3.3. Теорія флогістону

Розвиток мануфактури, особливо застосування палива в парових машинах, змусило хіміків звернути увагу на процеси горіння. Такі ж самі інтереси металургів змусили хіміків звернути увагу на процеси одержання металів із руд та їх кальцинацію (як тепер ми знаємо, їх окислення). Ці обидва процеси хіміки підвели під загальну теорію розпаду. За аналогією з горінням кальцинацію металів уявляли як розпад на землю (calx) та летючі продукти. Роль повітря в цьому процесі ігнорувалась.

Оскільки корпускулярне вчення Бойля було дуже суперечливим і не отримало ні визнання, ні розвитку, тому і виникла теорія флогістону (від грецької флогістос -- горючий).

Засновниками цієї теорії вважають німецьких хіміків – лікарів Іоганна Бехера та Георга Шталя.

Іоганн Іоахим Бехер (1635 – 1682) після закінчення університету був навіть професором медицини в Майнці та лейб – медиком у місцевого курфюрста. Але він був невживчим, тому переїхав у Мюнхен, потім до Відня, потім у Голландію і в Англію.

Причиною горючості він вважав жирну землю, що входила в горючі тіла. Процес горіння – розкладання горючих тіл вогнем. Збільшення ваги металу при кальцинації пояснював приєднанням “вогняної матерії”. Ці погляди Бехера стали основою теорії , яку розробив пізніше Шталь.

Георг Ернест Шталь (1659 – 1734) був професором медицини в Галле – Вітенберзькому університеті та викладав хімію. За 22 роки викладацької діяльності він підготував багато учнів, які стали гарячими прихильниками та пропагандистами його вчення. В 1717 році переїхав у Берлін, де був обраний членом Прусської АН. За елементарні складові частини тіл приймав першооснови алхіміків та стверджував , що елементами тіл є останні складові частини, що утворюються при розкладенні тіл і далі вже не розкладаються. За традицією розглядав горіння як процес розкладання тіл. Стверджував, що всі горючі тіла та метали мають у своєму складі горючу основу, або принцип горючості, який і назвав флогістоном. Завдяки цьому вважав сірку складною речовиною, що складалась із сірчаної кислоти та флогістону.

Виділяючись із горючих тіл під час горіння, та, з’єднуючись із повітрям, флогістон утворює вихороподібний рух, тобто вогонь. Флогістон розсіюється в повітрі і його неможливо відділити від останнього. Тільки рослини здатні відділяти флогістон. Через рослини флогістон попадає у тваринний організм. Пояснення Шталем явищ окислення та відновлення металів – це киснева теорія, яку поставили на голову :

Метал = вапно + флогістон

Метал + кисень = вапно (оксид)

Таким чином, флогістон можна розглядати як від’ємний кисень. Самому Шталю флогістон уявлявся абстрактним поняттям, а не речовинним тілом.

Як вважає історик М. Джуа, поширенню теорії флогістону сприяв блискучий стан Шталя, як лейб-медика прусського короля, та його особиста чарівність. Але історик Партингтон пише, що Шталь був зарозумілим, похмурим та жовчним, він посварився зі своїм старшим колегою Гофманом, якому зобов’язаний своїм призначенням у Галле, він зрідка відповідав на листи, ставився з презирством до всіх, хто не поділяв його погляди, бурхливо реагував на критику. Очевидно, був неабиякою, але складною та суперечливою особистістю, як і сама теорія.

Попри всі недоліки та помилкові концепції теорія флогістону зіграла позитивну роль у розвитку хімії, бо досить просто пояснювала різні явища з однієї точки зору.

В кінці XVIII століття в розвитку хімії спостерігається швидкий прогрес. Багато істориків відносять його виключно на рахунок теорії флогістону. В дійсності ж успіхи хімії того часу обумовлені, головним чином, іншими причинами. Швидкий розвиток промислового виробництва, промислова революція, що розпочалася в Англії, соціальні процеси у Франції вимагали вирішення хіміко-технічних проблем, пов’язаних перш за все з пошуками нових видів сировини, особливо металургійних руд та палива. У свою чергу щойно відкриті руди та мінерали вимагали відповідної оцінки придатності та хіміко-аналітичного дослідження. Усе це спричинило розвиток методів хімічного аналізу. Із середини XVIII століття в хімії розпочався тривалий хіміко-аналітичний період. Його безпосереднім результатом було швидке накопичення фактичного експериментального матеріалу, що незабаром і призвело до хімічної революції кінця XVIII століття.

Теорія флогістону була сприйнята далеко не відразу всіма хіміками. В першій половині XVIII століття деякі вчені виступали проти неї. Колега Шталя по університету в Галле, професор медицини Фрідріх Гофман (1660 – 1742) виступив із запереченнями Шталю, вказуючи, що в металічних землях міститься якась кисла сіль, природу якої він не знав.

Голландець Герман Бургаве (1668 – 1738) , професор медицини та хімії у Лейденському університеті, видав підручник “Елементи хімії” (1732) , по якому вчилось декілька поколінь студентів, зокрема, перші студенти – медики московського університету. В цьому підручнику теорія флогістону не згадується, але Бургаве визнавав чотири грецькі стихії та вважав метали й сірку складними речовинами. Збільшення ваги металів при кальцинації Бургаве пояснював приєднанням до металу соляних та сірчаних часток із повітря. Він експериментально довів неможливість пояснити збільшення ваги металів при кальцинації приєднанням вогняної матерії, оскільки він зважив великий кусень металу (міді й заліза ) у холодному та сильно розжареному стані і не знайшов різниці у вазі.