A phlogiston elméletet a német Ernst Stahl javasolta a 17. században annak magyarázata érdekében, hogy egyes anyagok hogyan éghetnek. Ez a filozófus azt állította, hogy a dolgok égnek, mert "phlogiston" vannak benne.
A phlogiston szó a görög "phlos" -ból származik, ami "lángot" jelent, tehát a "phlo-giston" azt jelenti, "ami megy a lángba". Ezen elv alapján Stahl meg volt győződve arról, hogy valami "elveszett" vagy "eltűnt" az anyagból, amikor égés történt.
Szénégetés, amely alapját képezte a phlogiston elméletnek (Kép: Alexas_Fotos, a www.pixabay.com)
Ez az elmélet valószínűleg az egyik első javasolt kémia metatoria, amely elődjeként az arisztotelészi ötletek, amelyek megpróbálták megmagyarázni az anyagot, négy elemből álltak: tűz, levegő, víz és föld.
Az elmélet azonban nagyon leegyszerűsített, és néhány alkémiai alapelven alapult, amelyek szorosan kapcsolódtak ehhez: az anyagokat nem lehetett egyszerűen és egyszerűen elválasztani alkotóelemeikbe, hanem csak keverékből a másikba alakíthatók át egymás után.
Georg Ernst Stahl iatrochemikus (az orvostudományt és a kémiai ismereteket összekötő tudósok) és filozófus volt, akit elsőként a porosz királyként kezeltek.
Stahl nem volt módszertani tudós, aki kvantitatív módon követte a vizsgált jelenségeket, inkább mindig egyszerű válaszokat próbált adni a zavaró kérdésekre.
Eredet
Ernst Stahl Johan Becher ötleteinek védelmezője volt, aki azt javasolta, hogy minden anyag (a fémek kivételével) három "földből" álljon, nevezetesen: az alapanyagból, a kénföldből és a higanyföldből.
Becher kompozíciója arisztotelészi ötleteken alapult, amelyek megerősítették, hogy a kénföld a testekben "alszik" a tűzben, és mihelyt "felébredt", elfogyasztotta a benne lévő "Paracelsus" kénjét. a testek.
Georg Ernst Stahl arcképe (Forrás: Lásd a szerző oldalát a Via Wikimedia Commons-ban)
Becher úgy vélte, hogy a fémek különböző anyagokból állnak, és ezért "átalakíthatók". Vagyis az egyik fémből a másikba történő átalakuláshoz csak a hevítés útján, ezáltal megváltoztatva az egyes fémeket alkotó anyagok kémiai viszonyát.
Ezen alapelvek alapján Stahl a rejtélyek feltárására összpontosított, amelyek az idő alatt a szerves testek égésével jártak. Az általa végzett összes kísérlet fémek és anyagok, például kén, szén és mások égetésén alapult.
Ezen vegyületek égetésével Stahl azt dokumentálta, hogy a vegyület fogyasztásának megfigyelésével észrevette, hogy „valami” eloszlik, eltűnik vagy eltűnik. Ez a "valami", amit Stahl megfigyelt, az az, amit "phlogistonnek" hívott.
Az arisztotelészi elképzelések szerint a kén az anyagban lévő tűz volt, és a "Paracelsus filozófiai kéne" teljesen elveszett, amikor az égés aktiválta azt a tűzt, amely a kénben vagy a kénföldben található olyan szerves anyagokban, mint a fa.
Stahl integrálta az alkimisták, például Becher, arisztotelészi ötletek és az égés megfigyelései által alkalmazott módszereket, hogy javaslatot tegyen a phlogiston elméletére.
Kezdet
Stahl elmélete megerősödött az akkori tudósok és vegyészek körében, mivel számukra, ha a test képes volt égni vagy égni, kénből álltak. Ezeknek a tudósoknak a kén olyan anyag, amely nagyon hasonló a fémekhez.
Ezen túlmenően a korabeli tudósok a phlogistont "létezés" vagy "elpusztíthatatlan entitás" -ként definiálták, amely anyagba újra beépülhet, ha valamilyen módon csapdába ejti, míg az anyag, amelytől leválasztották, égésre került.
