フロギストン説

フロギストン説について

フロギストン説（Phlogiston Theory）は、「燃焼はフロギストンという物質の放出過程である」という考えに基づいています。この説は燃素とも訳され、燃焼のメカニズムを説明するために使用されていましたが、後に酸素説が提唱されたことで科学界からは忘れ去られることになります。

フロギストン説の理論

フロギストン説では、物質はフロギストンと灰とで構成されているとされ、物体を燃焼させるとフロギストンが放出され、その結果として灰が残ります。たとえば、金属を燃やすと金属灰が生成されますが、金属灰にはフロギストンが含まれていません。これに対して、木炭の燃焼では大量のフロギストンが含まれているため、燃焼後に灰がほとんど残らないとされました。逆に、金はフロギストンをほとんど含まず、熱を加えても燃えないため、金属の還元反応がフロギストンと関わっていると考えられました。

フロギストン説の歴史

フロギストン説のルーツは古代ギリシャにあります。哲学者ヘラクレイトスは火を物質の一部として考え、パラケルススは中世の理論を発展させました。1669年にはヨハン・ベッヒャーが「燃える土」に関する理論を提唱し、これが後のフロギストン説の基盤となりました。

ゲオルク・エルンスト・シュタールが1697年に発表した著作で彼はフロギストンという用語を導入し、以降しばしば引用されることになりました。シュタールは、フロギストンが火によって破壊されず、その色が硫黄を含み、植物と結びつくことなども示しました。

フロギストンと質量の問題

19世紀に入ると、金属を燃焼させた時に質量が増加することが知られました。これはフロギストン説において説明がつかず、質量が減少するはずだとされていました。ロバート・ボイルは金属に熱が付着するためだと考え、シュタールはフロギストンの放出で質量が増すと主張しました。

フロギストンの発見と空気の変遷

ヘンリー・キャヴェンディッシュは1776年に水素を発見し、これがフロギストンであると考えました。また、ジョゼフ・ブラックによる実験では二酸化炭素の生成が確認され、ジョゼフ・プリーストリーが行った実験で酸素が新たに発見されました。

酸素説の登場

アントワーヌ・ラヴォアジエは1770年代に空気が金属と結合する過程に関する研究を進め、1767年までに金属が燃焼する際に空気がその一部と結びつくと考え、自らの理論を構築しました。ラヴォアジエはフロギストン説への反論を始め、1783年には水素と酸が結合して水を生成するという実験を行いました。これにより、フロギストン説は科学界から退けられていきました。

フロギストン説の衰退

18世紀末になると、ラヴォアジエの酸素説が科学界で主流となり、フロギストン説は衰退していきます。ラヴォアジエはフロギストンなしでも現象を説明できるとし、すべての化学反応は化学の新たな視点から理解されるべきだと確立しました。旧来のフロギストン説は持続的な信頼を失い、科学教育においても廃れたのです。

このように、フロギストン説はその時代の科学知識を反映していたものの、最終的には新たな理論に取って代わられ、科学史において重要な転換点となりました。

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