De flogistontheorie werd in de 17e eeuw door de Duitser Ernst Stahl voorgesteld om de reden uit te leggen waarom sommige stoffen kunnen verbranden. Deze filosoof beweerde dat dingen in brand stonden omdat er "phlogiston" in zat.
Het woord phlogiston is afgeleid van het Griekse "phlos", wat "vlam" betekent, dus "phlo-giston" betekent "wat er in de vlam gaat". Op basis van dit principe was Stahl ervan overtuigd dat er iets "verloren" of "ging" uit het materiaal toen verbranding optrad.
Koolstofverbranding, die als basis diende voor de phlogistontheorie (Afbeelding door Alexas_Fotos op www.pixabay.com)
Deze theorie was misschien een van de eerste metatheorieën met enige chemie die werd voorgesteld, met als voorgangers de aristotelische ideeën die probeerden uit te leggen dat materie uit vier elementen bestond: vuur, lucht, water en aarde.
De theorie was echter erg simplistisch en was gebaseerd op enkele alchemistische principes die daar een nauwe relatie mee hadden: materialen konden niet op een eenvoudige en eenvoudige manier in hun componenten worden gescheiden, maar konden alleen van het ene mengsel naar het andere worden getransformeerd. achtereenvolgens.
Georg Ernst Stahl was een iatrochemist (wetenschappers die medische en chemische kennis koppelen) en filosoof, erkend als de eerste arts van de koning van Pruisen.
Stahl was geen methodische wetenschapper die de verschijnselen die hij bestudeerde kwantitatief volgde, maar hij probeerde altijd eenvoudige antwoorden te geven op de vragen die hem stoorden.
Oorsprong
Ernst Stahl was een verdediger van de ideeën van Johan Becher, die voorstelde dat alle materie (behalve metalen) uit drie "aardes" bestond, namelijk: de basissubstantie, de zwavelhoudende aarde en de kwikaarde.
De compositie van Becher was gebaseerd op Aristotelische ideeën die bevestigden dat de zwavelhoudende aarde het vuur was dat 'sliep' in de lichamen en dat het, zodra het 'ontwaakte', de zwavel van 'Paracelsus' verteerde die binnenin werd gevonden. de lichamen.
Portret van Georg Ernst Stahl (Bron: zie pagina voor auteur via Wikimedia Commons)
Becher was van mening dat metalen uit verschillende materialen waren samengesteld en daarom konden worden "getransmuteerd". Dat wil zeggen, alleen door verhitting van het ene metaal naar het andere transformeren, waardoor de chemische relaties tussen de materialen waaruit elk metaal bestaat, worden veranderd.
Op basis van deze principes concentreerde Stahl zich op het ontrafelen van de mysteries die in die tijd gepaard gingen met de verbranding van organische lichamen. Alle experimenten die hij uitvoerde, waren gebaseerd op de verbranding van metalen en materialen zoals zwavel, steenkool en andere.
Door deze verbindingen te verbranden, documenteerde Stahl dat alleen al door te observeren terwijl de verbinding werd geconsumeerd, hij merkte dat "iets" verdween, verdween of verdween. Dit 'iets' dat Stahl waarnam, was wat hij 'phlogiston' noemde.
In de ideeën van Aristoteles was zwavel het vuur dat zich in de materie bevond en de ‘filosofische zwavel van Paracelsus’ ging volledig verloren toen verbranding het vuur activeerde dat zich in zwavel of zwavelhoudende aarde in organische stoffen zoals hout bevond.
Stahl integreerde de methoden die door alchemisten zoals Becher, Aristotelische ideeën en zijn observaties van verbranding werden gebruikt om vervolgens de theorie van flogiston voor te stellen.
Begin
Stahl's theorie won aan kracht onder wetenschappers en scheikundigen van die tijd, omdat voor hen, als het lichaam het vermogen had om te branden of te branden, deze uit zwavel bestonden. Voor deze wetenschappers was zwavel een materiaal dat sterk op metalen leek.
Bovendien definieerden de wetenschappers van die tijd phlogiston als een 'wezen' of 'onverwoestbare entiteit' die opnieuw in materialen kon worden opgenomen door het op de een of andere manier op te sluiten terwijl het materiaal waarvan het was losgemaakt, werd verbrand.
