El flogisto: la oxidación antes del átomo

La Oxidación Antes Del Átomo: El Flogisto

Hay muchos hechos que hoy en día, para toda persona con un mínimo de formación de cultural, parecen obvios. Entre ellos podemos mencionar la existencia de los átomos, y que la materia está constituida por los mismos.

Sin embargo, antiguamente, cuando aún no se conocían o aceptaban estos hechos, la comunidad científica proponía modelos para explicar fenómenos, que en su época eran bastante sólidos y muy aceptados, y que, aunque actualmente se podrían clasificar como disparatados, sin duda son de interés para todo aquel con un mínimo de amor por la ciencia, ya que nos permiten observar cómo fueron evolucionando los métodos, los modelos, y el conocimiento científico hasta nuestra forma actual de comprender la realidad, la cual perfectamente en unas decenas o cientos de años también puede que se considere disparatada.

A finales del siglo XVII, las aguas subterráneas suponían un gran problema para la industria minera, ya que las bombas existentes no eran capaces de producir una potencia capaz de extraer el agua desde esa profundidad. Hacia 1700 el mecánico e inventor inglés Thomas Savery construyó una máquina de vapor que resolvería dicho problema, la cual supuso el primer uso industrial del carbón para realizar trabajo mecánico. Sin embargo esta máquina era peligrosa ya que trabajaba con vapor a alta presión en una época en la que las altas presiones no se podían controlar aún con seguridad. La máquina de vapor de Savery sufriría varias modificaciones y mejoras gracias al trabajo de diversos mecánicos, físicos e ingenieros, hasta que el ingeniero escocés James Watt diseñara una versión realmente práctica hacia finales del siglo XVIII, la cual daría lugar a la primera revolución industrial.

El creciente interés despertado a partir de 1650 por darle nuevas aplicaciones al fuego, mediante las máquinas de vapor principalmente, hizo que los químicos de la época se replantearan la naturaleza del fuego y la combustión. Según las nociones alquímicas, todo lo que podía arder contenía el principio azufre (que no azufre real “en su interior” necesariamente). En 1669 el químico alemán Johann Joachim Becher propuso que los sólidos estaban compuestos por tres tipos de tierra en diferente proporción. Una de estas tierras era la tierra pinguis, la cual, según él, era el principio de inflamabilidad.

En 1703, el físico y químico alemán Georg Ernest Stahl, propuso una variante para la tierra pinguis de Becher, el flogisto. Según Stahl los combustibles eran ricos en flogisto, y la combustión de ellos consistían en la pérdida del flogisto que contenían en el aire, y la llama era el producto del paso muy rápido del flogisto desde al combustible al aire, lo que calentaba los alrededores y se hacía visible; Lo que quedaba tras la combustión no tenía flogisto.

Para Stahl la madera estaba compuesta por flogisto y cenizas, por eso las cenizas no ardían pero la madera sí. También explicaba de esta manera el herrumbre de los metales, los cuales, según Stahl, estaban formados por flogisto y oxidos metálicos. Ésta idea fue bastante importante ya que explicaba la conversión de menas al metal: Una mena mineral, pobre en flogisto, se calienta con carbón, rico en flogisto, el flogisto pasa del carbón a la mena, obteniendo cenizas, pobres en flogisto, y el metal regenerado, rico en flogisto. Según Stahl el papel del aire en la combustión era secundario, actuando únicamente como transportador del flogisto desde el metal/combustible a alguna otra cosa. J. H. Pott, estudiante de Stahl, contribuyó a la teoría expandiéndola, y haciéndola más detallada para la mejor comprensión de la gente.

En 1772 Daniel Rutherford realizó la siguiente experiencia: Introdujo un ratón en un volumen cerrado de aire hasta que murió. Tras esto introdujo una vela y la dejó arder hasta que se apagó. Por último encendió fósforo hasta que dejó de arder. Al aire que quedó tras todo esto le eliminó el dióxido de carbono que existía (gas que ya se conocía). En el aire que quedaba nada ardía; Según Rutherford, el aire estaba tan saturado en flogisto que no podía aceptar más; A este aire lo llamó aire flogisticado, lo que hoy en día conocemos como nitrógeno.

Por otro lado, el químico inglés Joseph Priestley a partir del calentamiento de calcinado rojo de mercurio (óxido de mercurio), obtuvo mercurio de nuevo y un gas en el que todo ardía con extraordinaria facilidad, según él era lo que llamó aire desflogisticado, el cual, al no contener nada de flogisto, el flogisto de todas las sustancias se transportaba con especial avidez a él. El aire desflogisticado de Priestley es lo que actualmente conocemos como oxígeno.

La teoría del flogisto encontró cierta oposición por parte de algunos miembros de la comunidad científica. Sin embargo, aún contando con dicha oposición, ganó gran popularidad a lo largo del siglo XVIII, siendo en la década de los setenta una teoría casi universalmente aceptada. Pero existía un problema que ni Stahl ni sus seguidores conseguían explicar: Las sustancias más combustibles (madera, grasa, papel, …) se consumían en gran parte al arder, siendo las cenizas restantes mucho más ligeras que los productos de partida, lo cual era de esperar ya que el flogisto había abandonado la sustancia original. Sin embargo, cuando un mineral se aherrumbraba, lo cual según Stahl era debido a la perdida flogisto, era más pesado que al principio. Este hecho conllevaba a que existieran dos tipos de flogisto, uno de peso positivo y uno de peso negativo, y, ésto último conllevaría actualmente, que estamos acostumbrados a medir los fenómenos con precisión, a que el modelo fuera descartado; Sin embargo los químicos del siglo XVIII no les daban importancia a las mediciones cuidadosas y no les preocupaban tales cambios mientras la teoría explicase los cambios de aspecto y propiedades. No sería hasta las conclusiones y avances de gran magnitud que realizó el químico francés Antoine-Laurent de Lavoisier, padre de la química moderna, gracias al uso riguroso de la medida, que se aceptara la medida como instrumento esencial para la investigación científica y se descartara la teoría del flogisto.

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