Phlogiston-teorien
Empedokles havde formuleret den klassiske teori om, at der var fire elementer: vand, jord, ild og luft, og Aristoteles forstærkede denne idé ved at karakterisere dem som fugtige, tørre, varme og kolde. Ild blev således opfattet som et stof, og forbrænding blev set som en nedbrydningsproces, der kun gjaldt for forbindelser. Erfaringen havde vist, at forbrænding ikke altid var ledsaget af et tab af stof, og der var behov for en bedre teori for at gøre rede for dette.
Johann Joachim BecherRediger
I 1667 udgav Johann Joachim Becher sin bog Physica subterranea, som indeholdt den første forekomst af det, der skulle blive til phlogiston-teorien. I sin bog eliminerede Becher ild og luft fra den klassiske elementmodel og erstattede dem med tre former for jord: terra lapidea, terra fluida og terra pinguis. Terra pinguis var det element, der gav olieagtige, svovlholdige eller brændbare egenskaber. Becher mente, at terra pinguis var et nøgleelement i forbrændingen og blev frigivet, når brændbare stoffer blev brændt. Becher havde ikke meget at gøre med phlogiston-teorien, som vi kender den i dag, men han havde stor indflydelse på sin elev Stahl. Bechers vigtigste bidrag var starten på selve teorien, uanset hvor meget den blev ændret efter ham. Bechers idé var, at brændbare stoffer indeholder et antændeligt stof, terra pinguis.
Georg Ernst StahlEdit
I 1703 foreslog Georg Ernst Stahl, professor i medicin og kemi i Halle, en variant af teorien, hvor han omdøbte Bechers terra pinguis til phlogiston, og det var i denne form, at teorien sandsynligvis fik sin største indflydelse. Selve begrebet “phlogiston” var ikke noget, som Stahl opfandt. Der er beviser for, at ordet blev brugt så tidligt som i 1606 og på en måde, der lignede meget det, Stahl brugte det til. Udtrykket var afledt af et græsk ord, der betyder at antænde. Følgende afsnit beskriver Stahls syn på phlogiston:
For Stahl var metaller forbindelser, der indeholdt phlogiston i kombination med metaloxider (calces); ved antændelse blev phlogistonet frigjort fra metallet og efterlod oxiden tilbage. Når oxiden blev opvarmet med et stof, der var rig på phlogiston, f.eks. trækul, optog calxen igen phlogiston og regenererede metallet. Phlogiston var et bestemt stof, det samme i alle dets kombinationer.
Stahls første definition af phlogiston optrådte første gang i sin Zymotechnia fundamentalis, der blev udgivet i 1697. Hans mest citerede definition blev fundet i afhandlingen om kemi med titlen Fundamenta chymiae i 1723. Ifølge Stahl var phlogiston et stof, som ikke kunne fyldes i en flaske, men som ikke desto mindre kunne overføres. For ham var træ blot en kombination af aske og phlogiston, og at fremstille et metal var lige så enkelt som at få fat i en metalkalx og tilsætte phlogiston. Sod var næsten ren phlogiston, hvorfor opvarmning af det med en metalkalx forvandler kalxen til metal, og Stahl forsøgte at bevise, at phlogiston i sod og svovl var identisk ved at omdanne sulfater til svovllever ved hjælp af trækul. Han redegjorde ikke for den vægtforøgelse ved forbrænding af tin og bly, der var kendt på det tidspunkt.
J. H. PottRediger
Johann Heinrich Pott, der var elev af en af Stahls elever, udvidede teorien og forsøgte at gøre den meget mere forståelig for et almindeligt publikum. Han sammenlignede phlogiston med lys eller ild og sagde, at alle tre var stoffer, hvis natur var almindeligt forstået, men ikke let defineret. Han mente, at phlogiston ikke skulle betragtes som en partikel, men som en essens, der gennemsyrer stofferne, og han hævdede, at man i et pund af et hvilket som helst stof ikke blot kunne udpege partikler af phlogiston. Pott observerede også det faktum, at når visse stoffer brændes, øges de i masse i stedet for at miste phlogistonets masse, når det slipper ud; ifølge ham var phlogiston det grundlæggende ildprincip og kunne ikke opnås af sig selv. Flammer blev anset for at være en blanding af phlogiston og vand, mens en blanding af phlogiston og jord ikke kunne brænde ordentligt. Phlogiston gennemtrængte alt i universet og kunne frigives som varme, når det blev kombineret med syre. Pott foreslog følgende egenskaber:
- Phlogistons form består af en cirkulær bevægelse omkring sin akse.
- Ved homogenitet kan det ikke fortæres eller opløses i ild.
- Grunden til, at det forårsager udvidelse i de fleste legemer, er ukendt, men ikke tilfældig. Den er proportional med den kompakte tekstur af legemerne eller med deres intime sammensætning.
- Vægtforøgelsen under brændingen viser sig først efter lang tid og skyldes enten, at legemets partikler bliver mere kompakte, mindsker volumenet og dermed øger densiteten, som i tilfældet med bly, eller at små tunge luftpartikler sætter sig fast i stoffet, som i tilfældet med pulveriseret zinkoxid.
- Luft tiltrækker legemers phlogiston.
- Når det sættes i bevægelse, er phlogiston det vigtigste aktive princip i naturen for alle livløse legemer.
- Det er grundlaget for farver.
- Det er det vigtigste middel i gæring.
Potts formuleringer foreslog ikke meget ny teori; han gav blot yderligere detaljer og gjorde den eksisterende teori mere tilgængelig for den almindelige mand.
AndreRediger
Johann Juncker skabte også et meget fuldstændigt billede af phlogiston. Da han læste Stahls arbejde, antog han, at phlogiston i virkeligheden var meget materielt. Han kom derfor til den konklusion, at phlogiston har en egenskab af lethed, eller at det gør den forbindelse, som det indgår i, meget lettere, end den ville være uden phlogiston. Han viste også, at der var brug for luft til forbrænding ved at lægge stoffer i en forseglet kolbe og forsøge at brænde dem.
Guillaume-François Rouelle bragte teorien om phlogiston til Frankrig, og han var en meget indflydelsesrig videnskabsmand og lærer, så den fik ret hurtigt et ret stærkt fodfæste. Mange af hans elever blev meget indflydelsesrige videnskabsmænd i deres egen ret, herunder Lavoisier. Franskmændene betragtede phlogiston som et meget subtilt princip, der forsvinder i alle analyser, men som alligevel findes i alle legemer. I det væsentlige fulgte de direkte fra Stahls teori.
Giovanni Antonio Giobert introducerede Lavoisiers arbejde i Italien. Giobert vandt en priskonkurrence fra Akademiet for Litteratur og Videnskab i Mantova i 1792 for sit arbejde med at modbevise phlogiston-teorien. Han fremlagde en afhandling på Académie royale des Sciences i Torino den 18. marts 1792 med titlen Examen chimique de la doctrine du phlogistique et de la doctrine des pneumatistes par rapport à la nature de l’eau (“Kemisk undersøgelse af phlogiston-læren og pneumatistes-læren i forhold til vandets natur”), som anses for at være det mest originale forsvar af Lavoisiers teori om vands sammensætning, der er udkommet i Italien.