“我的小朋友，如果你们把化学仅仅看做是用一连串的实验来打发闲暇时间，那你们就大错特错了。无论是观看铁条在氧中剧烈燃烧并放出明亮的光芒，还是放飞充满氢的气球然后用火引爆，这固然很有趣，但如果这些游戏能够开阔你们的头脑，那就更好了。通过这些游戏，我们可以巩固我们所学的知识。你们得明白，化学的目的远不止如此。这些微不足道的游戏绝不是对科学的追求。化学是一门严谨的学科，物质世界的一切都与它有关。今天我们来看看，为什么葡萄酒、苹果酒、啤酒以及其他发酵饮料会产生泡沫。
“我们在打开发泡葡萄酒的瓶塞，把酒倒进玻璃杯的时候，酒的表面会产生很多的泡沫。这种酒在装瓶之前要先完成发酵。这样，酒中就不断有二氧化碳生成。由于软木塞封闭的缘故，二氧化碳被迫留在酒中，不断聚集，却仍然有逸出的倾向。正是因为有这种气体，在割断捆酒瓶的安全绳时，酒瓶的软木塞会突然弹出，发出一声巨响。在打开瓶盖时，二氧化碳会在瓶口形成泡沫，倒进杯子后，在酒的表面形成泡沫，杯中的小气泡不断地破裂，发出轻微的爆裂声。你们知道，苹果酒是一种经过简单发酵的苹果汁，它里面的泡沫也是二氧化碳形成的。大麦芽制成的啤酒中的泡沫也是二氧化碳的功劳。”
“白葡萄气酒和苹果酒的味道都非常辛辣，但并不难喝。我从来没有尝过啤酒，不知道它是什么味道。这种辛辣的味道是来自于二氧化碳吗？”埃米尔问。
“是的。虽然二氧化碳是一种很弱的酸，但仍然带有所有酸特有的味道，只不过很淡罢了。”
“我们在喝葡萄酒、苹果酒或啤酒的时候，同时还会吞下一些二氧化碳。而人们吸几口二氧化碳就会死亡，这是为什么呢？”埃米尔又问道。
“二氧化碳只有在肺中聚集一定数量的时候，才会对人构成威胁。对于我们的发酵饮料来说，二氧化碳带来的轻微的酸味不仅无害，甚至能帮助消化。你们得明白，虽然人们吸入二氧化碳时会窒息而死，但对于人的胃完全没有害处。没有人敢在水下张着嘴和鼻孔呼吸，人吸入了水后就会死于窒息，也就是我们所说的溺水。水是不适合呼吸的，它不能为我们的肺部提供空气，但它却是最好的饮料。二氧化碳和水一样：喝进二氧化碳不仅没有危险，而且与葡萄酒或苹果酒这样的饮料混合后，还对身体有好处。但如果有谁胆敢吸入大量的二氧化碳，就会立即死亡。
“我们喝的一切水中，几乎都含有天然的二氧化碳。部分由于二氧化碳和它的化学作用，我们喝的水进入胃后便产生了石质，这种石质能促进骨骼的生长和保养。我们平常喝的水，不管看起来有多么清澈，仍然不是纯净的水：它里面溶解了杂质。玻璃水壶用过很长时间后，其内壁通常积有石质的薄层，同时透明度也越来越低。这种薄层与壶壁黏在一起，非常难清除。人们会用浓醋来清洗它，使水壶重新变得透明。它的粘附力如此之强，是因为它是真正的石头，这与泥水匠建房子所用的石头是一样的。总之，它就是石灰石。即使是最纯净的水，里面都溶有石子，正如有甜味的水一样，里面也溶有糖，只不过我们看不见罢了。”
埃米尔说道：“那么，我喝一杯水的时候，同时也喝进了一粒建筑用的小石子了。这是我以前从来没想过的。”
“是的，我们确实喝进了一些小石子，这对于我们是非常幸运的。要使我们的身体发育长大，必须要有大量的石灰石，用以制造我们的骨骼。骨骼之于我们正如木架之于建筑。我们所需的石灰石不是我们自身制造的，而是从饮食中获得的。正是水为我们提供了石灰石。要是水中没有溶解骨骼生长所必须的石灰石，我们就会发育不良，身形瘦弱。
“让我们来做一个简单的实验，看看石灰石是如何溶解在水中的。这是一杯澄清的石灰水。我将二氧化碳发生装置的导管伸入到这个杯子的底部。石灰水一遇到二氧化碳就立即变成了浑浊的白色。我们知道：二氧化碳与水中的石灰化合后会生成碳酸钙——也即是石灰石或白垩。这是我们以前做过的实验，没有什么新奇的。如果将二氧化碳继续通入石灰水中，等到里面的石灰全部化合成了碳酸钙，我们会发现有部分碳酸钙溶解在了水中。接着石灰水便逐渐失去了原来的乳白色，变得跟以前一样清澈透明。
