حتى أيام لافوازييه كان الكيميائيون ما زالوا يقبلون – بشكل عام – المفهوم الخيميائي القديم بأن المادة تحكمها ثلاثُ مواد أولية هي: الزئبق (الذي يجعل الأشياء سائلة)، والملح (الذي يجعلها صلبة)، والكبريت (الذي يجعلها تحترق). وقد حظي حمض الكبريتوز بالاهتمام فكان مصدر سحر خاص.¹¹⁰ ووجدنا كيف أعاد الكيميائي الألماني جورج شتال إحياء نظرية الفلوجيستون الخاصة ببيشر، ووضع لها جملة من المفاهيم التي يمكنها أن تُفسِّر معظم الظاهرات الكيميائية كالأكسدة والتنفس والتحلُّل.¹¹¹

افترض شتال بأنه كُلَّما زادت كميَّة الفلوجيستون في الجسم زادت قابليته للاحتراق، إلا أنَّ الجسم يفقد الفلوجيستون بعد أن يحترق. وقد كان يُعتقد أنَّ الفلوجيستون حفيد الكبريت الذي وضع فكرته جابر بن حيان كجوهرٍ يُعَبِّر عن قابلية المادة للاحتراق، إلا أنَّ النظرية عجزت عن تفسير سبب ازدياد وزن الجسم المحترق بدلا من أن يقل، وهو ما برهن عليه بويل وغيره لاحقًا.¹¹²

مع ذلك فقد ظهر لهذه النظرية أشياعها من المؤيدين؛ فقد قال كونانت Conant: ما الذي يمكن أن يكون أكثر صوابًا من الافتراض بأنَّ المادة الخام تستوعب، في كل لحظة من تسخينها مع الفحم النباتي، أساسًا معدنيًّا يُضفي عليها خواص المعدن؟ فإذا أطلقنا على هذه المادة المفترضة اسم «الفلوجيستون» فسنصل إلى تفسير لصناعة التعدين وفق المعادلة الآتية:

خام المعدن (أكسيد) + فلوجيستون (من الفحم النباتي) ← معدن

وهذا يعني أنَّ الفلوجيستون ينطلق عند التسخين ويتحد بالهواء، وقيل بشكل عام، إنَّ المواد التي تحترق في الهواء عادةً ما تكون غنية بالفلوجيستون. والدليل على ذلك أنَّ عملية الاحتراق تتوقف بسرعة في الحيز المغلق، مِمَّا يعني أنَّ للهواء القدرة على امتصاص كمية محدودة فقط من الفلوجيستون.¹¹³

وتوصل شتال إلى أنَّ النبات بدوره يُزيل الفلوجيستون من الهواء؛ لهذا فإنَّه يصبح غنيًّا بهذه المادة، ويحترق عندما يصير جافًا. وكجميع النظريات الكيميائية الجيدة، فقد قدَّمَت نظرية الفلوجيستون تفسيرًا لنتائج العديد من التجارب العلمية المختلفة، بما فيها العمليات البيولوجية كالتنفس وروائح النباتات، وكانت مفتاحا للباحثين ليتجهوا نحو حقول دراسية يُمكن أن ينتج عنها اكتشافات جديدة؛ لهذا السبب فقد لاقت نظرية الفلوجيستون قبولًا واتساعا في القرن الثامن عشر الميلادي، وقادت للعديد من الاكتشافات في مجال الكيمياء.¹¹⁴

بناءً على ما سبق، وُضِعَت مجموعة من القواعد المتعلقة بعلاقة الهواء مع الفلوجيستون نوردها فيما يأتي:¹¹⁵

(1) لا يصلح الهواء المشبع بالفلوجيستون للحياة فيه؛ وذلك لأنَّ دور الهواء في عملية التنفس هو التخلُّص من فلوجيستون الجسم.

(2) لا يستطيع الهواء، بعد تشَبُّعه تمامًا بالفلوجيستون، أن يُساعد على احتراق أية مادة.

(3) لا يُعطي المعدن المسخَّن في الهواء المشبع تمامًا بالفلوجيستون أية بقايا.

________________________________________________

هوامش

110- جونسون، جورج، أجمل عشر تجارب على الإطلاق، ترجمة: طارق عليان، ط 1، هيئة أبو ظبي للسياح والثقافة مشروع كلمة، أبو ظبي، 2014م، ص75.

111- فوربس، ر. ج، وديكستر، إ. ج، تاريخ العلم والتكنولوجيا، ج 1، ص219.

112- مطلب، محمد عبد اللطيف، تأريخ علوم الطبيعة، ص 249.

113- فوربس، ر. ج، وديكستر، إ. ج، تاريخ العلم والتكنولوجيا، ج 1، ص219.

114- الموسوعة العربية العالمية، مدخل «الكيمياء»، الرياض، 2004م.

115- فوربس، ر. ج، وديكستر، إ. ج، تاريخ العلم والتكنولوجيا، ج 1، ص219.

116- جونسون، جورج أجمل عشر تجارب على الإطلاق، ص77.

مواضيع ذات صلة

الديناميكا الحرارية الجزيئية

توزيع بولتزمان

العلاقات بين الخواص

القانون الثالث للديناميكا الحرارية

الطاقة الحرة

القانون الثاني للديناميكا الحرارية

القانون الأول للديناميكا الحرارية

Order and entropy

Irreversibility

The Clausius-Clapeyron equation

Internal energy

Entropy