為了得到與燃燒物質結合的氣體,1777年,拉瓦錫對汞進行加熱,他發現隨著紅色的汞渣的生成,空氣的體積減少了1/5。接著,拉瓦錫對汞渣繼續加熱,結果從汞渣中還原出汞,并釋放出了大量氣體,這種氣體可以使蠟燭燃燒得更旺,并有益于動物的呼吸。拉瓦錫把與汞結合的氣體稱為“生命氣體”,因為它是呼吸所必須的;剩下的氣體叫做“無生命氣體”,因為它會讓蠟燭熄滅,令動物窒息。
1775年,英國著名的化學家布拉克在一個鐘罩內,放進燃燒著的木炭,燃燒一陣子后,木炭就熄滅了。布拉克認為木炭在鐘罩內燃燒可以生成固定空氣(即二氧化碳氣)。當布拉克用氫氧化鉀溶液吸收了二氧化碳氣后,鐘罩內仍有一定剩余氣體留下來。這種神秘的氣體到底有何性質,他不知道。為了尋求答案布拉克要求他的得意門生盧瑟福繼續研究這個問題。
而在17年后,盧瑟福用動物進行了這個實驗。當他把老鼠放入密閉鐘罩內時,老鼠被悶死了。而老鼠悶死后,罩內氣體的體積卻縮小了十分之一。將密閉器皿內的氣體用堿液去吸收,又會發現氣體的體積繼續失去十分之一。可是這時有一個奇怪的現象吸引了盧瑟福——在這老鼠也無法生活的氣體里,居然可以點燃蠟燭,可見燭光隱現而當燭光熄滅后,如果往密閉容器內投入少許磷,磷又能夠繼續燃燒。