“你们看，浑浊的白色物质已经消失了，水又重新变得清澈透明。但我们可以确定，在这清澈透明的石灰水中，仍然含有刚才形成的碳酸钙。它已经被溶解了，所以我们看不见它。我们又学到了新的东西：含有二氧化碳的水可以溶解少量的石灰石。
“现在我们来学些新的东西，然后对它进行证明。如果把这杯澄清的石灰水静置几天，里面的二氧化碳会逐渐逸出，就像葡萄酒放得时间过长后，里面的二氧化碳会逸出一样。溶解的石灰石会再次析出白色粉末，这种液体又变成浑浊的乳白色。我们还可以加快这一变化：只需对液体加热，赶出其中的二氧化碳，我们就可以看见，液体中再次析出了白色粉末。通过这个实验，我们很容易明白：首先，含有二氧化碳的水会溶解少量的石灰石。其次，只要水失去了二氧化碳，或者长期暴露在空气中，或者进行加热，这溶解的石灰石就会再次析出，形成沉淀物。
“在许多地方，地面都会有二氧化碳逸出——例如狗窟的二氧化碳泉。只要我们的炉子燃烧着，大气中就总会含有二氧化碳。雨水穿过大气落到地面，泉水从地下喷出时，都会遇到二氧化碳，一部分二氧化碳会被吸收然后被它们带走。当它们流入土壤时，很可能会溶解一定量的石灰石，这种现象是十分普遍的。这就是大多数水中溶解的碳酸钙的来源。如果这种水长期暴露在空气中，其中的二氧化碳会逐渐逸出，同时水中溶解的碳酸钙会重新恢复石质的形态，沉淀在水中的任何物体上。输水管和喷泉导管内壁的水垢或石灰石层，也是以这种方式形成的。
“要使水适合饮用，水中应溶解有少量的石灰石。我刚才已经告诉过你们，石灰石是骨骼形成的必要原料，所以这个理由是非常容易理解的。但如果水含有过多的石灰石，将很难被消化，给胃造成负担。最合适的比例是每升水含有两克石灰石，凡是超过这个比例的水，我们称为硬水，或者重水，因为饮用它后会给胃造成沉重的负担。
“如果水中的石灰石含量非常丰富，任何浸入其中的物体都会结出一层硬壳。你们可能见过，泉水或者小溪流经小草或苔藓的时候，会在它的表面形成一种称为石灰华的轻质岩石。有些富含钙质的矿泉非常出名，比如位于克莱蒙费朗的圣阿列勒泉。这泉水倾泻于灌木丛之间，喷溅出水花，人们可以用它来把其他物体涂上石灰，比如鸟巢、水果篮、宴会用的花草等等。二氧化碳可以促使溶解的石灰石析出，在物体的表面生成石质沉淀。因此，鸟巢、水果篮、宴会用的花草全部会被石化。简直就像聪明的雕刻家用大理石雕出来的一样。不用说，这种水是不适合饮用的。
“它肯定不适合饮用。要是喝了这种水，胃壁上会结出一层石灰石，它是很难消化的。
“我们的家庭用水中，肯定不会含有这么多的石灰石，但也经常引起不便，特别是在洗涤的时候。你们一定见过，亚麻在水中用肥皂洗过后会变白，但并不是肥皂使它变白的，因为纯净的水中比如雨水中溶解了肥皂后，基本上还是透明的液体，肯定不会变成乳白色。如果普通的水加入肥皂后变白，那完全是因为水中溶解了石灰石的缘故。洗衣服的时候，如果水变成了白色，并充满了肥皂块，那一定是由于水中的石灰石含量过多的缘故。这样会给洗涤带来困难，肥皂几乎无法溶解，而变成白色微粒，也不会和污物发生反应。
“这种水同样不适合烹饪，尤其是煮干豌豆、黄豆、扁豆和鹰嘴豆等蔬菜时。水中的石灰石会渗入豌豆、黄豆或其他蔬菜，即使煮一整天也不会变软。这种水自然也不适合饮用，其过量的矿物质会给胃带来极大的负担。
“既然已经说到这里，我要告诉你们，水如果要达到饮用标准，需达到以下标准：首先，水中应溶解少量空气；其次，对水进行加热时，水底有小气泡冒到水面。这些气泡不是蒸气泡，因为此时温度还不足以产生蒸汽。它们是溶解在水中的空气泡，在加热作用下被赶了出来。这种溶解的空气是饮用水所必须的成分。如果水中没有空气，那么这种水一定非常难喝，甚至相当恶心。因此，煮沸的水刚冷却成温水时就不适合饮用。最好的水是流动的泉水，泉水不停地流动时会与空气接触，因而能最大程度地吸收空气。与之相反的是，沟渠中静止的水很少与空气接触，因而质量低劣，尤其是其中含有腐败的植物性物质时，往往会对健康产生有害的影响。
