰水变成白色，别的气体都不可以。
“所以，石灰水是一种非常有用的东西，可以用来区分碳酸和其他液体。举例来说，假设一个特定的瓶子里装着一种气体，我们不知道是哪种气体，我们怀疑它可能是碳酸。石灰水可以帮我们解决这个问题，如果加入石灰水以后，摇晃瓶子，液体变成白色就可以证明瓶子里是碳酸，如果没有变化就可以证明瓶子里不是碳酸。有的时候我们察觉不到碳的燃烧，我们可以用石灰水来检测，它检测碳酸的能力是无懈可击的。我们必须强调这种检验的重要性。必须在心里牢记这个真理：碳酸可以使石灰水变成白色，反之，无论什么时候，只要石灰水被一种气体变成白色，这种气体就是碳酸。
“我把被碳酸变成白色的液体倒进一个瓶子里。把瓶子拿到有光的地方，对着光看。可以看见什么呢？瓶子里有正旋转着的白色片状物，就跟凝固的牛奶似的。我们将这瓶液体放在那里静止一会儿，白色的颗粒会慢慢地降到瓶底，瓶子里的液体又变得清澈起来。我把液体倒掉，留下瓶底的沉淀物。沉淀物并不多，还不到一小把。这些沉淀物是什么呢？从外观上看很像面粉、淀粉或者是白垩粉。可以确定是白垩粉，粉笔就是用白垩粉制成的，它可以在黑板上书写。
“但是你们不要认为粉笔就是用我们得到这把白色粉末的方式制成的。如果为了制造粉笔就要燃烧木炭，用碳酸溶解石灰水，这样花费的费用实在太多了。普通粉笔都是用天然的白垩粉制成的，只需要把白垩粉中的杂质去除，压成固体，然后切成一根一根的。我们刚才得到的白垩粉是人造的。它是怎样形成的呢？是这样的：溶液里的水中包含石灰，碳酸进入瓶子以后就和石灰化合，形成了一种盐类，叫做碳酸钙。因此你们看到的这种白色粉末是一种盐类，它是石灰和碳酸的化合物——碳酸钙。
“尽管碳酸钙是由碳酸和石灰化合而成的，但是它们的自然特性，比如纯度、稠度和硬度却不尽相同。比较松软容易粉碎的是白垩粉；粗糙坚硬的是石灰石、建筑石料和方琢石；质地更坚硬细致的是大理石。这么多种类的石类，尽管名称、外表、用途都不同，但它们归根结底是同一种物质，都是石灰和燃烧后的碳结合而成的。在化学上并不考虑它们不同的外形，而是根据它们的内部结构，把它们统一叫做碳酸钙。因此，在必要的时候，我们也可以从粉笔、大理石或者石灰石中提取碳酸，它们都和燃烧木炭得到的碳酸是一样的。
“现在我请你们注意石灰水教给我们的有趣知识。假如我们想研究燃烧木炭得到的这种气体，我们需要在壁炉里堆满燃料，使它燃起熊熊大火吗？绝不。我们不需要大量的木炭，也不需要壁炉和火炉。几小块石头就可以给我们提供完全相同的气体。类似的例子在化学中还有很多，打破了我们通常的观念，对无知的人来说就跟魔术一样。你正在寻找最好的可燃物吗？化学却让你去水里找。你想寻找类似于木炭燃烧时产生的气体吗？化学告诉你去石头里找。
“白垩粉中有碳。最黑的物质存在于最白的物质中。当埃米尔遇到让他惊奇的新结论的时候，他总喜欢寻找各种证据，但这一次他也深信不疑。我在瓶子里燃烧的是木炭，它确实是一种碳，燃烧生成了碳酸这种气体，然后石灰水和碳酸接触之后，在瓶中生成了悬浮的白色粉末。这种白色粉末是碳，它是以白垩粉的状态出现的，但它是燃烧之后的碳，它是不可能再燃烧的，除非把它里面的氧去除了。因此，白垩粉是不可燃的。但是其他物质中碳的含量丰富，而且碳都没有经过燃烧，所以这些物质是可燃的。我们无法用肉眼看到这些物质，也没有什么让人怀疑它们的存在。举例来说，用来制造蜡烛的材料，外观很漂亮，它也含有丰富的碳，燃烧灯芯时产生的黑色烟雾可以证明这一点。但是，除了这种黑色烟雾，我们也可以检测物质本身，寻找它是不是真的含有碳。我们已经预先计划好了：我们只需要点燃一支蜡烛，看是不是有碳酸形成。如果有的话，这就是一个无可争辩的证据，可以证明蜡烛的白色物质中存在碳。我们尝试一下吧。
“我将瓶子里装满纯水再倒出来，就像我之前给你们展示的那样，这样瓶子里就装满新鲜空气了。然后我把一根电线绑在燃烧的蜡烛上，把蜡烛探入瓶中，我让蜡烛一直燃烧，直到它自己熄灭了为止。瓶子里有没有生成碳酸？石灰水可以告诉我们答案。我把一点石灰水倒入瓶中，摇晃瓶子。哈哈！看，石灰水已经变浑浊了，变成了白色。因此我们可以知道，蜡烛的燃烧可以生成碳酸，这就可以证明构成蜡烛的白色物质中包含碳。这没有什么困难的。
“我们再看另一个例子。纸中含有碳，我们可以燃烧一张纸，然后检查燃烧后的灰烬，从黑色的灰烬可以判断确实有碳。但是我们不能这样断言，因为只凭颜色判断具有片面性，不是所有的碳都是黑色的。我们把瓶子中重新装满空气，把一大张纸卷起来塞入瓶中，让它在瓶中燃烧。要小心不要让灰烬落下，那样会影响接下来的实验。燃烧结束以后，我把石灰水倒入瓶中检验，石灰水变成了白色。所以瓶中一定有碳酸，而纸里包含碳。你看，它自己证明了。
