18세기에 과학자들은 이산화탄소, 수소, 산소 등 여러 가지 기체를 발견하는 데 매달렸습니다. 그중에서 처음으로 발견된 기체는 오늘날 우리가 이산화탄소라고 부르는 것으로, 1754년 조지프 블랙의 치밀한 실험에 의해서였습니다. 공기가 한 종류의 물질이 아닌 혼합물이라는 사실을 처음으로 밝힌 것입니다.

18세기 중반까지만 해도 공기는 공기라는 하나의 원소일 뿐이였습니다. 그 이유는 바로 아리스토텔레스 때문입니다. 아리스토텔레스는 만물이 물, 불, 흙, 공기 딱 네 가지의 원소로 구성되어있다는 '4 원소설'을 주장하며 이 원소들은 따뜻함, 차가운, 건조함, 습함 네 가지의 성질에 따라 바뀐다고 주장하였습니다. 지금으로서는 이상한 말이죠? 하지만 당시에는 만학의 아버지라 불리던 아리스토텔레스의 말을 믿는 과학자들이 대부분이였습니다. 그러나 그 당시 천문학에서는 갈릴레오 갈릴레이나 코페르니쿠스 등의 과학자들이 아리스토텔레스의 세계관을 극복했고, 물리학에서도 혁신이 일어나고 있었지만 오직 화학만이 아직 산을 못 넘고 있었습니다. 이 아리스토텔레스의 생각을 벗어나 화학에도 혁신을 불러온 화학자들은 기체를 연구하던 화학자들, 그중 최초가 바로 "조지프 블랙"입니다.

서편이 길었네요;;; 본론으로 들어가보겠습니다. 조지프 블랙은 영국에서 태어난 화학자로 이산화탄소를 최초로 발견한 과학자입니다. 원래는 의학과 해부학을 공부하건 의학 빅사였는데 우연의 발견으로 이산화탄소를 찾게 되는데요. 블랙의 대학에는 윌리엄 컬런이라는 교수가 있었는데, 블랙은 이 교수의 조교로 함께 연구하게 됩니다. 박사 학위 논문을 앞둔 블랙, 탄산칼슘이나 탄산마그네슘 등으로 신약을 개발할 수 있다는 생각에 이들을 연구합니다. 슬슬 감이 오시나요? 네, 맞습니다! 이 물질들은 이산화탄소를 포집할 때 쓰는 것들입니다. 블랙도 이 방법처럼 석회석을 가열하며 산과 반응시키며 생석회로 바뀌는 과정을 살펴보았는데, 새로 생성된 물질의 무게가 줄어들었다는 것을 발견했습니다. 이를 바탕으로 근거를 계속 더해나가 이것이 이산화탄소 기체라는 것을 발견합니다.블랙은 이산화탄소를 석회석에 붙잡혀있던 공기, Fixed Air라고 불렀습니다. 

이외에도 블랙은 물과 수증기에 관한 실험을 하며 상태변화 시 나타나는 흡열과 발열반응에 관해서도 알게되었습니다.  이를 통해 물의 끓는점이 섭씨 100도 이고 끓을 때는 이 온도가 유지된다는 것을 통해 제임스 와트와 증기기관을 만들었습니다. 산업혁명에도 기여한 것이죠!