“我已经说过，普通的水通常溶有少量的二氧化碳。现在我还要补充一点，某些泉水的二氧化碳含量非常丰富，甚至会产生气泡，有轻微的酸味。这种水称为起泡矿泉水，塞尔占、维乞和其他著名的泉眼都有这种矿泉水。这种矿泉水通常用作医学用途。
“关于水中的二氧化碳已经说得够多了。最后我们简单谈谈潜伏在碳和氧化合而成的几种气体中的危险。我之所以说是几种气体而不是一种气体，是因为碳燃烧后会产生两种化合物，只是两者的氧含量不同罢了。其中一种燃烧更充分——或者说氧化更充分，因而含氧较多，称为二氧化碳。对于它我们现在已经非常熟悉了。另外一种燃烧不充分，所以含氧较少，称为一氧化碳。毫无疑问，二氧化碳是一种可怕的气体，需要小心防范。特别是在酒窖这种地方，很可能聚积着威胁生命的二氧化碳。任何人只要被迫吸入了二氧化碳，如果不及时加以救助，会在短短几分钟内死亡。但二氧化碳并不是毒气。我们喝普通饮料的时候，同时也喝进了少量的二氧化碳，气泡饮料中的二氧化碳含量则更多。比方说，我们吃面包时，也同时吃了二氧化碳，因为面包中的小孔是面团发酵产生的二氧化碳形成的。我们呼吸时，也吸入了二氧化碳，因为空气中通常含有二氧化碳。人体本身也是永久的二氧化碳发生源，时刻都会呼出二氧化碳。由此可见，二氧化碳不是毒气。人吸入纯净的二氧化碳会死亡，并不是因为气体本身有害，仅仅是因为它不能代替空气中的氧。氮致死的原因也是如此。
“一氧化碳则完全不同：它是一种真正有毒的气体，即使只吸入少量的气体都会造成致命的伤害。它是一种无色无味的气体，只在造成伤害后人们才知道它的存在。我们经常听说，有很多不幸的人，要么由于疏忽，要么由于偶然，或者缺乏继续生活的勇气，在密闭房间燃烧煤炉，因而中毒身亡。一氧化碳便是造成这些不幸事件的罪魁祸首。即使只吸入了极少量的一氧化碳，首先会引起剧烈的头痛和全身不适，然后丧失知觉，眼花，头晕，恶心，直至极度虚弱。如果这些症状继续出现，生命将处于危险之中，死亡随时都会来临。
“了解产生这种气体的条件，对我们是有好处的。既然一氧化碳是由于不完全燃烧造成的，那么肯定是有东西阻碍了碳的完全燃烧，所以就产生了一氧化碳。如果通风不良，燃料缺乏足够的空气，这种不完全燃烧必然会产生一氧化碳。想想煤在炉子中点燃时发生的情况。起初，大部分燃料是冷的，由于温度较低，通风非常迟缓，因此燃烧也很缓慢，发出很小的蓝色火焰。后来，火焰燃烧逐渐旺盛，这些蓝色的火焰也消失了。实际上，如果出现了这些美丽的蓝色火焰，说明有一氧化碳产生，因为一氧化碳完全燃烧变成二氧化碳时会发出这种火焰。如果你们看见燃烧的煤上有这种蓝色的火焰，那里就有一定有一氧化碳存在。
“现在你们应该已经明白，煤或木炭在这种情况下燃烧产生的气体，如果没有通过烟囱排到外面，而是逸散到我们的房间，就会发生危险。如果房间很小而且是密闭的，这种危险就会更大。在这种房间内，千万不要使用火盆，它的燃烧通常很缓慢，或多或少会释放出这种致命的气体，而不显示任何征兆，突然造成危险，令人猝不及防。有时候甚至还未发觉，人就已经死亡。但人们坐在炉子、火盆或者燃煤的暖脚器旁边时，通常会感到头疼，这正是这种可怕的气体唯一的警告。我们应当注意这种警告，以保障我们的生命安全。
“为了减缓卧室的炉子在夜间的燃烧，人们通常会草率地关上炉子的挡板。这样会封闭排烟管，造成通风不良，燃烧后的气体不能完全排出，这样就会产生一氧化碳，散布到房间的空气中，使沉睡的人们窒息而死。如果房间狭小，而且密不透风，暖脚器中燃烧的煤块就会释放出一氧化碳，引起头痛，甚至死亡。”
