AIR, élément

Anaximène (~ 556-~ 480), à la différence de Thalès, enseignait que toute substance provient de l'air (pneuma) par raréfaction et condensation ; dilaté à l'extrême, cet air devient feu ; comprimé, il se transforme en vent ; il produit des nuages, qui donnent de l'eau lorsqu'ils sont comprimés. Une compression plus forte de l'eau transforme celle-ci en terre, dont la forme la plus condensée est la pierre. Empédocle a considéré trois autres éléments comme fondamentaux : le feu, l'eau et la terre, et Platon a donné une interprétation géométrique des quatre éléments dans laquelle l'air est représenté par l'octaèdre régulier.

La théorie des quatre éléments a été transmise jusqu'au xviii^e siècle par les philosophes et les alchimistes (tetrasomia) ; mais Jan Baptist Van Helmont (1579-1664), mi-chimiste, mi-alchimiste, est amené à considérer qu'il y a plusieurs espèces de « fluides élastiques », auxquels il a donné le nom de gaz (du mot flamand ghoast). Toute une « science des gaz » ou « pneumatique » s'est développée pendant le xvii^e siècle avec Torricelli (1608-1647), Pascal (1623-1662), Otto von Guericke (1602-1686), R. Boyle (1627-1691), E. Mariotte (1620-1684) et d'autres. « On n'aurait jamais pensé à cet élément, écrit le célèbre chimiste Boerhaave, si l'on n'avait pas observé la résistance qu'il offre au mouvement des corps présentant un grand volume [...]. C'est donc un fluide résistant au mouvement, mais qu'il est difficile de connaître parfaitement, car, à cause de sa subtilité, il n'affecte que très peu nos organes. » L'air est donc considéré comme un fluide subtil contenant beaucoup de corpuscules d'espèces différentes et hétérogènes. Il semble même contenir de l'or ! Il pénètre les pores de tous les solides sans « se coaguler » avec eux ; il suffit de « détruire les prisons où il est retenu » pour qu'il en ressorte sans avoir subi aucun changement. Au milieu du xviii^e siècle, Buffon écrivait encore : « Nous ignorons actuellement quelle est la figure des parties constituantes des corps ; l'eau, l'air, la terre, les métaux, toutes les matières homogènes sont certainement composées de parties élémentaires semblables entre elles, mais dont la forme est inconnue. » Dans son livre Vegetable Staticks, Stephen Hales ne rapporte pas moins de cent vingt-quatre expériences sur l'air et les fluides et montre que les propriétés physiologiques de l'air sont variables suivant les cas, bien qu'il obéisse toujours à la loi de Boyle-Mariotte ; il considère donc que l'air existe sous deux formes différentes : l'« air élastique » et l'« air fixe », ou « air permanent ». Pour la première fois, on commence à recueillir l'air dans des flacons pleins d'eau renversés sur une cuve à eau (on utilisera ensuite le mercure), mais ce n'est qu'en 1753 que Joseph Black (1728-1799) démontre que l'air fixe de Hales n'a pas les mêmes propriétés que l'air ordinaire et qu'il est identique au « gaz Silvestris » de Van Helmont, c'est-à-dire à notre dioxyde de carbone (CO₂), libéré pendant les fermentations. Mais la chimie des gaz est difficile ; et, quand Scheele (1742-1786) et Priestley (1733-1804) préparent, peu avant Lavoisier, l'« air du feu », ils pensent qu'il s'agit d'une combinaison de phlogistique et d'eau ; de même, en préparant l'oxygène par calcination de l'oxyde de mercure, Priestley pense avoir isolé l'« air déphlogistiqué » (protoxyde d'azote), tandis que l'« air phlogistiqué » (notre azote), dégagé pendant la combustion, ne peut entretenir le feu. À cet air déphlogistiqué « éminemment respirable » Lavoisier a donné le nom d'oxygène, pensant qu'il était le[...]