Menneskeheden har måske lært at brænde for mange tusinder af år siden, men vi forstod ikke, hvordan det fungerede, før meget mere for nylig. Mange teorier blev foreslået for at forsøge at forklare, hvorfor nogle materialer brændte, mens andre ikke gjorde det, hvorfor ild afgav varme og lys, og hvorfor brændt materiale ikke var det samme som udgangsstoffet.
Phlogiston teori var en tidlig kemisk teori at forklare processen med oxidation, som er reaktionen, der finder sted i løbet af forbrænding og rust. Ordet "phlogiston" er et antikt græsk udtryk for "opbrænding", som igen stammer fra det græske "phlox", som betyder flamme. Phlogiston-teori blev først foreslået af alkymisten Johann Joachim (J.J.) Becher i 1667. Teorien blev beskrevet mere formelt af Georg Ernst Stahl i 1773.
Betydningen af Phlogiston teori
Selvom teorien siden er bortkastet, er den vigtig, fordi den viser overgangen mellem alkymister til at tro i de traditionelle elementer af jord, luft, ild og vand og ægte kemikere, der gennemførte eksperimenter, der førte til identifikation af ægte kemiske elementer og deres reaktioner.
Sådan antages Phlogiston at arbejde
Grundlæggende var den måde, som teorien virkede på, at alt brændbart stof indeholdt et stof kaldet phlogiston. Da denne sag blev brændt, blev phlogiston frigivet. Phlogiston havde ingen lugt, smag, farve eller masse. Efter at phlogiston blev frigivet, blev det resterende stof betragtet som deflogisteret, hvilket gav mening for alkymisterne, fordi du ikke kunne brænde dem mere. Aske og rester, der blev tilbage fra forbrænding, blev kaldt stoffets kalk. Calxen gav en anelse om fejlen i phlogiston teori, fordi den vejer mindre end den oprindelige sag. Hvis der var et stof kaldet phlogiston, hvor var det da gået?
En forklaring var, at phlogiston kan have negativ masse. Louis-Bernard Guyton de Morveau foreslog, at det ganske enkelt var, at phlogiston var lettere end luft. Alligevel kunne selv det at være lettere end luft ikke være ansvarlig for masseændringen, ifølge Archimedes princip.
I det 18. århundrede troede kemikere ikke, at der var et element kaldet phlogiston. Joseph Priestly mente, at antændelighed kunne være relateret til brint. Mens phlogiston-teorien ikke gav alle svarene, forblev den principsteorien om forbrænding indtil 1780'erne, hvor Antoine-Laurent Lavoisier demonstrerede, at masse ikke var virkelig tabt i løbet af forbrænding. Lavoisier forbandt oxidation med ilt og udførte adskillige eksperimenter, der viste, at elementet altid var til stede. I lyset af overvældende empiriske data blev phlogiston-teorien til sidst erstattet med ægte kemi. I 1800 accepterede de fleste forskere iltens rolle i forbrændingen.
Phlogistisk luft, ilt og nitrogen
I dag ved vi, at ilt understøtter oxidation, hvorfor luft hjælper med at brænde ild. Hvis du prøver at tænde en ild i et rum, der mangler ilt, har du en hård tid. Alkemisterne og de tidlige kemikere bemærkede, at der brændte ild i luften, men ikke i visse andre gasser. I en forseglet indesluttet brændte til sidst en flamme ud. Deres forklaring var imidlertid ikke helt rigtig. Den foreslåede phlogisticated luft var en gas i phlogiston teori, der var mættet med phlogiston. Fordi den allerede var mættet, tillader phlogisticated luft ikke frigivelse af phlogiston under forbrænding. Hvilken gas brugte de, der ikke understøttede ild? Der blev senere identificeret phlogistisk luft som element kvælstof, som er det primære element i luften, og nej, det understøtter ikke oxidation.