teplenkij (teplenkij) wrote in otrageniya,
teplenkij
teplenkij
otrageniya

Category:

Гори оно огнём!

9d17d0bc8b259489824c9b27257801b1

Одной из первых гипотез периода становления химии как науки, стала как раз гипотеза об эфирной природе огня, «теория флогистона». Возвращение к некоторым концепциям этой теории явно можно видеть давешнем в материале про «сгорающую ДНК». Основой новой теории послужили старые, алхимические ещё представления о горении как о разложении тела. В XVII – XVIII бурно развивалась металлургия, которая требовала к себе всё большего внимания со стороны учёных мужей. Что там происходит с металлом, и почему именно так? Феноменологическая картина обжига металлов была известна: металл превращается в окалину, масса которой больше массы исходного металла; кроме того, при горении выделяются газообразные продукты («лесной газ», как тогда говорили), природа которых была неизвестна.
Создателями теории флогистона, опубликованной в 1703 г., стали немецкие химики Иоганн Иоахим Бехер и Георг Эрнст Шталь.
Они сформулировали следующие положения:

1. существует материальная субстанция, содержащаяся во всех горючих телах, – флогистон (от греч. φλογιστοζ – горючий);
2. горение представляет собой разложение тела с выделением флогистона, который необратимо рассеивается в воздухе. Вихреобразные движения флогистона, выделяющегося из горящего тела, и представляют собой видимый огонь. Извлекать флогистон из воздуха способны лишь растения;
3. флогистон всегда находится в сочетании с другими веществами и не может быть выделен в чистом виде;
4. флогистон обладает отрицательной массой.

Процесс обжига металла в рамках теории флогистона можно отобразить следующим подобием химического уравнения: Металл = Окалина + Флогистон.
Для получения металла из окалины (или из руды), согласно теории, можно использовать любое тело, богатое флогистоном (например, древесный или каменный уголь, жир, растительное масло): Окалина + Тело, богатое флогистоном = Металл.
Теория флогистона позволила, в частности, дать приемлемое объяснение процессам выплавки металлов из руды: руда, в которой содержание флогистона мало, нагревается с древесным углем, который очень богат флогистоном; при этом флогистон переходит из угля в руду, и образуются богатый флогистоном металл и бедная флогистоном зола. Таким образом, для производства чугуна требуется добавить флогистон к железной руде. Для получения ковкого железа надо добавить еще большее количество флогистона, а сталь является железом, насыщенным флогистоном. Эта теория со временем была распространена на любые процессы горения. Во второй половине XVIII в. она завоевала в среде химиков практически всеобщее признание.
На основе флогистонных представлений сформировалась номенклатура веществ; предпринимались попытки связать такие свойства вещества, как цвет, прозрачность, щёлочность и т.п., с содержанием в нём флогистона. Французский химик Пьер Жозеф Макёр, автор авторитетного учебника "Элементы химии" и "Химического словаря", писал в 1778 г., что флогистонная теория "…наиболее ясна и наиболее согласна с химическими явлениями. Отличаясь от систем, порождённых воображением без согласия с природой и разрушаемых опытом, теория Шталя – надёжнейший путеводитель в химических исследованиях. Многочисленные опыты… не только далеки от того, чтобы её опровергнуть, но, наоборот, становятся доказательствами в её пользу".
И тут, как всегда, началось. Сначала Генри Кавендиш в 1766 году собрал и исследовал газ, выделяющийся при воздействии кислоты на металлические опилки. Газ был легким, а главное – хорошо горел. Позже это газ назовут "водородом".

- Ба! Да ведь этот и есть чистый флогистон, - решил Кавендиш, – нобелевку мне (или что там у вас вместо неё)! Однако, вскоре, как пишут в учебниках, отказался от этой идеи. Наверняка из-за того, что премию ему зажилили. Хотя, еще в 1669 г. англичанин  Джон Мейоу пытался доказать, что в воздухе содержится особый газ (spiritus nitroaëreus), поддерживающий горение и необходимый для дыхания; обосновывал он это предположение опытами с горящей свечой под колоколом.
Мало было свечей. Другой англичанин - Джозеф Пристли, додумался сажать под колпак мышей (и куда только смотрели тогдашние зоозащитники). Они у него там то дохли, то нет (мыши, - не зоозащитники), причём в строгой зависимости от состава газовой смеси.

А история простая...
Джозеф Пристли как-то раз
Окись ртути нагревая,
Обнаружил странный газ.
Газ без цвета, без названья.
Ярче в нём горит свеча.
А не вреден для дыханья?
(Не узнаешь у врача!)
Новый газ из колбы вышел,
Никому он не знаком.
Этим газом дышат мыши
Под стеклянным колпаком.
Человек им тоже дышит.
Джозеф Пристли быстро пишет:
"Воздух делится на части".
(эта мысль весьма нова!)
Здесь у химика от счастья,
И от воздуха, отчасти,
Закружилась голова...
Кошка греется на крыше,
Солнца луч в окошко бьёт.
Джозеф Пристли, с ним две мыши,
Открывают кислород.

Б. Ефимовский

В 1774 г Антуан Лавуазье опубликовал трактат "Небольшие работы по физике и химии", где высказал предположение о том, что при горении происходит присоединение к телам части атмосферного воздуха. После того, как Пристли в 1774 г. посетил Париж и рассказал Лавуазье об открытии "дефлогистированного воздуха", Лавуазье повторил его опыты и в 1775 г. опубликовал работу "О природе вещества, соединяющегося с металлами при их прокаливании и увеличивающего их вес".
Наконец, в 1777 г. Лавуазье сформулировал основные положения кислородной теории горения:

1.  Тела горят только в "чистом воздухе".
2.  "Чистый воздух" поглощается при горении, и увеличение массы сгоревшего тела равно уменьшению массы воздуха.
3.  Металлы при прокаливании превращаются в "земли" (окислы, как мы говорим сейчас). Сера или фосфор, соединяясь с "чистым воздухом", превращаются в кислоты.

Излагая теорию, прямо противоположную теории флогистона, Лавуазье тем не менее отзывался о последней следующим образом: "Различные явления обжигания металлов и горения очень удачно объясняются гипотезой Шталя… но приходится допускать существование в горючих телах огненной материи".
Новая кислородная теория горения (термин «кислород» – oxygenium –  тоже появился в работе Лавуазье "Общее рассмотрение природы кислот и принципов их соединения") имела ряд существенных преимуществ по сравнению с флогистонной. Она более проста, чем флогистонная,  не содержала в себе "противоестественных" предположений о наличии у тел отрицательной массы, и, главное, не основывалась на существовании субстанций, не выделенных экспериментально. Вследствие этого кислородная теория горения довольно быстро получила широкое признание среди естествоиспытателей (хотя полемика между Лавуазье и флогистиками длилась ещё много лет). Ну а прогуливавшие в школе химию, видимо, до сих пор не успокоились.
Tags: !История, !Наука, teplenkij, Британские ученые доказали, Университет сообщества
Subscribe
promo otrageniya april 14, 06:25 62
Buy for 40 tokens
Привет всем участникам Отражений и нашим гостям! С настоящего момента вступают в силу изменения в правила, поэтому прошу авторов ознакомиться с нижеследующим. 1. Каждый участник может опубликовать один пост в день. Чтобы иметь возможность публиковать до трех тем в день, участник должен соблюсти…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 9 comments