“燃素说”遇到严重危机是在18世纪中期，特别是下半期。
这一时期化学在欧洲各国的发展是不平衡的。尤其在分析化学研究和气体实验基础上所获得的新的实验事实，同“燃素说”理论产生了尖锐的矛盾。这一时期德国的大多数化学家持有“燃素说”的观点；在英国和瑞典，一批著名化学家则研究化学分析和气体问题，感觉“燃素说”不能自圆其说；在法国，化学取得许多重大发现和研究成果，导致了化学革命；俄国也首次走上了化学历史舞台，如代表人物罗蒙诺索夫，对化学发展做出了重要的贡献。
此外，18世纪英国发生了产业革命，资产阶级意识形态对化学发展也起了巨大影响。所有这些都意味着化学革命即将到来……
18世纪的俄国，自然科学和数学都开始了系统的研究工作，但最初没有正规的科学机构，也没有著名科学家。化学也是一样，很多化学品要靠国外进口。
1725年在彼得堡成立了科学院，罗蒙诺索夫就在那工作。
罗蒙诺索夫出生于俄罗斯北方的一个农民家庭，童年时靠自学学会了文法和算术，然后离家去了莫斯科，在一所希腊—拉丁学院学习。不久，他被派到德国学习物理学、化学和外语。毕业后回到俄国。1745年当选为俄国科学院院士，并担任化学研究室负责人。1748年按照他的计划建立了化学实验室。
罗蒙诺索夫对化学十分感兴趣，特别是理论化学，他把它命名为物理化学。他承认物质微粒的存在，认为微粒的不停运动是发生物理现象和化学现象的原因，这里他根据的是物质和运动不灭定律。
罗蒙诺索夫对科学进行研究正处于“燃素说”盛行时期，在研究工作中，他不可能忽视当时占主导地位的“燃素说”。但是他不是把燃素看成无重量或具有负质量的轻微气体，而是物质实体。他在著述《论金属光泽》中指出：“铁在酸中的时候，从里冒出可燃气体，它不是别的东西，而是燃素。是由溶液与金属分子摩擦而分离出来的。”这种论点后来同科学家卡文迪许关于燃素本质的结论相同，曾在科学界轰动一时。
罗蒙诺索夫除了理论上有新的见解和观点外，还进行了一些出色的实验，其中重新认识波义耳燃烧化学的实验最为有名。
罗蒙诺索夫将波义耳的称量方式改变了，他在实验前和实验后都不打开瓶塞，而把瓶子和金属一起称量。结果发现，当没有外界空气进入瓶中时，金属的重量保持不变。由此，罗蒙诺索夫得出结论：当金属炽热时，和金属结合的并不是什么臆想的神秘微素，而是存在于瓶里空气的一部分：金属上所增加的重量应该等于空气中所减少的重量。这就是质量守恒定律。
“燃素说”时期的第一位重要的科学家就是罗蒙诺索夫。他的化学研究工作已经使“燃素说”呈现了危机。可惜当时俄国远离世界科学，未能起到他应有的作用。
“燃素说”虽然有很多缺点和错误概念，但它能用统一的观点来研究和解释完全不同的现象，因而在一定程度上促进了化学的发展。到了18世纪70年代，氧气被发现了，燃烧本质真相大白，“燃素说”退出化学舞台，由此化学沿着正确方向发展。
碳酸气体的发现
17世纪中叶，人们对于“气体”“空气”认识很笼统。大多数人认为空气是气体元素，其他气体仅是空气的不同形式，并且气体不参与化学反应。
18世纪，随着一些化学家和医生们对燃烧现象的深入研究，人们逐渐认识到气体的多样性和空气的复杂性。尤其氢气、氮气、氯气和氧气等的发现，以及水、碳酸气等化学组成的确定，形成了“燃素说”时期的气体化学。
化学家们能发现和研究各种气体的原因，很大程度归功于一位英国牧师，叫黑尔斯。他发明了一种叫气槽的装置，能制取和收集气体。他利用气槽（产气部分与接受部分是分开的）收集干馏木材所放出的气体。由于当时他墨守传统说法，认为收集的气体不过是空气，所以没有对它们进行化学鉴定。
英国爱丁堡大学的化学家布拉克是第一位气体化学家。
布拉克最初是一位医生，他的研究当时都是同医学研究有关的，他起初是格拉斯哥大学的教授，后来到爱丁堡大学任教。他喜欢讲课时用实验来证明，为人和蔼，所以听他讲课的人很多。
1755年，布拉克在爱丁堡哲学学会的年会上，宣读了一篇题为《关于镁石·石灰石及一些碱性物质》的实验论文。在论文中，他提出了研究气体的定量方法。
他把石灰石加热变成生石灰，再用酸与它们作用。石灰石遇酸产生气泡，而生石灰遇酸则没有这种现象（石灰石为CaCO3，生石灰为CaO）。他把这个差异用天平称重的方法检查一下，于是测出生石灰的重量比石灰石减少约一半。他判断是由于某种气体从中逸出。这种气体，他称为“固定空气”。
