燃焼研究の歴史

燃焼、火、炎は、最も早い時期から観察され、推測されてきました。 すべての文明は、彼らのために独自の説明を持っていました。 ギリシャ人は哲学的教義の観点から燃焼を解釈し、そのうちの一つは、特定の”可燃性の原則”がすべての可燃性の体に含まれており、体が空気と反応する この概念の一般化は、17世紀に定式化されたフロギストン理論によって提供された。 最初は純粋に形而上学的な品質として扱われ、フロギストンは後に重量を持ち、時には負の重量を持つ物質として考案されました。 フロギストン理論の不十分さは、実験室実験の精度を高めた結果として初めて観察されていた燃焼に関する新しい事実の多くを説明することがで

イギリスの自然哲学者フランシス-ベーコンは1620年に、イギリスの神秘主義者ロバート-フラッドが密閉容器内での燃焼実験を説明し、空気の量がそれによって使い果たされたと判断したのとほぼ同じ時間にろうそくの炎が構造を持っていることを観察した。 ドイツの物理学者オットー-フォン-ゲリッケは、1650年に発明した空気ポンプを使用して、空気が汲み上げられた容器でろうそくが燃えないことを実証した。 1665年にイギリスの科学者ロバート-フックは、空気が加熱すると可燃性物質と結合して炎を引き起こす活性成分を持っていることを示唆した。 別のアイデアは、活性空気粒子の速い動きに炎の高温に起因し、それはニトレと混合硫黄が空気の非存在下で燃焼することができることを学んだ（ニトレは、硫黄に酸素を放出する酸素の化合物である）。

燃焼の本質の最初の近似は、フランスの化学者Antoine-Laurent Lavoisierによって仮定されました: 彼は1772年に燃焼した硫黄またはリンの生成物（実際には灰）が最初の物質を上回ることを発見し、重量が増加したのは空気と組み合わされたことによるものであると仮定した。 興味深いことに、熱によって金属灰に変換された金属は金属灰よりも重量が少ないことが既に知られていたが、金属中のフロギストンが負の重量を有し、燃焼中に逃げると、金属の灰がフロギストンよりも重いままになっていたという理論があった。 後にラヴォアジエは、硫黄と結合した「固定された」空気は、水銀の金属灰を加熱する際に英国の化学者ジョセフ・プリーストリーによって得られたガスと同一であると結論づけた。 このガスはまた、スウェーデンの化学者Carl Wilhelm Scheeleによって燃焼を持続させる空気の活性部分として記述されたものと同一であった。 ラヴォアジエはガスを”酸素”と呼んだ。”

ラヴォアジエの理論は、燃焼は燃焼物質とガス酸素との間の反応であり、大気中に限られた範囲でしか存在しないという科学的原則に基づいており、その中で最も重要なのは物質の保存の法則（アインシュタインの相対性理論の後、物質とエネルギーの法則）であった。 古代の哲学者でさえこの法律を推測しており、17世紀に実証されました。 ラヴォアジエはまた、”要素”の概念を現代の一般化に明らかにし、それは分解することができない物質であり、これも彼の理論を支持した。 その後すぐに、イギリスの化学者ジョン-ダルトンによるガスの研究、およびダルトンが編纂した最初の原子量表、および他の科学者によって発見された多くの新しいガスは、ラヴォアジエの燃焼理論だけでなく、正確な測定に基づく彼の全く新しい化学システムを支持する上で重要であった。 18世紀後半の窒素と水素の発見は、二酸化炭素と一酸化炭素の以前の発見に加え、空気の組成が混合物であるにもかかわらず著しく一定であるという発見は、すべてラヴォアジエの理論を支持していた。 燃焼の適切な説明、おそらく最も古い認識された化学反応は、通常、現代科学の発展の要石であったと言われています。

1815年から1819年にかけてイギリスの化学者サー—ハンフリー-デービーは、火炎温度の測定、希薄ガスの炎への影響の調査、様々なガスによる希釈など、燃焼に関する実験を行った。

これらの発見にもかかわらず、燃焼の物質論的理論は、エネルギーの明確な概念を欠いていたので、エネルギーの考慮が燃焼の正確な説明に果たす重要な それは、粒子の動きとしての熱の概念の証拠を明らかにしたアメリカ生まれの英国の化学者サーベンジャミン・トンプソンの熱で1798年の実験でした。 熱は分子や原子の運動、熱力学、熱化学の運動から生じるという前提に基づいて、19世紀にガスの運動論の開発は、最終的に燃焼のエネルギー側面を解明した。

19世紀後半の燃焼速度の調査、混合ガスの燃焼における事象の順序に関する実験、熱によるガス分子の分解（熱解離）の研究は、燃焼メカニズムに関する理論の洗練に重要な役割を果たした。 炎によって放出される光の研究は、光波の混合物を成分波に分離する分光器での分析と、原子および分子スペクトルの理論を含む一般的なスペクトル分析につながり、炎の性質の理解に貢献した。 ブンゼンバーナは火炎構造の研究においても重要であった。 産業の進歩は、火炎現象の解明のための強力な刺激であった。 炭鉱での爆発の危険性は、デイビーが安全ランプを発明した1815年にまでさかのぼる炎の伝播に注意を喚起していました。 1881年に爆発が発見され、これが20世紀初頭にガスが特定の条件下で流体として振る舞うという仮定に基づいた爆発理論につながった。 1930年代以降、化学反応速度論は火炎伝播理論の不可欠な部分となった。