Изучая с помощью весов различные химические превращения, Ломоносов, в частности, заинтересовался процессом, происходящим при прокаливании металлов. Процесс прокаливания, или обжига, металлов был известен давно. Давно знали, что при сильном нагревании многие металлы теряли свой блеск и ковкость и превращались в серый рассыпчатый порошок — окалину. Что происходит при этом с металлом, теряет ли он какую нибудь составную часть, или, наоборот, сам соединяется с чем нибудь, — никто не знал. Только Ломоносов с помощью точных взвешиваний разрешил эту загадку.
Прежде всего, Ломоносов подтвердил опытом уже известный факт, — что вес металла при прокаливании увеличивается. Но дальше возникал вопрос: за счет чего происходит это увеличение веса? Наверное, какое нибудь вещество при прокаливании присоединилось к металлу. Какое же? Ведь около металла не было других веществ, кроме воздуха. Значит, тут дело именно в нем. Один только воздух, присоединившись к металлу, и мог послужить причиной увеличения веса. Но пока это только догадка. Ее нужно проверить.
Для этого Ломоносов стал прокаливать металлы в закрытом сосуде, чтобы внешний воздух к нему не поступал. Как он и предполагал, вес сосуда с метал лом после прокаливания в этом случае не изменился. Ведь если во время прокаливания воздух, находящийся в закрытом сосуде, и соединился с металлом, то общий вес сосуда не должен был меняться, так как наружный воздух попасть к металлу в сосуд не мог, Значит, действительно только один воздух, соединяясь с металлом, увеличивает при прокаливании его вес.
Подобный же опыт делал и до Ломоносова английский химик Бойль. Однако он допускал одну ошибку: открывал свой сосуд перед взвешиванием. Ученый не принял во внимание, что, открывая сосуд, он впускает в него новую порцию воздуха, взамен того, который соединился с металлом.
Лавуазье со своим другом, французским химиком Бертолле, в лаборатории. Понятно, что вес сосуда при этом увеличился.
Так Ломоносов подтвердил свое предположение, что при прокаливании часть воздуха соединяется с металлом, в результате чего и получается окалина.