Az emberiség valószínűleg sok ezer évvel ezelőtt megtanulta, hogyan kell tüzet csinálni, de nem értettük, hogy működött egészen a közelmúltban. Számos elméletet javasoltak annak megmagyarázására, hogy egyes anyagok miért égtek, míg mások nem, miért adta a tűz hőt és fényt, és miért nem égett az égött anyag a kiindulási anyagtól.
A Phlogiston elmélet egy korai kémiai elmélet volt a magyarázatra az oxidáció folyamata, amely a reakció során zajlik égés és rozsda. A "phlogiston" szó az ókori görög kifejezés a "égéshez", amely viszont a görög "flox" -ból származik, ami lángot jelent. A Phlogiston-elméletet először Johann Joachim (J. J.) Becher alkimista javasolta 1667-ben. Az elméletet hivatalosan Georg Ernst Stahl 1773-ban állította ki.
A Phlogiston elmélet fontossága
Noha az elméletet azóta elvetették, ez azért fontos, mert megmutatja az átmenetet a hiszõ alkimisták között a hagyományos elemekben a föld, a levegő, a tűz és a víz, valamint az igaz vegyészek, akik kísérleteket végeztek, amelyek igazi kémiai elemek és reakcióik azonosításához vezettek.
A Phlogiston működésének feltételezése
Az elmélet alapvetően az volt, hogy az összes éghető anyag tartalmazott egy olyan anyagot, amelyet phlogistonnek hívnak. Amikor ezt az anyagot megégették, a phlogiston elengedésre került. A Phlogistonnak nem volt szagát, ízét, színét vagy tömegét. A phlogiston felszabadítása után a fennmaradó anyagot deflogista állapotúnak tekintették, ami értelme volt az alkimistáknak, mert nem tudtad többé égni őket. Az égés során visszamaradt hamu és maradék anyagot az anyag kalciumának nevezték. A kalcium nyomot adott a phlogiston elmélet hibájához, mert kevesebb súlyú volt, mint az eredeti anyag. Ha volt egy phlogiston nevű anyag, hová ment?
Ennek egyik magyarázata az volt, hogy a phlogiston negatív tömegű lehet. Louis-Bernard Guyton de Morveau szerint egyszerűen az volt, hogy a phlogiston könnyebb volt, mint a levegő. Archimede elve szerint még a levegőnél könnyebb lenni sem tudta volna megmagyarázni a tömegváltozást.
A 18. században a vegyészek nem hitték, hogy létezik egy olyan elem, amelyet phlogistonnek hívnak. Priestly Joseph úgy gondolta, hogy a gyúlékonyság a hidrogénhez kapcsolódhat. Míg a phlogiston elmélet nem adta meg az összes választ, az égés elmélete maradt egészen az 1780-as évekig, amikor Antoine-Laurent Lavoisier demonstrálta a tömeget égést. A Lavoisier oxidációt kötött oxigénnel, számos kísérlet elvégzésével, amelyek azt mutatták, hogy az elem mindig jelen van. A túlzott empirikus adatok fényében a phlogiston elméletet végül helyettesítették az igaz kémia. 1800-ra a legtöbb tudós elfogadta az oxigén szerepét az égésben.
Phlogisticized levegő, oxigén és nitrogén
Ma tudjuk, hogy az oxigén támogatja az oxidációt, ezért a levegő segíti a tüzet. Ha megpróbál tüzet gyújtani olyan helyiségben, ahol nincs oxigén, akkor durva idő lesz. Az alkimisták és a korai vegyészek észrevették, hogy a tűz a levegőben égett, de bizonyos más gázokban nem. Egy lezárt tartályban végül egy láng kiégne. A magyarázat azonban nem volt teljesen helyes. A javasolt phlogisticized levegő egy olyan gáz volt a phlogiston elméletben, amely telített a phlogistonnal. Mivel már telített volt, a phlogisticized levegő nem engedte szabaddá a phlogiston égés során. Milyen gázt használtak, ami nem támogatta a tüzet? A későbbiekben azonosították a levegőben levő levegőt mint nitrogén elem, amely az elsődleges elem a levegőben, és nem, nem fogja támogatni az oxidációt.