Teoria del flogisto
Empedocle aveva formulato la teoria classica secondo cui esistevano quattro elementi: acqua, terra, fuoco e aria e Aristotele rafforzò questa idea caratterizzandoli come umido, secco, caldo e freddo. Il fuoco era quindi pensato come una sostanza e la combustione era vista come un processo di decomposizione che si applicava solo ai composti. L’esperienza aveva dimostrato che la combustione non era sempre accompagnata da una perdita di materia ed era necessaria una teoria migliore per renderne conto.
Johann Joachim BecherModifica
Nel 1667, Johann Joachim Becher pubblicò il suo libro Physica subterranea, che conteneva il primo esempio di quella che sarebbe diventata la teoria del flogisto. Nel suo libro, Becher eliminò il fuoco e l’aria dal modello classico degli elementi e li sostituì con tre forme di terra: terra lapidea, terra fluida e terra pinguis. Terra pinguis era l’elemento che conferiva proprietà oleose, sulfuree o combustibili. Becher credeva che la terra pinguis fosse una caratteristica chiave della combustione e veniva rilasciata quando le sostanze combustibili venivano bruciate. Becher non ha avuto molto a che fare con la teoria del flogisto come la conosciamo ora, ma ha avuto una grande influenza sul suo studente Stahl. Il contributo principale di Becher fu l’inizio della teoria stessa, per quanto sia stata cambiata dopo di lui. L’idea di Becher era che le sostanze combustibili contengono una materia infiammabile, la terra pinguis.
Georg Ernst StahlModifica
Nel 1703 Georg Ernst Stahl, professore di medicina e chimica ad Halle, propose una variante della teoria in cui rinominò la terra pinguis di Becher in flogisto, e fu in questa forma che la teoria probabilmente ebbe la sua maggiore influenza. Il termine ‘flogisto’ in sé non fu qualcosa che Stahl inventò. Ci sono prove che la parola era usata già nel 1606, e in un modo che era molto simile a quello per cui Stahl la stava usando. Il termine derivava da una parola greca che significava infiammare. Il seguente paragrafo descrive la visione di Stahl del flogisto:
Per Stahl, i metalli erano composti contenenti flogisto in combinazione con ossidi metallici (calces); all’accensione il flogisto si liberava dal metallo lasciando l’ossido. Quando l’ossido veniva riscaldato con una sostanza ricca di flogisto, come il carbone, il calx riprendeva il flogisto e rigenerava il metallo. Il flogisto era una sostanza definita, la stessa in tutte le sue combinazioni.
La prima definizione di flogisto di Stahl apparve nel suo Zymotechnia fundamentalis, pubblicato nel 1697. La sua definizione più citata si trova nel trattato di chimica intitolato Fundamenta chymiae nel 1723. Secondo Stahl, il flogisto era una sostanza che non poteva essere messa in una bottiglia, ma poteva comunque essere trasferita. Per lui, il legno era solo una combinazione di cenere e flogisto, e fare un metallo era semplice come ottenere un calice di metallo e aggiungere flogisto. La fuliggine era quasi puro flogisto, ed è per questo che riscaldandola con una calce metallica si trasforma la calce nel metallo e Stahl tentò di provare che il flogisto nella fuliggine e nello zolfo erano identici convertendo i solfati in fegato di zolfo usando il carbone. Non tenne conto dell’aumento di peso nella combustione dello stagno e del piombo che erano noti all’epoca.
J. H. PottEdit
Johann Heinrich Pott, allievo di uno degli studenti di Stahl, ampliò la teoria e tentò di renderla molto più comprensibile per un pubblico generale. Paragonò il flogisto alla luce o al fuoco, dicendo che tutte e tre erano sostanze la cui natura era ampiamente compresa ma non facilmente definibile. Pensava che il flogisto non dovesse essere considerato come una particella ma come un’essenza che permea le sostanze, sostenendo che in una libbra di qualsiasi sostanza non si potevano semplicemente scegliere le particelle di flogisto. Pott osservò anche il fatto che quando certe sostanze vengono bruciate aumentano di massa invece di perdere la massa del flogisto mentre sfugge; secondo lui, il flogisto era il principio base del fuoco e non poteva essere ottenuto da solo. Le fiamme erano considerate una miscela di flogisto e acqua, mentre una miscela di flogisto e terra non poteva bruciare correttamente. Il flogisto, che permea tutto nell’universo, poteva essere rilasciato come calore quando combinato con l’acido. Pott propose le seguenti proprietà:
- La forma del flogisto consiste in un movimento circolare intorno al suo asse.
- Quando è omogeneo non può essere consumato o dissipato nel fuoco.
- Il motivo per cui causa l’espansione nella maggior parte dei corpi è sconosciuto, ma non casuale. È proporzionale alla compattezza della struttura dei corpi o all’intimità della loro costituzione.
- L’aumento del peso durante la calcinazione è evidente solo dopo molto tempo, ed è dovuto o al fatto che le particelle del corpo diventano più compatte, diminuiscono il volume e quindi aumentano la densità come nel caso del piombo; o che piccole particelle pesanti di aria si depositano nella sostanza come nel caso dell’ossido di zinco in polvere.
- L’aria attira il flogisto dei corpi.
- Quando è messo in moto, il flogisto è il principio attivo principale in natura di tutti i corpi inanimati.
- È la base dei colori.
- È l’agente principale nella fermentazione.
Le formulazioni di Pott proponevano poche nuove teorie; egli si limitò a fornire ulteriori dettagli e a rendere la teoria esistente più accessibile all’uomo comune.
AltriModifica
Johann Juncker ha anche creato un quadro molto completo del flogisto. Leggendo il lavoro di Stahl, suppose che il flogisto fosse in realtà molto materiale. Arrivò quindi alla conclusione che il flogisto ha la proprietà della leggerezza, o che rende il composto in cui si trova molto più leggero di quanto sarebbe senza il flogisto. Dimostrò anche che l’aria era necessaria per la combustione mettendo delle sostanze in un pallone sigillato e provando a bruciarle.
Guillaume-François Rouelle portò la teoria del flogisto in Francia, ed era uno scienziato e un insegnante molto influente, quindi si affermò molto rapidamente. Molti dei suoi studenti divennero a loro volta scienziati molto influenti, compreso Lavoisier. I francesi vedevano il flogisto come un principio molto sottile che scompare in ogni analisi, eppure è in tutti i corpi. Essenzialmente seguirono direttamente la teoria di Stahl.
Giovanni Antonio Giobert introdusse il lavoro di Lavoisier in Italia. Giobert vinse un concorso premio dell’Accademia delle Lettere e delle Scienze di Mantova nel 1792 per il suo lavoro di confutazione della teoria del flogisto. Presentò un documento all’Académie royale des Sciences di Torino il 18 marzo 1792 dal titolo Examen chimique de la doctrine du phlogistique et de la doctrine des pneumatistes par rapport à la nature de l’eau (“Esame chimico della dottrina del flogisto e della dottrina dei pneumatisti in relazione alla natura dell’acqua”), che è considerato la più originale difesa della teoria della composizione dell’acqua di Lavoisier ad apparire in Italia.