接着他用“固定空气”同石灰水作用生成白色沉淀，即构成最初的碳酸盐。增加的部分和损失的部分相等。这就表明气体是实物，一种气体能做一种固体的组成部分，毫无神秘之处。
“固定空气”就是碳酸气。布拉克发现碳酸气的方法成为定量方法的典范。
布拉克对碳酸气进行研究，其另一重要贡献是初步揭示碱的苛性的本质。过去对碱的苛性的解释，认为它具有亚里士多德的所谓“火素”。布拉克把石灰石加热变成了苛性石灰，不但没有“火素”进入，而是有“固定空气”放了出来，他用石灰水加入温和性碱，草木灰汁（K2CO3），就成了强碱（苛性钾），明确了这是碳酸气在起作用，而同“火素”无关。由此他断然否定了“燃素说”。
碳酸气能溶解于水，所以布拉克不能收集到纯净的空气。到了卡文迪许，则对碳酸气进行更深入的研究。他用集气法成功地收集到纯净的碳酸气。并证明与木炭燃烧后产生的气体相同。到了1774年，化学革命的杰出人物拉瓦锡，才最终证明“固定空气”是碳的氧化物，即CO2。
布拉克的同胞、英国科学家卡文迪许是一位自学成才的科学家，他凭借自己顽强的毅力，掌握了丰富的科学基础知识，获得了重要的科学成果。他的一生有五项不朽的工作：氢气的发现和性质；碳酸气与水的关系；水的化学组成；硝酸的组成；惰性气体的存在。
卡文迪许对气体进行研究的实验是：先把气体收集到装满水的瓶中（瓶倒置在没有架子的集气槽里），然后使气体通过水下面的漏斗向上流，从而把一瓶中的气体转移到另一瓶中。
卡文迪许在实验中还发现，如果空气中含有占总体积1/9的“固定空气”，就会使蜡烛熄灭，酒精吸收“固定空气”的体积是其自身体积的2.25倍。
在可燃空气中，卡文迪许提出用稀硫酸或盐酸与锌、铁等金属作用制取氢。他发现“不管用什么酸来溶解同样重量的某种金属，均得到同量的同样气体”。
卡文迪许是英国杰出的物理学家、化学家，为科学的发展做出了重要的贡献。1731年10月10日，卡文迪许出生在法国尼斯的一个贵族家庭。他的父亲是英国公爵的后裔，因为他的母亲喜欢法国的气候，才搬到法国居住。卡文迪许两岁时，他的母亲就去世了，所以他形成一种孤独而且羞怯的习性。
一、科研历程
卡文迪许在11岁时进入纽科姆博士在哈克尼办的一所中学学习。1749年，他进入剑桥的圣彼得学院学习。在剑桥，他学习了四年。1753年，他离开剑桥漫游欧洲大陆。以后他与父亲一起居住在伦敦马尔特罗大街，他在家里装备了一间实验室和工作室。
卡文迪许一开始只是做父亲的助手。他的父亲是一位杰出的实验科学家，也是英国皇家学会的重要人物。查尔斯的实验技巧非常卓越，备受富兰克林的欣赏。他鼓励儿子热爱科学，并把自己的仪器设备供给他使用。尤其重要的是，父亲把卡文迪许引进伦敦的科学界。1760年，卡文迪许成了皇家学会会员。
卡文迪许于1766年发表了《人造气体》一文，这篇论文记录了卡文迪许对氢气的研究。文中指出，氢气是作为一种独特的物质存在的。并且他还用实验证明了氢能够燃烧。在化学的其他方面，卡文迪许也做出了重要的发现。他研究了CO2的性质，指出由腐烂和发酵产生的气体，与大理石受酸作用而产生的气体是相同的。他还研究了空气的组成，用实验证明了空气中有惰性气体存在。他在化学方面最杰出的贡献是研究了水的组成，并证明了水是氢和氧的化合物，这一伟大发现在化学史上开辟了一个新纪元。
在物理学方面，卡文迪许最初着手研究的是动力学。牛顿于1687年出版的《自然哲学之数学原理》一书对卡文迪许的影响很大。他基本上赞成牛顿的观点，但在某些问题上也坚持自己的观点。1798年，卡文迪许通过扭秤实验，验证了牛顿的万有引力定律。同时确定了万有引力常数和地球的平均密度。
卡文迪许在电学方面的也颇有研究，直到1781年才结束，这是他一生中最持久最艰苦的尝试。他首先研究了两个带电体的相互作用，在多次试验的基础上，他明确地指出：同种带电体的相互作用是互相排斥，不同种带电体的相互作用是互相吸引，相互作用力随距离的某次方（小于3次）成反比例变化。这为后来库仑发现的库仑定律奠定了基础。他的关键性的实验连同一个推广的理论结果构成了一篇未发表的论文的纲要。卡文迪许先于法拉第证实了电容器的电容与两极板间的物质有关，揭示了电介质极化存在束缚电荷这一事实。他还先于欧姆发现导体两端的电势差与通过它的电流成正比。更令人惊异的是，卡文迪许是在当时还无法测量电流虽弱的条件下，用自己的身体作为一只测量电流的仪表面得出这一正确的结论的。他当时是用手指抓住电极的一端，根据仅仅是手指，还是手指到手腕，或者是手指一直到肘关节都感到电振，从而估计出电流强弱。遗憾的是这些成果当时没有完全公开发表，书面发表的只有两篇涉及的材料并不是最重要的文章。
