В теорията флогистон бе предложен от немски Ernst Стал в 17-ти век, за да обясни причината, поради която някои вещества може да изгори. Този философ твърдеше, че нещата са изгорели в огън, защото са имали „флогистон“ вътре.
Думата phlogiston произлиза от гръцкото "phlos", което означава "пламък", така че "phlo-giston" означава "това, което отива в пламъка". Въз основа на този принцип Стал е убеден, че нещо е „изгубено“ или „отива“ от материала, когато се е случило горене.
Изгарянето на въглерод, което послужи като основа за теорията на флогистона (Изображение от Alexas_Fotos на www.pixabay.com)
Тази теория беше може би една от първите метатеории с известна химия, която беше предложена, тъй като аристотеловите идеи, които се опитваха да обяснят тази материя, бяха предшествани от четири елемента: огън, въздух, вода и земя.
Теорията обаче беше много опростена и се основаваше на някои алхимични принципи, които имаха тясна връзка с това: материалите не можеха да бъдат разделени на техните компоненти по прост и прост начин, а могат да се трансформират само от една смес в друга последователно.
Георг Ернст Стал е ятрохимик (учени, които свързват медицински и химически знания) и философ, признат за първия лекар на пруския крал.
Стал не беше методичен учен, който количествено следеше изучаваните явления, по-скоро винаги се опитваше да даде прости отговори на въпросите, които го смущаваха.
произход
Ернст Стал беше защитник на идеите на Йохан Бехер, който предложи, че цялата материя (с изключение на металите) е съставена от три "земни", а именно: основно вещество, сярна земя и живачна земя.
Съставът на Бехер се базираше на аристотеловите идеи, които потвърждават, че сярната земя е огънят „заспал“ в телата и че след като се „събуди“, той консумира сярата на „Парацелс“, който е вътре телата.
Портрет на Георг Ернст Стал (Източник: Вижте страницата за автора чрез Wikimedia Commons)
Бехер смяташе, че металите са съставени от различни материали и следователно могат да бъдат „трансмутирани“. Тоест, да се трансформира от един метал в друг само чрез нагряването му, като по този начин се променят химичните взаимоотношения между материалите, съставляващи всеки метал.
Въз основа на тези принципи, Стал се фокусира върху разгадаването на мистериите, съпътстващи изгарянето на органични тела през времето. Всички проведени от него експерименти се основаваха на изгарянето на метали и материали като сяра, въглища и други.
Чрез изгарянето на тези съединения Стал документира, че само като наблюдава, че съединението се консумира, той забелязва, че „нещо“ се разсейва, изчезва или изчезва. Това „нещо“, което Стал забеляза, беше това, което нарече „флогистон“.
В аристотеловите идеи сярата е огънят, съдържащ се в материята, а „философската сяра на Парацелс“ е напълно загубена при горенето, активирано от този огън, съдържащ сера или сярна земя в органични вещества като дърво.
Стал интегрира методите, използвани от алхимици като Бехер, Аристотеловите идеи и своите наблюдения за горенето, за да предложи, следователно, теорията на флогистона.
начало
Теорията на Стал набра сила сред учените и химиците от онова време, тъй като за тях, ако тялото имаше способността да гори или изгори, те бяха съставени от сяра. За тези учени сярата е материал, много подобен на металите.
Нещо повече, учените от времето определят флогистон като "същество" или "неразрушима единица", което може да се преинкорпорира в материали, като го хване по някакъв начин, докато материалът, от който е отделен, е направен да гори.
Друго присъщо свойство на phlogiston беше способността му да се прехвърля от един материал в друг. Това обясняваше начина, по който някои тела са изгорени, а други калцинирани, тъй като някои са имали способността да прехвърлят флогистон, а други - не.
Много изследвания на Stahl и други учени от онова време се фокусираха върху опитите за изолиране на phlogiston. Няколко учени свързват флогистон с „запалим въздух“, твърдейки, че е бил такъв.
Тази теория беше широко разпространена по това време и като че ли благотворително обяснява защо се е стигало до изгарянето на телата, приликите, които са наблюдавани между металите и "сливането" на аспекти като окисляване и редукция в едно единствено явление: phlogiston, Пример, широко използван от защитниците на теорията на флогистона, е въглеродът върху витриоловата киселина, която в момента е сероводород. В този пример въглеродът „губи“ способността си да изгаря (до флогистон) и се прехвърля в сяра, като води до витриолова киселина.
Възражения срещу теорията
През седемнадесети век тази теория е класифицирана като най-важната от цялата химия, тъй като дава обяснение на всички наблюдения, направени в тази област. Кант го описа с значение, подобно на това на Галилей при падането на телата.
Въпреки това, за методичен учен, използващ стратегии за измерване, по-задълбочени от просто наблюдение, беше лесно да се намерят недостатъци в теорията на флогистона. Този учен беше френският Лоран дьо Лавоазие.
Портрет на Антоан Лавоазие (Източник: Х. Русо (графичен дизайнер), Е. Томас (гравьор) Августин Шалмел, Желание Лакроа чрез Wikimedia Commons)
Лавоазие беше фанатик на физическите науки и на измервателните уреди. Той реши да разбере точно механизма на изгаряне и теорията на флогистона, като установи, че огънят не води до незабавно увеличаване или намаляване на теглото на материалите.
Лавоазие измерва точно изгарянето на различни материали и определя, че теглото на остатъците след изгарянето е много подобно на това на материала преди изгарянето в огън.
През 1774 г. Лавоазие чува за експериментите на Джоузеф Притли, който използва живачен прах и "дефлогистизира" въздуха.
Това го накара да проведе поредица от строги експерименти, които провежда между 1773 и 1775 г., в които той открива, че дефлогизираният въздух, освободен от живачен прах, не е нищо повече от най-здравословната и най-чистата част от въздуха, който дишаме. Той нарече тази част „жизненоважен въздух“.
Лавоазие определи, че процесите на изгаряне и калциниране са били ограничени във времето, когато са се случили в затворени контейнери. Освен това увеличението на материала след изгарянето се дължи на "жизненоважния въздух", който материалът абсорбира след горенето.
През 1779 г. Лавоазие публикува труд, озаглавен Общи съображения за киселините и за принципите, от които са съставени, в който той кръщава като "кислород" веществото, което при определени условия произхожда от всички киселини.
Препратки
- Камла, А. (1984). Логично разследване на случая „Флогистън“. В Намалението в науката (с. 217-238). Спрингер, Дордрехт.
- Родуел, GF (1868). I. Относно теорията на флогистона. The London, Edinburgh and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science, 35 (234), 1-32.
- Зигфрид, Р. (1989). Лавоазие и флогистичната връзка. Амбикс, 36 (1), 31-40.
- Соловейчик, С. (1962). Последната битка за флогистон и смъртта на Пристли. Journal of Chemical Education, 39 (12), 644.
- Vihalemm, R. (2000). Тезата за загубата на Кун и случаят с теорията на флогистона. Наука и технологии.
- Woodcock, LV (2005). Теория на Флогистън и химически революции. Бюлетин за историята на химията, 30 (2), 57-62.