Phlogiston teorie byla navržena německým Ernst Stahl v 17. století vysvětlit důvod, proč některé látky hořet. Tento filozof tvrdil, že věci hořely v ohni, protože uvnitř byly „phlogiston“.
Slovo phlogiston pochází z řeckého „phlos“, což znamená „plamen“, takže „phlo-giston“ znamená „co jde v plameni“. Na základě tohoto principu byl Stahl přesvědčen, že při spalování došlo k „ztrátě“ nebo „úniku“ z materiálu.
Spalování uhlíku, které sloužilo jako základ pro teorii phlogistonu (obrázek Alexas_Fotos na www.pixabay.com)
Tato teorie byla možná jednou z prvních metatheorií, s nimiž byla navržena nějaká chemie, která měla jako předchůdce aristotelské myšlenky, které se snažily vysvětlit, že záležitost byla složena ze čtyř prvků: oheň, vzduch, voda a země.
Teorie však byla velmi zjednodušující a byla založena na některých alchymistických principech, které s ní úzce souvisely: materiály nemohly být rozděleny na své komponenty jednoduchým a jednoduchým způsobem, ale mohly být přeměněny pouze z jedné směsi na druhou postupně.
Georg Ernst Stahl byl iatrochemista (vědci, kteří propojují lékařské a chemické znalosti) a filozof, uznávaný jako první lékař pruského krále.
Stahl nebyl metodický vědec, který kvantitativně sledoval jevy, které studoval, ale vždy se snažil dát jednoduché odpovědi na otázky, které ho znepokojovaly.
Původ
Ernst Stahl byl obhájcem myšlenek Johana Bechera, který navrhoval, aby veškerá hmota (kromě kovů) byla složena ze tří „zemí“, jmenovitě: základní látky, síry a rtuti.
Becherovo složení bylo založeno na aristotelských myšlenkách, které potvrdily, že sirná země byla ohněm „spícím“ v tělech, a jakmile se „probudila“, spotřebovala síru „Paracelsus“, která byla uvnitř těla.
Portrét Georga Ernsta Stahla (Zdroj: Viz stránka autora autora Via Wikimedia Commons)
Becher usoudil, že kovy byly složeny z různých materiálů, a proto by mohly být „přeměněny“. To znamená přeměnit se z jednoho kovu na druhý pouze jeho zahřátím, čímž se změní chemické vztahy mezi materiály, z nichž se každý kov skládá.
Na základě těchto principů se Stahl zaměřil na odhalení záhad, která doprovázely spalování organických těl v průběhu času. Všechny experimenty, které provedl, byly založeny na spalování kovů a materiálů, jako je síra, uhlí a další.
Spalováním těchto sloučenin Stahl dokumentoval, že právě tím, že pozoroval, jak se sloučenina spotřebovává, si všiml, že „něco“ se rozptýlilo, zmizelo nebo zmizelo. Toto „něco“, které Stahl pozoroval, bylo to, co nazýval „phlogiston“.
V aristotelských myšlenkách byla síra ohněm obsaženým v hmotě a „filozofická síra Paracelsa“ byla úplně ztracena, když spalování aktivovalo ten oheň obsažený v síře nebo sírovité zemi v organických látkách, jako je dřevo.
Stahl integroval metody používané alchymisty, jako je Becher, aristotelské myšlenky a jeho pozorování spalování, aby navrhl teorii phlogistonu.
Začátek
Stahlova teorie získala sílu mezi vědci a chemiky té doby, protože pro ně, pokud tělo mělo schopnost hořet nebo hořet, byly tyto tvořeny síry. Pro tyto vědce byla síra materiálem velmi podobným kovům.
Kromě toho vědci času definovali flogiston jako „bytost“ nebo „nezničitelnou entitu“, která by mohla být znovu začleněna do materiálů tím, že je nějakým způsobem uvězní, zatímco materiál, od kterého byl oddělen, byl spálen.
