Các thuyết phlogiston đã được đề xuất bởi Đức Ernst Stahl vào thế kỷ 17 để giải thích lý do tại sao một số chất có thể cháy. Nhà triết học này tuyên bố rằng mọi thứ bốc cháy vì chúng có "phlogiston" bên trong.
Từ phlogiston bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp "phlos", có nghĩa là "ngọn lửa", vì vậy "phlo-giston" có nghĩa là "những gì đi trong ngọn lửa". Dựa trên nguyên tắc này, Stahl tin rằng một thứ gì đó đã "mất đi" hoặc "đi" khỏi vật liệu khi quá trình cháy xảy ra.
Quá trình đốt cháy carbon, là cơ sở cho lý thuyết phlogiston (Hình ảnh của Alexas_Fotos tại www.pixabay.com)
Lý thuyết này có lẽ là một trong những thiên thạch đầu tiên với một số hóa học được đề xuất, giống như những người tiền nhiệm của nó, những ý tưởng của Aristotle đã cố gắng giải thích rằng vật chất được cấu tạo từ bốn nguyên tố: lửa, không khí, nước và đất.
Tuy nhiên, lý thuyết này rất đơn giản và dựa trên một số nguyên tắc giả kim thuật có mối quan hệ chặt chẽ với nhau: vật liệu không thể tách thành các thành phần của chúng một cách đơn giản và đơn giản, mà chỉ có thể biến đổi từ hỗn hợp này sang hỗn hợp khác. liên tiếp.
Georg Ernst Stahl là một nhà giả kim (các nhà khoa học liên kết kiến thức y học và hóa học) và triết gia, được công nhận là thầy thuốc đầu tiên của vua Phổ.
Stahl không phải là một nhà khoa học có phương pháp, người theo dõi một cách định lượng các hiện tượng mà ông nghiên cứu, thay vào đó ông luôn cố gắng đưa ra những câu trả lời đơn giản cho những câu hỏi khiến ông băn khoăn.
Gốc
Ernst Stahl là người bảo vệ ý tưởng của Johan Becher, người đã đề xuất rằng tất cả vật chất (trừ kim loại) được cấu tạo bởi ba "trái đất", đó là: chất cơ bản, trái đất lưu huỳnh và trái đất thủy ngân.
Sáng tác của Becher dựa trên những ý tưởng của Aristotle khẳng định rằng trái đất lưu huỳnh là ngọn lửa "ngủ yên" trong các cơ thể và rằng, một khi nó "thức tỉnh", nó sẽ tiêu thụ lưu huỳnh của "Paracelsus" ở bên trong. Cơ thể.
Chân dung Georg Ernst Stahl (Nguồn: Xem trang của tác giả Qua Wikimedia Commons)
Becher cho rằng kim loại được cấu tạo từ các vật liệu khác nhau và do đó, có thể "biến hình". Có nghĩa là, để biến đổi từ kim loại này sang kim loại khác chỉ thông qua việc đốt nóng nó, do đó thay đổi mối quan hệ hóa học giữa các vật liệu tạo nên mỗi kim loại.
Dựa trên những nguyên tắc này, Stahl tập trung vào việc làm sáng tỏ những bí ẩn đi kèm với quá trình đốt cháy các xác hữu cơ trong thời gian đó. Tất cả các thí nghiệm mà ông thực hiện đều dựa trên việc đốt các kim loại và vật liệu như lưu huỳnh, than đá và những thứ khác.
Bằng cách đốt các hợp chất này, Stahl ghi lại rằng chỉ bằng cách quan sát khi hợp chất đang được tiêu thụ, ông nhận thấy rằng “thứ gì đó” đã tan biến, biến mất hoặc biến mất. "Cái gì đó" mà Stahl quan sát được là cái mà anh ấy gọi là "phlogiston."
Theo ý tưởng của Aristotle, lưu huỳnh là ngọn lửa chứa trong vật chất và "lưu huỳnh triết học của Paracelsus" bị mất hoàn toàn khi quá trình đốt cháy kích hoạt ngọn lửa chứa trong đất lưu huỳnh hoặc lưu huỳnh trong các chất hữu cơ như gỗ.
Stahl đã tích hợp các phương pháp được sử dụng bởi các nhà giả kim như Becher, ý tưởng của Aristoteles và những quan sát của ông về quá trình đốt cháy để đề xuất lý thuyết phlogiston.
Bắt đầu
Lý thuyết của Stahl đã thu hút được sức mạnh của các nhà khoa học và nhà hóa học thời đó, vì đối với họ nếu cơ thể có khả năng đốt cháy hoặc đốt cháy thì chúng được tạo thành từ lưu huỳnh. Đối với các nhà khoa học này, lưu huỳnh là một vật liệu rất giống với kim loại.
Hơn nữa, các nhà khoa học thời đó đã định nghĩa phlogiston là một "thực thể" hoặc "thực thể không thể phá hủy" có thể được tái hợp nhất thành vật liệu bằng cách nhốt nó theo một cách nào đó trong khi vật liệu mà nó tách ra được đốt cháy.