大约过了100年，麦克斯韦用他一生中的最后5年的时间，整理了卡文迪许留下的大量的资料、实验记录和文稿，他在1879年出版了《亨利·卡文迪许的电学研究》一书，至此人们才得以了解卡文迪许的工作和成果。
卡文迪许还对热的现象进行研究，他用硫磺、炭和玻璃等做实验，发现给它们相同的热量，温度却不一样。从而他得出结论：各种物质加热到一定温度时，所需要的热量各不相同。这一结论对后来发现比热定律有着重要意义。
二、最古怪的科学家
卡文迪许不喜欢那些慕名而来的客人影响他的研究工作。在奉陪客人时，他常常眼睛盯着天花板、脑子里思索着自己实验中的问题，一言不发，常常使客人感到尴尬。他虽然喜欢孤独的生活，但对于别人所做的研究工作却不是不感兴趣。例如，他曾将一些铂送给青年科学家戴维做实验，有时还亲自跑到皇家学会去参观戴维的分解碱类的出色实验。
40岁时，卡文迪许先后继承了父亲和姑妈的两大笔遗产，成为一名很富有的人。正如法国科学家比奥所说的：“卡文迪许在一切学者中最富有，在一切富翁中最有学问。”但财富并没有使卡文迪许的生活方式发生丝毫的变化。他仍然过着俭朴的生活，每天都穿一件褪了色的上衣。他的钱大部分都花在了购置科学仪器和图书上。他利用自己继承来的财富购买了一大批很有用的图书，除自己用外，还慷慨地供其他人使用。一次，他的一个仆人病了，要花钱治病，他随手开了一张一万英镑的支票给他，使仆人惊讶得不知所措。
除此之外，卡文迪许最讨厌和害怕两件事物，一是奉承，他听到奉承的话常常十分窘迫、不知所措；二是女人，他最怕和女人接触，所以终生未婚，而且他每天和女管家之间都用纸条来联系。
1810年2月24日，这位79岁的老人感到临近死亡了，就吩咐身边一位护理的仆人离开房间，而且不到规定时间不得擅自回来。当仆人回来时，卡文迪许已经孤独的离开了人间。卡文迪许一生性情孤僻，在科学界没有形成一个学派；在民众心中也缺少声望。但他以广博的学识、清晰的推理、罕见的才智在皇家学会会员中备受崇敬。他在英国科学界的地位是牛顿以后最高的，他所具有的数学和实验才能可与牛顿相媲美。可以说18世纪的英国科学界任何人的智力都无法与他相匹敌。
大多数人认为卡文迪许对氢气的发现做出的贡献最大，但其他人的功劳也不能否认。17世纪时，海耳蒙特和波义耳等也曾偶然接触过它，除了知道它可燃烧外，别的所知甚少，也没有将此种气体离析、收集起来。1766年，法国药剂师勒梅里在一篇著述中讲的就是氢气，他用铁、锌等金属同盐酸作用制得氢气，并用排水集气法收集起来；还发现氢气同空气混合后点燃会发生爆炸。1781年，科学家普利斯特里将氢气和空气放于封闭的玻璃瓶中，用电火花引爆，发现瓶内有小水珠，表明氢是水的一种成分。1782年，拉瓦锡又做了一些实验，提出水不是元素而是氢和氧的化合物，纠正了长期以来水是元素的错误概念。1787年拉瓦锡正式命名氢，并确认氢是一种元素。
氮气也是由很多科学家努力才发现的。1755年，布拉克在实验中已经发现，除“固定空气”外，还有其他剩余下来的气体。便叫他的学生卢瑟福去研究。卢瑟福以动物做实验，把老鼠放在密闭容器里，直到老鼠闷死后，发现容器内空气体积减少1/10。他又用燃烧白磷来除去剩余的那部分气体，效果甚佳。他对剩余气体得出结论：不能维持生命，可熄灭火。与此同时，英国的普利斯特里也发现了氮气，但他错误地认为是普通空气。1772年，瑞典化学家舍勒也从事火和空气的研究，他做了下面试验：蜡烛在一定体积的洁净空气中可维持80秒之久，如在空气与“劣质空气（氮气）”的等比混合气体中大约可燃烧26秒左右。因此，可以说舍勒是氮元素的真正发现者。
英国科学家波义耳于17世纪中叶提出，化学研究的目的是认识物体的组成，而认识的方法是分析，也就是说把物体分解为元素。化学家们果然在此后的100多年中分析出了许多化合物，发现了多种元素。在这些化学家中普利斯特里是位具有代表性的人物。
普利斯特里是一位哲学家、神学家、文学家……化学家。他不仅发现了氧气，还制取和研究了二氧化硫、一氧化氮、氨、二氧化碳等许多气体。他是18世纪下半叶研究气体化学的著名的化学家之一。
