フロギストン説
エンペドクレスは、水、土、火、空気の4つの元素があるという古典的理論を打ち立て、アリストテレスは、それらを湿潤、乾燥、高温、低温と特徴付けることによってこの考えを補強した。 このように、火は物質として考えられ、燃焼は化合物にのみ適用される分解プロセスとして捉えられていた。
Johann Joachim Becher 編集
1667年、Johann Joachim Becherは『Physica subterranea』を出版し、後にフロギストン説となる最初の事例を掲載した。 この本の中でベッヒャーは、古典的な元素モデルから火と空気を排除し、テラ・ラピデア、テラ・フルーイダ、テラ・ピンギスという3つの土の形に置き換えたのである。 テラ・ピンギスとは、油性、硫黄性、可燃性の性質を持つ元素のことである。 ベッヒャーは、テラ・ピンギスは燃焼の重要な特徴であり、可燃性物質が燃えたときに放出されると考えたのである。 ベッヒャーは現在のフロギストン説にはあまり関与していないが、弟子のシュタールに大きな影響を与えた。 ベッヒャーの最大の貢献は、彼の後にどれだけ変更されたにせよ、理論のスタートそのものであった。 ベッヒャーの考えは、可燃性物質には発火性物質であるテラ・ピンギスが含まれているというものだった。
Georg Ernst Stahl Edit
1703年にハレの医学・化学教授Georg Ernst Stahlが、ベッハーのテラ・ピンギスをフロギストンと改名して理論の変種を提案し、おそらくこの理論の最大の影響を与えたのはこの形だろう。 フロギストンという言葉自体は、シュタールが発明したものではない。 この言葉は、1606年頃にはすでに使われており、シュタールが使っていたものと非常によく似た意味で使われていたという証拠がある。 この言葉は、ギリシャ語で「燃え上がらせる」という意味の言葉に由来している。 次の段落は、フロギストンに対するシュタールの見解を述べている：
シュタールにとって、金属は金属酸化物（カルセス）と結合したフロギストンを含む化合物で、点火するとフロギストンが酸化物を残して金属から解放された。 この酸化物を木炭のようなフロギストンを多く含む物質で加熱すると、カルクスは再びフロギストンを取り込み、金属を再生させるのである。 3107>
シュタールのフロギストンの最初の定義は、1697年に出版された『Zymotechnia fundamentalis』に初めて登場したものである。 彼の定義が最も引用されたのは、1723年に出版された『Fundamenta chymiae』という化学に関する論説の中であった。 シュタールによれば、フロギストンは瓶に入れることはできないが、それでも移動することができる物質である。 木は灰とフロギストンが結合したものであり、金属を作るには、金属のカルクスを用意してフロギストンを加えればよいのである。 シュタールは、木炭を使って硫酸塩を硫黄の肝に変換することで、煤と硫黄のフロギストンが同一であることを証明しようとしたのである。 彼は当時知られていた錫や鉛の燃焼時の重量増加を説明しなかった。
J. H. Pott編集
Johann Heinrich PottはStahlの学生の一人で、理論を拡張し一般の人々にもずっと理解できるようにしようと試みた。 彼はフロギストンを光や火になぞらえ、3つともその性質が広く理解されているが、容易に定義できない物質であると述べた。 そして、フロギストンを粒子としてではなく、物質に浸透している本質としてとらえ、どんな物質でも1ポンドからフロギストンの粒子を取り出すことはできない、と主張した。 ポットはまた、ある物質を燃やすと、フロギストンの質量が逃げる代わりに質量が増えるという事実も観察した。彼によれば、フロギストンは火の基本原理であり、それ自体では得られないものである。 炎はフロギストンと水の混合物であり、フロギストンと土の混合物ではうまく燃えない、と考えた。 フロギストンは宇宙のあらゆるものに浸透しており、酸と結合すると熱として放出される可能性があった。 ポットは次のような性質を提唱した。
- フロギストンの形態は、その軸を中心とした円運動からなる。
- 均質であれば、火で消費したり消散したりすることはない。
- ほとんどの物体で膨張する理由は不明だが、偶然ではない。
- 焼成中の重量の増加は、長い時間を経て初めて明らかになり、それは、鉛の場合のように、体の粒子がよりコンパクトになって体積が減少し、したがって密度が増加するためか、粉末酸化亜鉛の場合のように、物質の中に小さな重い空気の粒子が滞留するためかのどちらかである。
- 空気は物体のフロギストンを引き寄せる。
- フロギストンが動き出すと、すべての無生物の自然における主要な活動原理となる。
ポットの定式化はほとんど新しい理論を提案せず、単にさらなる詳細を提供し、既存の理論を一般人にとってより親しみやすいものにした。 シュタールの著作を読んだとき、彼はフロギストンが実際には非常に物質的なものであると仮定した。 そこで彼は、フロギストンには浮遊性という性質がある、つまりフロギストンが入っている化合物は、それがない場合よりもずっと軽くなるという結論に至ったのである。 また、密閉したフラスコに物質を入れ、燃焼させてみることで、燃焼には空気が必要であることを示した＜3107＞。 彼の弟子の多くは、ラヴワジエをはじめ、それぞれ影響力のある科学者になった。 フランス人はフロギストンを、あらゆる分析で消えてしまうが、あらゆる物体に存在する非常に微妙な原理だと考えていた。 3107>
Giovanni Antonio Giobertは、ラヴワジエの研究をイタリアで紹介した。 ジオベールはフロギストン説を論駁し、1792年にマントヴァの文学科学アカデミーの懸賞に入賞した。 彼は1792年3月18日にトリノ王立科学アカデミーで『フロギストン説と気孔説の水の性質に関する化学的考察』と題する論文を発表したが、この論文はイタリアで発表されたラヴワジエの水の組成理論に対する最も斬新な弁護と考えられている＜3107＞。