Một thuộc tính nội tại khác của phlogiston là khả năng chuyển từ vật liệu này sang vật liệu khác. Điều này giải thích cách thức mà một số thi thể bị đốt cháy và những cơ thể khác được nung, vì một số có khả năng chuyển phlogiston và những người khác thì không.
Nhiều nghiên cứu của Stahl và các nhà khoa học khác thời đó tập trung vào việc cố gắng cô lập phlogiston. Một số nhà khoa học liên kết phlogiston với "không khí dễ cháy", cho rằng nó là như vậy.
Lý thuyết này đã được phổ biến rộng rãi trong thời gian đó và dường như giải thích một cách rõ ràng lý do tại sao sự đốt cháy các xác lại xảy ra, những điểm tương đồng đã được quan sát thấy giữa các kim loại và sự “hợp nhất” của các khía cạnh như oxy hóa và khử trong một hiện tượng duy nhất: phlogiston .
Một ví dụ được sử dụng rộng rãi bởi những người bảo vệ lý thuyết phlogiston là carbon trên axit vitriolic, hiện là hydrogen sulfide. Trong ví dụ này, cacbon “mất” khả năng đốt cháy (đối với phlogiston) và được chuyển thành lưu huỳnh, tạo thành axit vitriolic.
Phản đối lý thuyết
Trong suốt thế kỷ XVII, lý thuyết này được xếp vào loại quan trọng nhất của tất cả các ngành hóa học, vì nó đưa ra lời giải thích cho tất cả các quan sát đã được thực hiện trong lĩnh vực đó. Kant mô tả nó với một tầm quan trọng tương tự như Galileo về sự rơi của các thi thể.
Tuy nhiên, đối với một nhà khoa học có phương pháp sử dụng các chiến lược đo lường sâu sắc hơn là chỉ quan sát, thật dễ dàng tìm thấy những sai sót trong lý thuyết phlogiston. Nhà khoa học này là Laurent de Lavoisier người Pháp.
Chân dung Antoine Lavoisier (Nguồn: H. Rousseau (nhà thiết kế đồ họa), E.Thomas (thợ khắc) Augustin Challamel, Desire Lacroix Via Wikimedia Commons)
Lavoisier là một người đam mê khoa học vật lý và các công cụ đo lường. Ông quyết định tìm hiểu chính xác cơ chế cháy và lý thuyết phlogiston, nhận thấy rằng lửa không tạo ra sự tăng hay giảm trọng lượng vật liệu ngay lập tức.
Lavoisier đã đo chính xác quá trình cháy của các vật liệu khác nhau và xác định rằng trọng lượng của cặn sau khi đốt rất giống với trọng lượng của vật liệu trước khi cháy trong lửa.
Năm 1774, Lavoisier nghe nói về các thí nghiệm của Joseph Priestley, người đã sử dụng bụi thủy ngân và không khí "khử hóa".
Điều này khiến ông phải tiến hành một loạt các thí nghiệm nghiêm ngặt mà ông đã thực hiện từ năm 1773 đến năm 1775, trong đó ông phát hiện ra rằng không khí khử hóa chất thải ra từ bụi thủy ngân không gì khác chính là phần không khí trong lành và tinh khiết nhất mà chúng ta hít thở. Ông đặt tên cho bộ phận này là "không khí quan trọng".
Lavoisier xác định rằng quá trình đốt cháy và nung bị giới hạn về thời gian khi chúng xảy ra trong các thùng kín. Hơn nữa, sự gia tăng vật chất sau khi đốt cháy là do "không khí quan trọng" mà vật liệu hấp thụ sau khi đốt cháy.
Năm 1779, Lavoisier xuất bản một công trình có tựa đề Những cân nhắc chung về axit và nguyên tắc cấu tạo chúng, trong đó ông rửa tội là "oxy", chất mà trong những điều kiện nhất định, bắt nguồn từ tất cả các axit.
Người giới thiệu
- Kamlah, A. (1984). Một cuộc điều tra hợp lý về trường hợp Phlogiston. Trong Giảm thiểu trong khoa học (trang 217-238). Springer, Dordrecht.
- Rodwell, GF (1868). I. Về lý thuyết phlogiston. Tạp chí Triết học London, Edinburgh và Dublin và Tạp chí Khoa học, 35 (234), 1-32.
- Siegfried, R. (1989). Lavoisier và kết nối phlogistic. Môi trường xung quanh, 36 (1), 31-40.
- Soloveichik, S. (1962). Cuộc chiến cuối cùng cho phlogiston và cái chết của Priestley. Tạp chí Giáo dục Hóa học, 39 (12), 644.
- Vihalemm, R. (2000). Luận điểm Kuhn-mất mát và trường hợp của lý thuyết phlogiston. Nghiên cứu Khoa học & Công nghệ.
- Woodcock, LV (2005). Thuyết Phlogiston và các cuộc cách mạng hóa học. Bản tin Lịch sử Hóa học, 30 (2), 57-62.