Další vnitřní vlastností phlogistonu byla jeho schopnost být převedena z jednoho materiálu na druhý. Toto vysvětlovalo způsob, jakým byla některá těla spálena a jiná byla kalcinována, protože někteří měli schopnost přenést phlogiston a jiní ne.
Mnoho výzkumů Stahla a dalších vědců té doby se soustředilo na pokus izolovat phlogiston. Několik vědců spojilo phlogiston s „hořlavým vzduchem“, prohlašovat, že to bylo.
Tato teorie byla v průběhu času široce rozšířena a zdálo se, že charitativně vysvětluje, proč došlo ke spalování těl, podobnostem, které byly pozorovány mezi kovy a „fúzi“ aspektů, jako je oxidace a redukce v jediném jevu: phlogiston.
Příkladem široce používaným obránci teorie phlogistonu byl uhlík na kyselině vitriolové, která je v současnosti sirovodík. V tomto příkladu uhlík „ztrácí“ svou schopnost hořet (na phlogiston) a je převáděn na síru, čímž vzniká kyselina vitriolová.
Námitky proti teorii
Během sedmnáctého století byla tato teorie klasifikována jako nejdůležitější ze všech chemií, protože poskytla vysvětlení všem pozorováním, která byla učiněna v této oblasti. Kant to popsal s podobným významem jako Galileo při pádu těl.
Pro metodického vědce používajícího strategie měření hlubší než pouhé pozorování však bylo snadné najít nedostatky v teorii phlogistonu. Tímto vědcem byl Francouz Laurent de Lavoisier.
Portrét Antoina Lavoisiera (Zdroj: H. Rousseau (grafický designér), E.Thomas (rytec) Augustin Challamel, Touha Lacroix přes Wikimedia Commons)
Lavoisier byl fanatikem fyzikálních věd a měřicích přístrojů. Rozhodl se přesně pochopit mechanismus spalování a teorii phlogistonu, aby zjistil, že oheň neprodukuje okamžité zvýšení nebo snížení hmotnosti materiálů.
Lavoisier přesně změřil spalování různých materiálů a určil, že hmotnost zbytku po spálení byla velmi podobná hmotnosti materiálu před spálením v ohni.
V 1774, Lavoisier slyšel o experimentech Josepha Priestleyho, kteří používali rtuťový prach a “dephlogistized” vzduch.
To ho vedlo k provedení řady přísných experimentů, které provedl v letech 1773 až 1775, ve kterých zjistil, že deflogistizovaný vzduch uvolňovaný z rtuťového prachu nebyl nic jiného než nejzdravější a nejčistší část vzduchu, který dýcháme. Tuto část pojmenoval „vitální vzduch“.
Lavoisier zjistil, že procesy spalování a kalcinace byly časově omezené, když k nim došlo v uzavřených nádobách. Kromě toho byl nárůst materiálu po spalování způsoben „životním vzduchem“, který materiál absorboval po spalování.
V roce 1779 publikoval Lavoisier dílo nazvané Obecné úvahy o kyselinách a o zásadách, z nichž jsou složeny, ve kterém pokřtil jako „kyslík“ látku, která za určitých podmínek pocházela ze všech kyselin.
Reference
- Kamlah, A. (1984). Logické vyšetřování případu Phlogiston. In Reduction in science (pp. 217-238). Springer, Dordrecht.
- Rodwell, GF (1868). I. K teorii phlogistonu. The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science, 35 (234), 1-32.
- Siegfried, R. (1989). Lavoisier a flogistické spojení. Ambix, 36 (1), 31-40.
- Soloveichik, S. (1962). Poslední boj o phlogiston a smrt Priestleyho. Journal of Chemical Education, 39 (12), 644.
- Vihalemm, R. (2000). Kuhnova ztráta a případ flogistonové teorie. Vědecké a technologické studie.
- Woodcock, LV (2005). Teorie flogistonu a chemické revoluce. Bulletin for History of Chemistry, 30 (2), 57-62.