Een andere intrinsieke eigenschap van phlogiston was het vermogen om van het ene materiaal op het andere te worden overgedragen. Dit verklaarde de manier waarop sommige lichamen werden verbrand en andere werden gecalcineerd, aangezien sommige het vermogen hadden om flogiston over te dragen en andere niet.
Veel onderzoek door Stahl en andere wetenschappers uit die tijd was gericht op het isoleren van phlogiston. Een paar wetenschappers associeerden phlogiston met "brandbare lucht", en beweerden dat dat zo was.
Deze theorie werd in de loop van de tijd op grote schaal verspreid en leek op een liefdevolle manier te verklaren waarom de verbranding van lichamen plaatsvond, de overeenkomsten die werden waargenomen tussen metalen en de 'versmelting' van aspecten zoals oxidatie en reductie in een enkel fenomeen: phlogiston .
Een voorbeeld dat veel wordt gebruikt door verdedigers van de phlogistontheorie was dat van koolstof op vitriolzuur, dat momenteel waterstofsulfide is. In dit voorbeeld "verliest" koolstof zijn vermogen om te verbranden (tot flogiston) en wordt het overgebracht naar zwavel, wat aanleiding geeft tot vitriolzuur.
Bezwaren tegen de theorie
In de zeventiende eeuw werd deze theorie geclassificeerd als de belangrijkste van alle scheikunde, omdat ze een verklaring gaf voor alle waarnemingen die op dat gebied waren gedaan. Kant beschreef het met een vergelijkbaar belang als Galileo over de val van lichamen.
Voor een methodische wetenschapper die meetstrategieën dieper dan alleen observatie gebruikte, was het echter gemakkelijk om tekortkomingen in de phlogistontheorie te vinden. Deze wetenschapper was de Fransman Laurent de Lavoisier.
Portret van Antoine Lavoisier (Bron: H. Rousseau (grafisch ontwerper), E.Thomas (graveur) Augustin Challamel, Desire Lacroix via Wikimedia Commons)
Lavoisier was een fanatiekeling van de natuurwetenschappen en meetinstrumenten. Hij besloot het verbrandingsmechanisme en de theorie van flogiston nauwkeurig te begrijpen en ontdekte dat vuur niet onmiddellijk een toename of afname van het gewicht van materialen veroorzaakt.
Lavoisier heeft de verbranding van verschillende materialen nauwkeurig gemeten en vastgesteld dat het gewicht van het residu na verbranding sterk lijkt op dat van het materiaal voordat het in vuur werd verbrand.
In 1774 hoorde Lavoisier over de experimenten van Joseph Priestley, die kwikstof en "gedeflogistiseerde" lucht gebruikte.
Dit bracht hem ertoe een reeks rigoureuze experimenten uit te voeren die hij uitvoerde tussen 1773 en 1775, waarin hij ontdekte dat de gedeflogistische lucht die vrijkomt uit kwikstof niets meer was dan het gezondste en zuiverste deel van de lucht die we inademen. Hij noemde dit deel 'vitale lucht'.
Lavoisier stelde vast dat de verbrandings- en calcinatieprocessen beperkt waren in de tijd wanneer ze plaatsvonden in gesloten containers. Bovendien was de toename van materiaal na verbranding te wijten aan de "vitale lucht" die het materiaal opnam na verbranding.
In 1779 publiceerde Lavoisier een werk met de titel Algemene beschouwingen over zuren en de principes waaruit ze zijn samengesteld, waarin hij de stof doopte als 'zuurstof' waaruit onder bepaalde voorwaarden alle zuren voortkwamen.
Referenties
- Kamlah, A. (1984). Een logisch onderzoek naar de Phlogiston-zaak. In Reduction in science (pp. 217-238). Springer, Dordrecht.
- Rodwell, GF (1868). I. Over de theorie van phlogiston. The London, Edinburgh en Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science, 35 (234), 1-32.
- Siegfried, R. (1989). Lavoisier en de flogistische connectie. Ambix, 36 (1), 31-40.
- Soloveichik, S. (1962). Het laatste gevecht om phlogiston en de dood van Priestley. Journal of Chemical Education, 39 (12), 644.
- Vihalemm, R. (2000). De Kuhn-loss-thesis en de casus van de phlogistontheorie. Wetenschaps- en technologiestudies.
- Woodcock, LV (2005). Phlogiston-theorie en chemische revoluties. Bulletin voor de geschiedenis van de chemie, 30 (2), 57-62.