Flogiston-teoria ehdotti Saksan Ernst Stahl 17-luvulla selittää miksi joidenkin aineiden voi polttaa. Tämä filosofi väitti, että asiat palavat tulessa, koska niissä oli "phlogiston".
Sana phlogiston tulee kreikan kielestä "phlos", joka tarkoittaa "liekki", joten "phlo-giston" tarkoittaa "mitä liekissä tapahtuu". Tämän periaatteen perusteella Stahl oli vakuuttunut siitä, että jotain oli "kadonnut" tai "mennyt" materiaalista palamisen tapahtuessa.
Hiilen palaminen, joka toimi perustana phlogiston-teorialle (Kuva: Alexas_Fotos osoitteessa www.pixabay.com)
Tämä teoria oli ehkä yksi ensimmäisistä metatorioista, joissa ehdotettiin jonkin verran kemiaa, ja sen edeltäjinä olivat aristotelilaiset ideat, jotka yrittivät selittää asiaa, koostui neljästä elementistä: tuli, ilma, vesi ja maa.
Teoria oli kuitenkin hyvin yksinkertaistettu ja perustui joihinkin alkeemisiin periaatteisiin, joilla oli läheinen suhde tähän: materiaaleja ei voitu jakaa komponentteihin yksinkertaisella ja yksinkertaisella tavalla, vaan ne voidaan muuttaa vain yhdestä seoksesta toiseen peräkkäin.
Georg Ernst Stahl oli iatrokemisti (lääketieteellistä ja kemiallista tietoa yhdistävät tutkijat) ja filosofi, joka tunnustettiin ensimmäiseksi lääkäriksi Preussin kuninkaalle.
Stahl ei ollut metodologinen tutkija, joka seurasi kvantitatiivisesti tutkittuja ilmiöitä, vaan yritti aina antaa yksinkertaisia vastauksia häntä häiritseviin kysymyksiin.
alkuperä
Ernst Stahl puolusti Johan Becherin ajatuksia. Hän ehdotti, että kaikki aine (paitsi metallit) koostuisi kolmesta "maasta", nimittäin: perusaineesta, rikkipitoisesta maasta ja elohopeamaasta.
Becherin sävellys perustui aristotelilaisiin ideoihin, jotka vahvistivat, että rikkipitoinen maa oli ruumiissa "nukkuvaa" tulta ja että "herätessään" se kulti sisällä olevan "Paracelsuksen" rikin ruumiit.
Georg Ernst Stahlin muotokuva (Lähde: Katso tekijän sivu Via Wikimedia Commons)
Becher katsoi, että metallit koostuivat erilaisista materiaaleista ja siksi ne voitiin "muuntaa". Toisin sanoen, muuntaminen metallista toiseen vain sen kuumentamisen kautta, muuttaen siten kemiallisia suhteita kunkin metallin muodostavien materiaalien välillä.
Näihin periaatteisiin perustuen Stahl keskittyi paljastamaan salaisuudet, jotka liittyivät orgaanisten kappaleiden palamiseen tuona aikana. Kaikki hänen suorittamansa kokeet perustuivat metallien ja materiaalien, kuten rikki, hiili ja muut, polttamiseen.
Polttamalla näitä yhdisteitä, Stahl dokumentoi, että vain tarkkailemalla yhdisteen kulutusta, hän huomasi, että ”jotain” hävisi, hävisi tai hävisi. Tätä "jotain", jota Stahl havaitsi, kutsuttiin "phlogiston".
Aristotelilaisten ideoiden mukaan rikki oli aineen sisältämää tulta ja "Paracelsuksen filosofinen rikki" hävisi täysin, kun palaminen aktivoi sen palon, joka sisälsi rikkiä tai rikkiä maaperää orgaanisissa aineissa, kuten puussa.
Stahl integroi alkemistien, kuten Becherin, Aristotelian ideoiden ja hänen palamishavaintojensa, käyttämät menetelmät ehdottaakseen sitten phlogiston-teoriaa.
Alku
Stahlin teoria vahvistui aikaisempien tutkijoiden ja kemistien keskuudessa, koska jos keholla oli kyky palamaan tai palamaan, ne koostuivat rikkiä. Näille tutkijoille rikki oli materiaalia, joka oli hyvin samanlainen kuin metallit.
Lisäksi aikakauden tutkijat määrittelivät phlogiston "olemukseksi" tai "tuhoamattomaksi kokonaisuudeksi", joka voitiin sisällyttää uudelleen materiaaleihin tarttumalla siihen jollain tavalla, kun taas materiaali, josta se irrotettiin, saatettiin palamaan.