A phlogiston másik lényeges tulajdonsága az volt, hogy átvihető egyik anyagból a másikba. Ez megmagyarázta, hogy egyes testek és mások megégették, mivel mások képesek voltak a phlogiston átadására, mások nem.
Stahl és más korabeli tudósok sok kutatása a phlogiston izolálására tett kísérletekre összpontosított. Néhány tudós hozzáfűzte a phlogiston-t a "gyúlékony levegőhöz", azt állítva, hogy az volt.
Ezt az elméletet széles körben elterjesztették az idő alatt, és úgy tűnt, hogy jótékonyan magyarázza a testek égését, a fémek között megfigyelt hasonlóságokat és az olyan szempontok, mint például az oxidáció és redukció „összeolvadását” egyetlen jelenségben: phlogiston.
A phlogiston elmélet védelmezői által széles körben alkalmazott példa a vitriolsav szénje, amely jelenleg hidrogén-szulfid. Ebben a példában a szén „elveszíti” égési képességét (a phlogistonhez), és kénré válik át, amely vitriolsavat eredményez.
Az elmélet kifogása
A tizenhetedik század folyamán ezt az elméletet az összes kémia közül a legfontosabbnak osztályozták, mivel magyarázatot adott az ezen a területen tett összes megfigyeléshez. Kant a Galileoéhoz hasonló jelentőséggel írta le a testek bukásakor.
Azonban egy módszertani tudós számára, amely mélyebb mérési stratégiákat alkalmazott, mint pusztán a megfigyelést, könnyű volt hibákat találni a phlogiston elméletben. Ez a tudós volt a francia Laurent de Lavoisier.
Antoine Lavoisier arcképe (Forrás: H. Rousseau (grafikus), E.Thomas (metszet) Augustin Challamel, Lacroix vágya, a Wikimedia Commons segítségével)
Lavoisier a fizikai tudományok és a mérőműszerek rajongója volt. Úgy döntött, hogy pontosan megérti az égés mechanizmusát és a phlogiston elméletét, megállapította, hogy a tűz nem eredményezi az anyagok súlyának azonnali növekedését vagy csökkenését.
Lavoisier pontosan megmérte a különféle anyagok égését és megállapította, hogy a maradék tömege égetés után nagyon hasonló volt az anyagéhoz, mielőtt a tűzben égett volna.
1774-ben Lavoisier hallott Joseph Priestley kísérleteiről, akik higanyport és "defosztizált" levegőt használták.
Ez arra késztette, hogy 1773 és 1775 között szigorú kísérleteket végezzen, amelyek során felfedezte, hogy a higanyporból felszabadult levegő nem más, mint a levegő legegészségesebb és legtisztább része, amelyet belélegzünk. Ezt a részt "létfontosságú levegőnek" nevezte.
Lavoisier megállapította, hogy az égési és a kalcinálási folyamatok időben korlátozottak, amikor zárt tartályokban zajlanak le. Ezenkívül az égés utáni anyagnövekedés annak a „létfontosságú levegőnek” tulajdonítható, amelyet az anyag az égés után abszorbeált.
1779-ben Lavoisier közzétette a savakkal és azok alapjául szolgáló általános megfontolások című munkát, amelyben "oxigénnek" keresztelte az anyagot, amely bizonyos körülmények között valamennyi savat előállított.
Irodalom
- Kamlah, A. (1984). A Phlogiston-eset logikus vizsgálata. A redukció a tudományban (217-238. Oldal). Springer, Dordrecht.
- Rodwell, GF (1868). I. A phlogiston elméletéről. A London, Edinburgh és a Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science, 35 (234), 1-32.
- Siegfried, R. (1989). Lavoisier és a logikai kapcsolat. Ambix, 36 (1), 31-40.
- Soloveichik, S. (1962). Az utolsó harc a phlogistonért és Priestley halála. Journal of Chemical Education, 39 (12), 644.
- Vihalemm, R. (2000). Kuhn-loss tézis és a phlogiston elmélet esete. Tudományos és technológiai tanulmányok.
- Woodcock, LV (2005). Phlogiston elmélet és kémiai fordulatok. Közlemény a kémia történetéről, 30. (2), 57-62.