(Lavoisier, Oeuvres, Tome I, Pl. IV, Fig. 2.)
Lavoisier nahm einen langhalsigen Kolben (Abb. [27]) von etwa 36 Kubikzoll Inhalt. Er bog ihn in der Weise, daß er in einen Ofen MMNN gelegt werden konnte, während das Ende E unter der Glocke FG in eine Quecksilberwanne RR mündete (Abb. [28]). In diesen Kolben brachte er 4 Unzen sehr reines Quecksilber. Darauf führte er einen Heber unter die Glocke FG und sog, bis sich das Quecksilber bis LL gehoben hatte. Er bezeichnete dieses Niveau sorgfältig und beobachtete genau den Barometerstand und die Temperatur.
Nachdem diese Vorbereitungen getroffen waren, zündete Lavoisier in dem Ofen ein Feuer an und erhitzte das Quecksilber ununterbrochen zwölf Tage lang bis zu seinem Siedepunkte.
Während des ersten Tages ereignete sich nichts Bemerkenswertes. Am zweiten Tage sah er, wie auf der Oberfläche des Quecksilbers kleine rote Flecken auftraten. Sie nahmen bis zum fünften Tage an Zahl und Größe zu. Darauf hörten sie auf zu wachsen und verblieben in demselben Zustande. Sobald die Verkalkung des Quecksilbers keinen Fortschritt mehr machte, ließ Lavoisier das Feuer ausgehen und die Gefäße erkalten. Das Volumen der gesamten Luft, die sich in dem Kolben und unter der Glocke befand, betrug, auf einen Druck von 28 Zoll und 10° Temperatur reduziert, vor dem Versuche fünfzig Kubikzoll. Nach der Beendigung des Versuches waren unter den gleichen Temperatur- und Druckverhältnissen nur noch 42-43 Kubikzoll vorhanden. Es hatte demnach eine Verminderung des Volumens um etwa 1/6 stattgefunden. Lavoisier sammelte darauf die rote Masse, die sich gebildet hatte, sorgfältig und befreite sie, so viel wie möglich, vom Quecksilber. Ihr Gewicht betrug 45 Gran[266].
Die Luft, welche nach diesem Versuch zurückblieb und durch die Verkalkung des Quecksilbers auf 5/6 ihres ursprünglichen Volumens vermindert war, erwies sich weder zur Atmung, noch zur Verbrennung mehr geeignet. Tiere, die man hineinbrachte, starben nach wenigen Augenblicken, und ein Licht erlosch darin sofort.
Darauf brachte Lavoisier die 45 Gran der entstandenen roten Substanz in ein kleines Glasgefäß. Letzteres setzte er mit einem zum Auffangen etwaiger flüssiger und gasförmiger Produkte geeigneten Apparat in Verbindung. Als er das Gefäß erhitzte, begann der rote Körper an Umfang zu verlieren und in wenigen Minuten war er ganz verschwunden. Gleichzeitig hatten sich in dem kleinen Rezipienten 41½ Gran flüssiges Quecksilber verdichtet, und unter der Glocke waren 7-8 Kubikzoll eines Gases aufgetreten, das viel besser als die atmosphärische Luft die Verbrennung und Atmung zu unterhalten imstande war.
»Diesem Gas«, sagt Lavoisier, »das Priestley, Scheele und ich fast gleichzeitig entdeckten, will ich den Namen Sauerstoff geben, weil es eine seiner wichtigsten Eigenschaften ist, Säuren zu bilden, indem es sich mit den meisten Substanzen vereinigt. Beim Nachdenken über die Umstände dieses Versuches erkennt man, daß das Quecksilber, indem es sich verkalkt, den respirablen Teil der Luft aufnimmt, und daß der Teil der Luft, der übrig bleibt, unfähig ist, die Verbrennung und die Atmung zu unterhalten. Die atmosphärische Luft ist also aus zwei Gasen von verschiedener, man möchte fast sagen entgegengesetzter, Natur zusammengesetzt.«
Die Probe auf diese wichtige Entdeckung machte Lavoisier in folgender Weise: Er vereinigte die beiden Gase wieder in dem aufgefundenen Verhältnis (42 : 8) und erhielt auf diese Weise ein Gas, das in jeder Hinsicht mit der atmosphärischen Luft übereinstimmt und in demselben Maße wie diese geeignet ist, die Verbrennung, die Atmung und die Verkalkung der Metalle zu unterhalten.
Erhitzte Lavoisier die rote Quecksilberasche nicht für sich, sondern unter Zusatz von Kohle, so bildete sich an Stelle von Sauerstoff »fixe Luft«. Letztere, so folgerte Lavoisier, kann also nur in der Vereinigung von Kohlenstoff und Sauerstoff bestehen. Dieser Schluß findet eine weitere Bestätigung, indem Lavoisier beim Verbrennen von Holzkohle in Sauerstoff gleichfalls »fixe Luft« (CO2) erhält. Dasselbe Gas trat auf, als er anstatt Holzkohle Diamant nahm, der vermittelst großer Brennspiegel in einem mit Sauerstoff gefüllten Glasgefäß entzündet wurde. Erst durch diese Abänderung des etwa 100 Jahre früher in Florenz gemachten Versuches war das Wesen jenes merkwürdigen Minerals erkannt; der Diamant war danach nichts als kristallisierter Kohlenstoff. Eine andere merkwürdige Erscheinung, die man mit dem Florentiner Versuch gar nicht in Einklang bringen konnte, die Erscheinung nämlich, daß der Diamant, in Kohlenpulver verpackt, der größten Hitze ausgesetzt werden kann, ohne sich zu verändern, fand jetzt gleichfalls ihre Erklärung. Der Diamant ist eben eine unschmelzbare Substanz, welche durch die Hitze nicht etwa als solche verflüchtigt wird, sondern sich nur bei Gegenwart von Sauerstoff in eine gasförmige Verbindung, in »fixe Luft« oder Kohlendioxyd verwandelt.