Toinen phlogistonin luontainen ominaisuus oli sen kyky siirtää materiaalista toiseen. Tämä selitti tapana, jolla jotkut ruumiit poltettiin ja toiset kalsinoitiin, koska toisilla oli kyky siirtää phlogistonia ja toisilla ei.
Suurin osa Stahlin ja muiden aikakauden tutkijoiden tutkimuksista keskittyi phlogiston eristämiseen. Muutama tutkija yhdisti phlogistonin "syttyvään ilmaan" väittäen, että se oli.
Tätä teoriaa levitettiin laajasti ajan kuluessa, ja näytti selittävän viehättävästi, miksi kappaleiden palaminen tapahtui, metallien välillä havaitut yhtäläisyydet ja esimerkiksi hapettumisen ja pelkistymisen kaltaisten näkökohtien ”sulautuminen” yhteen ilmiöön: phlogiston.
Esimerkki, jota phlogiston-teorian puolustajat käyttivät laajasti, oli vitriolihapon hiili, joka on tällä hetkellä rikkivety. Tässä esimerkissä hiili "menettää" kykynsä palaa (phlogistoniin) ja siirtyy rikkiin, jolloin syntyy vitriolihappoa.
Vastalauseet teoriaan
Seitsemännentoista vuosisadan aikana tämä teoria luokiteltiin kaikkein kemian tärkeimmäksi, koska se antoi selityksen kaikille havainnoille, joita tällä alalla oli tehty. Kant kuvaili sitä Galileon kaltaisen tärkeyden kanssa ruumiiden pudotessa.
Kuitenkin metodologiselle tutkijalle, joka käytti mittausstrategioita syvällisemmin kuin pelkkänä havainnointina, oli helppo löytää puutteita phlogiston-teoriassa. Tämä tiedemies oli ranskalainen Laurent de Lavoisier.
Antoine Lavoisier'n muotokuva (Lähde: H. Rousseau (graafinen suunnittelija), E.Thomas (kaivertaja) Augustin Challamel, Desire Lacroix Via Wikimedia Commonsista)
Lavoisier oli fysiikan ja mittauslaitteiden fanaatikko. Hän päätti ymmärtää tarkalleen palamismekanismin ja phlogiston-teorian havaitsemalla, että palo ei tuota heti materiaalien painon nousua tai laskua.
Lavoisier mittasi tarkasti eri materiaalien palamisen ja totesi, että jäännöksen paino palamisen jälkeen oli hyvin samanlainen kuin materiaalin paino ennen palossa palamista.
Vuonna 1774 Lavoisier kuuli Joseph Priestleyn kokeista, jotka käyttivät elohopeapölyä ja "deflogisoitua" ilmaa.
Tämä johti hänet tekemään sarjan tiukkoja kokeiluja, jotka hän oli suorittanut vuosina 1773–1775, joissa hän huomasi, että elohopeapölystä vapautunut deflogisoitu ilma ei ollut mitään muuta kuin hengitetyn ilman terveellisin ja puhtain osa. Hän nimitti tämän osan "elintärkeäksi ilmaan".
Lavoisier totesi, että palamis- ja kalsinointiprosessit olivat rajoitetut ajallisesti, kun ne tapahtuivat suljetuissa astioissa. Lisäksi materiaalin lisääntyminen palamisen jälkeen johtui "elintärkeästä ilmasta", jonka materiaali absorboi palamisen jälkeen.
Vuonna 1779 Lavoisier julkaisi teoksen nimeltä hapot ja niiden koostumuksen yleiset näkökohdat, jossa hän kastoi "happea" aineeksi, joka tietyissä olosuhteissa oli peräisin kaikista hapoista.
Viitteet
- Kamlah, A. (1984). Looginen tutkimus Phlogiston-tapauksesta. Julkaisussa Reduction in science (s. 217 - 238). Springer, Dordrecht.
- Rodwell, GF (1868). I. Phlogiston-teoriasta. Lontoo, Edinburgh ja Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science, 35 (234), 1-32.
- Siegfried, R. (1989). Lavoisier ja logistinen yhteys. Ambix, 36 (1), 31 - 40.
- Soloveichik, S. (1962). Viimeinen taistelu phlogistonista ja Priestleyn kuolema. Journal of Chemical Education, 39 (12), 644.
- Vihalemm, R. (2000). Kuhn-tappion opinnäytetyö ja flogistoteorian tapaus. Tiede- ja teknologiaopinnot.
- Woodcock, LV (2005). Phlogiston-teoria ja kemialliset kierrokset. Tiedote kemian historiasta, 30 (2), 57-62.