Inimkond on võib-olla õppinud, kuidas tuld teha tuhandeid aastaid tagasi, kuid me ei mõistnud, kuidas see toimis alles hiljuti. Paljud teooriad pakuti välja, et proovida selgitada, miks mõned materjalid põlesid, teised mitte, miks tuli eraldas soojust ja valgust ning miks põlenud materjal ei olnud sama mis lähteaine.
Phlogistoni teooria oli varajane keemiline teooria, mida seletada oksüdatsiooni protsess, mis on reaktsioon, mis toimub ajal põletamine ja roostetamine. Sõna "phlogiston" on Vana-Kreeka mõiste "põletamine", mis omakorda tuleneb kreeka keelest "floks", mis tähendab leeki. Phlogistoni teooria pakkus esmakordselt välja alkeemik Johann Joachim (J.J.) Becher 1667. aastal. Georg Ernst Stahl ütles teooria ametlikumalt välja 1773. aastal.
Phlogistoni teooria olulisus
Ehkki teooriat on sellest ajast loobutud, on see oluline, kuna see näitab üleminekut uskuvate alkeemikute vahel traditsioonilistes elementides maapinnast, õhust, tulest ja veest ning tõelistest keemikutest, kes viisid läbi katseid, mille abil tehti kindlaks tõelised keemilised elemendid ja nende reaktsioonid.
Kuidas pidi Phlogiston töötama
Põhimõtteliselt töötas teooria viisil, et kõik põlevad ained sisaldasid ainet nimega phlogiston. Kui see asi põletati, vabastati phlogiston. Phlogistonil polnud lõhna, maitset, värvi ega massi. Pärast phlogistoni vabastamist peeti järelejäänud ained deflogistideks, mis oli alkeemikute jaoks mõistlik, kuna te ei saanud neid enam põletada. Põlemisel järelejäänud tuhka ja jääki nimetati aine kaltsiumiks. Kalts pakkus vihjet phlogistoni teooria veale, kuna see kaalus vähem kui algne aine. Kui seal oli mingi aine, mille nimi oli phlogiston, kuhu see oli läinud?
Üks seletus oli, et phlogistonil võib olla negatiivne mass. Louis-Bernard Guyton de Morveau väitis, et phlogiston oli lihtsalt õhk kergem. Archimede'i põhimõtte kohaselt ei saaks isegi õhust kergema olemine massimuutust arvesse võtta.
18. sajandil ei uskunud keemikud, et leidus element, mida nimetatakse phlogistoniks. Joseph Priestly arvas, et süttivus võib olla seotud vesinikuga. Kuigi phlogistoni teooria ei pakkunud kõiki vastuseid, jäi see põlemise põhiteooriaks kuni 1780-ndate aastateni, mil Antoine-Laurent Lavoisier demonstreeris, et mass ei olnud tõeliselt kadunud põletamine. Lavoisier seostas oksüdeerimise hapnikuga, viies läbi arvukalt katseid, mis näitasid, et element oli alati olemas. Ülemääraste empiiriliste andmete taustal asendati phlogistoni teooria lõpuks tõelise keemiaga. 1800. aastaks aktsepteeris enamik teadlasi hapniku rolli põlemisel.
Phlogisticized õhk, hapnik ja lämmastik
Täna teame, et hapnik toetab oksüdeerumist, mistõttu õhk aitab tulekahju toita. Kui proovite tulekahju süüdata ruumis, kus puudub hapnik, on teil aega raske. Alkeemikud ja varased keemikud märkasid, et tuli põles õhus, kuid mitte teistes gaasides. Suletud pakendis põleks leek lõpuks välja. Nende seletus polnud aga päris õige. Kavandatud phlogisticiseeritud õhk oli phlogistoni teoorias gaas, mis oli phlogistoniga küllastunud. Kuna see oli juba küllastunud, ei võimaldanud phlogisticized õhk phlogiston vabastada põlemisel. Mis gaasi nad kasutasid, mis ei toetanud tuld? Hiljem tuvastati fosforiseeritud õhk kui lämmastiku element, mis on õhus peamine element, ja ei, see ei toeta oksüdeerumist.