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Teoria del flogisto

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Esperimento alchemico col fuoco, di cui la teoria del flogisto fu uno dei primi tentativi, nel XVII secolo, di spiegare i processi di ossidazione e combustione (illustrazione dal Musaeum Hermeticum)

La teoria del flogisto sulla combustione dei materiali è una teoria elaborata nel XVII secolo con l'intento di spiegare i processi di ossidazione e combustione, successivamente smentita e abbandonata dopo che fu resa pubblica la legge della conservazione della massa di Antoine Lavoisier.[1]

La teoria sosteneva che i materiali combustibili ed i metalli arroventati si trasformassero in "calci" (oggi si direbbe semplicemente che si ossidano) producendo durante il processo di combustione o di calcinazione, appunto il "flogisto", un misterioso principio di infiammabilità o principio solforoso.

Simbolo chimico del flogisto.

Tale teoria di un principio di infiammabilità fu elaborata inizialmente dal chimico tedesco Johann Joachim Becher (1635–1682), e successivamente sviluppata e formulata dal connazionale Georg Ernst Stahl (1660–1734), grande medico appassionato di chimica, che nel 1697 la propose nel suo libro Zymotechnia fundamentalis sive fermentationis theoria generalis (trad.: Zimotecnia fondamentale ovvero teoria generale della fermentazione).[2]

Teoria

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Nel 1667 Johann Joachim Becher pubblicò Physica subterranea in cui al posto dei quattro elementi classici prendeva in considerazione tre tipologie di terra: lapidea, fluida e pinguis: quest'ultima conferiva quelle proprietà oleose, solforose o combustibili, che il suo allievo Stahl attribuirà al concetto di flogisto.

Secondo la chimica moderna la combustione può essere schematizzata come segue:

combustibile + comburente → prodotti + energia

Nella teoria del flogisto invece si proponeva:

carbone → ceneri + flogisto
Georg Ernst Stahl (1660–1734), padre della teoria del flogisto

Secondo Stahl tutte le sostanze che bruciano sono ricche di flogisto (dal termine greco φλόξ, -ογός indicante fiamma). Egli riteneva che i metalli fossero ricchi di flogisto mentre le calci, gli attuali ossidi, ne fossero privi. Le fasi salienti della sua teoria erano le seguenti:

  1. ogni materiale infiammabile contiene flogisto;
  2. quando una di tali sostanze brucia, perde la sua componente flogistica;
  3. il fuoco determina il rapido passaggio del flogisto all'esterno della sostanza.

Questa teoria ebbe molto successo perché permetteva di spiegare l'ottenimento dei metalli dalle calci. Il carbone, ricco di flogisto, ne donava durante la combustione alla calce, l'ossido, che si trasformava in metallo. L'aria aveva un'utilità indiretta in quanto serviva da mediatore, catturava il flogisto in uscita dalla legna per passarlo alla calce, sicché tra il metallo e il flogisto s'affermava la seguente relazione:

calce + flogisto → metallo

La relazione che Stahl individuò, tra ossigeno e flogisto, è la seguente:

  • aggiungere ossigeno = togliere flogisto
  • togliere ossigeno = aggiungere flogisto

Nell'aria vi era così una parte flogisticata corrispondente all'azoto (che aveva accolto il flogisto), e una controparte deflogisticata corrispondente all'ossigeno.[3]

Nel XVII secolo la transizione tra alchimia e scienze chimiche vere e proprie era ancora in corso; molti concetti oggi ritenuti scontati, quali pressione, temperatura o fasi della materia, non erano ancora affatto compresi.

Antoine Lavoisier confutò la teoria del flogisto in Réflexions sur la Phlogistique, 1783

Nonostante sia oggi riconosciuta come priva di fondamento, la teoria del flogisto per un certo tempo fornì un'ipotesi di lavoro capace in apparenza di spiegare molti fenomeni naturali, e diede un forte contributo allo sviluppo della pratica chimica in Germania.[2]

Kant ad esempio la prese a modello di una concezione scientifica assodata:

«Quando Stahl trasformò dei metalli in calce e quest'ultima di nuovo in metallo, sottraendo e restituendo qualcosa a tali corpi, in questi casi tutti i ricercatori della natura furono colpiti da una luce.»

(Critica della ragion pura, prefazione alla seconda edizione[4])

Non stupisce quindi che la teoria del flogisto apparisse allora così chiara e perfetta da essere catalogata come una delle più grandi scoperte dell'epoca, rimanendo nella mente e nelle teorie dei chimici per quasi un secolo, nonostante vi fossero comunque alcune autorevoli opinioni decisamente critiche come quelle del medico olandese Hermann Boerhaave (1668-1738). Egli giustamente rilevava che la teoria del flogisto era in contraddizione con l'aumento di peso delle calci (se il metallo perdeva flogisto la calce avrebbe dovuto essere più leggera): per salvare la teoria da queste osservazioni vi fu persino chi ipotizzò un "peso negativo" del flogisto, oppure una leggerezza dell'aria subentrata al suo posto.[1]

Già nel 1753 Mikhail Lomonosov dimostrò l'infondatezza di tali idee, ma fu solo nel 1789 che Antoine-Laurent Lavoisier con l'enunciazione della legge della conservazione della massa, all'interno del "Traité élémentaire de Chimie", fu in grado di confutare in maniera chiara questa teoria.[5]

Note

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  1. ^ a b Francesco Lamendola, L'epoca del flogisto è una tappa centrale nella storia della chimica, su ariannaeditrice.it, 2011.
  2. ^ a b Stahl, in Treccani.it – Enciclopedie on line, Roma, Istituto dell'Enciclopedia Italiana.
  3. ^ Flogisto, in Treccani.it – Enciclopedie on line, Roma, Istituto dell'Enciclopedia Italiana.
  4. ^ Giorgio Jules Mastrobisi, Kant e il flogisto, Academia.edu.
  5. ^ Andreina Post Baracchi, Alma Tagliabue, Chimica, Lattes, 1997. ISBN 88-8042-083-6

Bibliografia

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Voci correlate

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Altri progetti

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Collegamenti esterni

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  • Flogisto, in Treccani.it – Enciclopedie on line, Roma, Istituto dell'Enciclopedia Italiana.
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