Теорія флогістону була запропонована німцем Ернстом Шталом у 17 столітті, щоб пояснити причину, чому деякі речовини можуть горіти. Цей філософ стверджував, що речі горіли на вогні, тому що вони мали "флогістон" всередині.
Слово «phlogiston» походить від грецького «phlos», що означає «полум'я», тому «phlo-giston» означає «те, що йде в полум'я». Виходячи з цього принципу, Шталь переконався, що щось було «втрачено» або «пішло» від матеріалу, коли відбулося горіння.
Спалювання вуглецю, що послужило основою для теорії флогістону (Зображення Alexas_Fotos на сайті www.pixabay.com)
Ця теорія була, мабуть, однією з перших метатеологій із деякою хімією, яку запропонували, маючи в якості своїх попередників арістотелівські ідеї, які намагалися пояснити, що матерія складалася з чотирьох елементів: вогню, повітря, води та землі.
Однак теорія була дуже спрощеною і ґрунтувалася на деяких алхімічних принципах, які мали з цим тісний взаємозв'язок: матеріали не можна було розділити на їх компоненти простим і простим способом, а можна було лише перетворити з однієї суміші на іншу послідовно.
Георг Ернст Шталь був ятрохіміком (вченими, які пов'язують медичні та хімічні знання) та філософом, визнаним першим лікарем прусського короля.
Шталь не був вченим-методистом, який кількісно стежив за явищами, які він вивчав, скоріше він намагався дати прості відповіді на питання, які його турбували.
Походження
Ернст Шталь був захисником ідей Йохана Бехера, який запропонував, щоб вся матерія (крім металів) складалася з трьох "земних", а саме: основна речовина, сірчана земля і ртутна земля.
Склад Бехера базувався на арістотелівських ідеях, які стверджували, що сірчана земля - це вогонь, «сплячий» у тілах, і щойно «прокинувшись», він спожив сірку «Парацельса», яку знайшли всередині органи.
Портрет Георга Ернста Шталя (Джерело: Див. Сторінку для автора через Wikimedia Commons)
Бечер вважав, що метали складаються з різних матеріалів і, отже, їх можна «трансмутувати». Тобто перетворюватися з одного металу в інший лише за допомогою його нагрівання, тим самим змінюючи хімічні зв’язки між матеріалами, що складали кожен метал.
Спираючись на ці принципи, Шталь зосередився на розгадці таємниць, які супроводжували згоряння органічних тіл протягом часу. Усі проведені ним експерименти ґрунтувались на спалюванні металів та матеріалів, таких як сірка, вугілля та інші.
Спалюючи ці сполуки, Шталь задокументував, що лише спостерігаючи, як споживається сполука, він помітив, що "щось" розсіюється, зникає або зникає. Це "щось", що спостерігав Шталь, було те, що він назвав "флогістон".
В арістотелівських ідеях сірка - це вогонь, що міститься в речовині, і "філософська сірка Парацельса" була повністю втрачена, коли горіння активувало цей вогонь, що містився всередині сірки або сірчаної землі в органічних речовинах, таких як деревина.
Шталь інтегрував такі методи, які застосовували такі алхіміки, як Бехер, Арістотелівські ідеї та його спостереження за горінням, щоб запропонувати тоді теорію флогістону.
Початок
Теорія Шеля набрала сили серед вчених і хіміків того часу, оскільки для них, якщо тіло мало здатність горіти чи спалювати, вони складалися з сірки. Для цих вчених сірка була матеріалом, дуже схожим на метали.
Більше того, вчені того часу визначали флогістон як "істоту" або "незнищенну сутність", яку можна було б перевключити в матеріали, зачепивши її деяким чином, поки матеріал, з якого він був відокремлений, був спалений.
Іншою властивою властивістю флогістону була його здатність переноситися з одного матеріалу на інший. Це пояснювало спосіб спалення одних тіл, а інших обпалювали, оскільки деякі мали можливість передавати флогістон, а інші - ні.
Багато досліджень того часу Штеля та інших вчених зосередили увагу на спробі виділення флогістону. Кілька вчених пов’язували флогістон із «горючим повітрям», стверджуючи, що це було.
Ця теорія була широко розповсюджена в той час і, здавалося, милозвучно пояснює, чому відбувається горіння тіл, подібність, яка спостерігалася між металами, та "злиття" таких аспектів, як окислення та відновлення в одному явищі: флогістон .
Прикладом, який широко застосовують захисники теорії флогістону, є вуглець на вітріолову кислоту, яка в даний час є сірководнем. У цьому прикладі вуглець «втрачає» свою здатність горіти (до флогістону) і переноситься на сірку, викликаючи вітріолову кислоту.
Заперечення теорії
Протягом XVII століття ця теорія була класифікована як найважливіша з усієї хімії, оскільки вона дала пояснення всім спостереженням, які були зроблені в цій галузі. Кант описав це з важливістю, подібною до Галілея щодо падіння тіл.
Однак для вченого-методиста, який використовує стратегії вимірювання більш глибокі, ніж просто спостереження, було легко знайти недоліки в теорії флогістону. Цим вченим був французький Лоран де Лавуазьє.
Портрет Антуана Лавуазьє (Джерело: Х. Руссо (графічний дизайнер), Е.Томас (гравер) Огюстін Шаламмель, Бажання Лакруа через Вікімедіа Commons)
Лавуазьє був фанатиком фізичних наук та вимірювальних приладів. Він вирішив точно зрозуміти механізм горіння та теорію флогістону, виявивши, що вогонь не призводить до негайного збільшення чи зменшення ваги матеріалів.
Лавуазьє точно виміряв горіння різних матеріалів і визначив, що вага залишків після випалювання дуже схожа на вагу матеріалу до випалювання у вогні.
У 1774 році Лавуазьє почув про експерименти Джозефа Прістлі, який використовував ртутний пил і "дефлогістизований" повітря.
Це змусило його провести ряд суворих експериментів, які він проводив між 1773 і 1775 роками, в ході яких він виявив, що дефілогізований повітря, що виділяється з ртутного пилу, був не що інше, як найздоровіша і найчистіша частина повітря, яким ми дихаємо. Він назвав цю частину "життєво важливим повітрям".
Лавуазьє визначив, що процеси горіння та прожарювання були обмеженими в часі, коли вони відбувалися в закритих контейнерах. Крім того, приріст матеріалу після згоряння відбувся завдяки «життєво необхідному повітрю», який матеріал поглинав після згоряння.
У 1779 році Лавуазьє опублікував працю під назвою Загальні міркування щодо кислот та про принципи, з яких вони складаються, в якій він охрестив як «кисень» речовину, яка за певних умов походить усі кислоти.
Список літератури
- Камла, А. (1984). Логічне розслідування справи Флогістона. У скороченні науки (с. 217-238). Спрингер, Дордрехт.
- Родвелл, GF (1868). I. Про теорію флогістону. Лондонський, Едінбургський і Дублінський філософські журнали та журнал наук, 35 (234), 1-32.
- Зігфрід, Р. (1989). Лавуазьє та філогістичний зв’язок. Амбікс, 36 (1), 31-40.
- Соловейчик, С. (1962). Останній бій за Флогістон і смерть Прістлі. Журнал хімічної освіти, 39 (12), 644.
- Vihalemm, R. (2000). Дисертація Куна-втрати та випадок теорії флогістону. Наука та технології.
- Woodcock, LV (2005). Теорія Флогістона та хімічні революції. Вісник з історії хімії, 30 (2), 57–62.