Den flogiston-teorien blev foreslået af den tyske Ernst Stahl i det 17. århundrede for at forklare årsagen til, at nogle stoffer kan brænde. Denne filosof hævdede, at ting brændte i brand, fordi de havde "phlogiston" inde.
Ordet phlogiston stammer fra det græske "phlos", som betyder "flamme", så "phlo-giston" betyder "hvad der går i flammen". Baseret på dette princip var Stahl overbevist om, at noget var "mistet" eller "gik" fra materialet, da forbrændingen fandt sted.
Kulstofforbrænding, der tjente som grundlag for phlogiston-teorien (Billede af Alexas_Fotos på www.pixabay.com)
Denne teori var måske en af de første metatorier med en vis kemi, der blev foreslået, og som sine forgængere de aristoteliske ideer, der forsøgte at forklare, at materien var sammensat af fire elementer: ild, luft, vand og jord.
Teorien var imidlertid meget forenklet og var baseret på nogle alkymiske principper, der havde et tæt forhold til det: materialer kunne ikke opdeles i deres komponenter på en enkel og enkel måde, men kunne kun omdannes fra en blanding til en anden successivt.
Georg Ernst Stahl var en iatrokemiker (forskere, der forbinder medicinsk og kemisk viden) og filosof, anerkendt som den første læge til kongen af Preussen.
Stahl var ikke en metodisk videnskabsmand, der kvantitativt fulgte de fænomener, han studerede, snarere prøvede han altid at give enkle svar på de spørgsmål, der forstyrrede ham.
Oprindelse
Ernst Stahl var en forsvarer af ideerne fra Johan Becher, der foreslog, at alt stof (undtagen metaller) var sammensat af tre "jordarter", nemlig: basestoffet, svovljord og kviksølvjord.
Bechers sammensætning var baseret på aristoteliske ideer, der bekræftede, at den svovlagtige jord var ilden "sovende" i kropperne, og at den, når den først var "vågnet op", forbrugte svovlen af "Paracelsus", der blev fundet inde legeme.
Portræt af Georg Ernst Stahl (Kilde: Se side for forfatter via Wikimedia Commons)
Becher mente, at metaller var sammensat af forskellige materialer og derfor kunne "transmitteres". Det vil sige kun at transformere fra et metal til et andet gennem dets opvarmning og derved ændre de kemiske forhold mellem de materialer, der udgør hvert metal.
Baseret på disse principper fokuserede Stahl på at afsløre mysterierne, der fulgte med forbrændingen af organiske kropper i løbet af tiden. Alle de eksperimenter, han udførte, var baseret på forbrænding af metaller og materialer som svovl, kul og andre.
Ved at forbrænde disse forbindelser dokumenterede Stahl, at bare ved at observere, mens forbindelsen blev forbrugt, bemærkede han, at "noget" spredte sig, forsvandt eller forsvandt. Dette "noget", som Stahl observerede, var det, han kaldte "phlogiston."
I aristoteliske ideer var svovl den ild, der indeholdt i materien, og den "filosofiske svovl fra Paracelsus" blev helt tabt, når forbrænding aktiverede den ild indeholdt i svovl eller svovljord i organiske stoffer som træ.
Stahl integrerede de metoder, der blev anvendt af alkymister som Becher, Aristotelianske ideer og hans observationer af forbrænding for derefter at foreslå phlogiston-teorien.
Starten
Stahls teori fik styrke blandt tidens videnskabsfolk og kemikere, for hvis kroppen havde evnen til at brænde eller brænde, var disse sammensat af svovl. For disse forskere var svovl et materiale, der meget lignede metaller.
Desuden definerede tidens videnskabsmænd phlogiston som en "væsen" eller "uforglemmelig enhed", der kunne genindgås i materialer ved at fange den på en eller anden måde, mens materialet, hvorfra det blev fjernet, blev brændt.
