Флогистон: научная теория, в которую верили столетиями, и которая оказалась полным бредом
Введение
Теория флогистона — яркий пример научного заблуждения, доминировавшего в химии XVII–XVIII веков. Немецкие ученые Иоганн Бехер и Георг Шталь предположили, что все горючие вещества содержат невидимую субстанцию — флогистон, который выделяется при горении, оставляя золу или окалину. Эта модель объясняла пламя, ржавчину и металлургию, даже с «отрицательной массой» флогистона. Но эксперименты Антуана Лавуазье доказали: дело в кислороде.
История создания теории флогистона
Теория флогистона возникла в XVII веке благодаря немецким химикам Иоганну Иоахиму Бехеру (1635–1682) и Георгу Эрнсту Шталю (1660–1734). Бехер в труде «Терра philosofica» предположил наличие в горючих веществах «горючей земли» (terra pinguis). Шталь развил идею, введя термин «флогистон» (от греч. φλογιστός — «возгораемый»). Эта субстанция якобы выделялась при горении, объясняя процессы обжига и коррозии. Идея быстро завоевала умы ученых Европы.
Основные разработчики: Бехер и Шталь
Иоганн Иоахим Бехер (1635–1682) и Георг Эрнст Шталь (1660–1734) — ключевые разработчики теории флогистона. Немецкий химик Бехер в книге «Терра philosoфика» ввел понятие «горючей земли» (terra pinguis) как субстанции в горючих материалах. Шталь развил идею, дав ей имя «флогистон» (от греч. φλογιστός — «возгораемый»). Он объяснил горение как выделение этой невидимой материи, а остаток — как «обесфлогистированный» материал. Их труды заложили основу теории, доминировавшей в химии XVII–XVIII вв.
Суть теории: что такое флогистон
Теория флогистона postulировала существование невидимой субстанции — флогистона (от греч. «возгораемый»), содержащейся во всех горючих материалах: дереве, угле, маслах, металлах. При горении или обжиге эта субстанция якобы выделяется в воздух, оставляя золу или окалину — «обесфлогистированные» остатки. Металлы считались насыщенными флогистоном рудами: их получали, добавляя флогистон из угля при восстановлении. Флогистон якобы имел отрицательную массу, объясняя прибавку веса окалины. Эта модель доминировала в химии XVII–XVIII вв.
Почему теория завоевала популярность
Теория флогистона завоевала популярность в XVII–XVIII веках, мастерски объясняя горение, обжиг металлов, коррозию и даже брожение. Горение видели как выделение невидимой субстанции — флогистона — из вещества, оставляя золу или окалину.
Ключевой аргумент: при обжиге меди окалина тяжелее металла. Это разрешали гипотезой об отрицательной массе флогистона — его уход якобы увеличивал вес остатка.
Теория стимулировала эксперименты, систематизировала знания и ускорила переход от алхимии к науке, став основой химической мысли эпохи.
Объяснение химических явлений
Теория флогистона объясняла горение выделением невидимой субстанции — флогистона — из горючих веществ в воздух. Зола или шлак после сгорания угля — это «обесфлогистированная» основа. Обжиг металлов давал окалину тяжелее исходного металла: флогистон якобы имел отрицательную массу, его уход увеличивал вес. Коррозия, дыхание и брожение тоже сводились к потере флогистона, что делало теорию универсальной для эпохи.
Противоречия и первые сомнения
Несмотря на популярность, теория флогистона столкнулась с ключевыми противоречиями. Главное: при обжиге металлов (меди, железа) окалина оказывалась тяжелее исходного вещества. По теории, флогистон уходил, уменьшая массу, но вес рос — это противоречило интуиции и будущему закону сохранения массы.
Сторонники вводили ad hoc объяснение: флогистон имеет отрицательную массу. Такие натяжки вызвали первые сомнения у химиков, вроде Маргграфа и Гая-Луссака. В 1770-х Лавуазье взвесил вещества в закрытых сосудах, показав поглощение воздуха, а не выделение флогистона. (387 символов)