En anden iboende egenskab ved phlogiston var dens evne til at blive overført fra et materiale til et andet. Dette forklarede den måde, hvorpå nogle kroppe blev brændt og andre blev kalcineret, da nogle havde evnen til at overføre phlogiston og andre ikke.
Meget forskning foretaget af Stahl og andre videnskabsfolk på den tid fokuserede på at forsøge at isolere phlogiston. Et par forskere forbandt phlogiston med "brandfarlig luft" og hævdede, at det var det.
Denne teori blev bredt udbredt i løbet af tiden og så ud til at være velegnet til at forklare, hvorfor forbrænding af legemer forekom, lighederne, der blev observeret mellem metaller og ”fusion” af aspekter som oxidation og reduktion i et enkelt fænomen: phlogiston.
Et eksempel, der i vid udstrækning blev brugt af forsvarere af phlogiston-teorien, var kulstof på vitriolsyre, der i øjeblikket er hydrogensulfid. I dette eksempel “mister” kulstof sin evne til at forbrænde (til phlogiston) og overføres til svovl, hvilket giver anledning til vitriolsyre.
Indsigelser mod teorien
I det syttende århundrede blev denne teori klassificeret som den vigtigste af al kemi, da den gav en forklaring til alle de observationer, der var blevet foretaget på dette felt. Kant beskrev det med en betydning, der ligner Galileos betydning for kroppens fald.
For en metodisk videnskabsmand, der brugte målestrategier mere dybtgående end blot observation, var det let at finde fejl i phlogiston-teorien. Denne videnskabsmand var den franske Laurent de Lavoisier.
Portræt af Antoine Lavoisier (Kilde: H. Rousseau (grafisk designer), E.Thomas (gravør) Augustin Challamel, Desire Lacroix Via Wikimedia Commons)
Lavoisier var fan af de fysiske videnskaber og måleinstrumenter. Han besluttede at nøjagtigt forstå forbrændingsmekanismen og phlogiston-teorien, idet han fandt, at ild ikke producerer en øjeblikkelig stigning eller formindskelse i materialernes vægt.
Lavoisier målte nøjagtigt forbrændingen af forskellige materialer og bestemte, at vægten af resten efter afbrænding var meget lig materialets, inden den brændes i ild.
I 1774 hørte Lavoisier om eksperimenterne med Joseph Priestley, der brugte kviksølvstøv og "dephlogistiseret" luft.
Dette førte til, at han udførte en serie af strenge eksperimenter, som han udførte mellem 1773 og 1775, hvor han opdagede, at den dephlogistiserede luft frigivet fra kviksølvstøv kun var den sundeste og reneste del af luften, vi indånder. Han udnævnte denne del til "vital luft."
Lavoisier bestemte, at forbrændings- og kalcineringsprocesserne var begrænset i tiden, da de forekom i lukkede containere. Endvidere skyldes stigningen i materiale efter forbrænding den "vitale luft", som materialet optog efter forbrændingen.
I 1779 udgav Lavoisier et værk med titlen Generelle overvejelser om syrer og de principper, som de er sammensat af, hvor han døbte som "ilt" det stof, der under visse betingelser stammer fra alle syrer.
Referencer
- Kamlah, A. (1984). En logisk undersøgelse af Phlogiston-sagen. I Reduction in science (s. 217-238). Springer, Dordrecht.
- Rodwell, GF (1868). I. Om teologien om phlogiston. The London, Edinburgh og Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science, 35 (234), 1-32.
- Siegfried, R. (1989). Lavoisier og den phlogistiske forbindelse. Ambix, 36 (1), 31-40.
- Soloveichik, S. (1962). Den sidste kamp for phlogiston og Priestleys død. Journal of Chemical Education, 39 (12), 644.
- Vihalemm, R. (2000). Kuhn-tabstesen og tilfældet med phlogiston teori. Videnskab & teknologi studier.
- Woodcock, LV (2005). Phlogiston teori og kemiske revolutioner. Bulletin for kemiens historie, 30 (2), 57-62.