Pneumatisk kemi
Den kemi som Lavoisier studerade som student var inte ett ämne som var särskilt känt för konceptuell klarhet eller teoretisk stringens. Även om kemiska skrifter innehöll betydande information om de ämnen som kemister studerade, fanns det liten överensstämmelse om den exakta sammansättningen av kemiska element eller mellan förklaringar av förändringar i sammansättningen. Många naturfilosofer betraktade fortfarande de fyra elementen i den grekiska naturfilosofin – jord, luft, eld och vatten – som de viktigaste ämnena i all materia. Kemister som Lavoisier fokuserade sin uppmärksamhet på att analysera ”blandningar” (dvs. föreningar), såsom salter som bildades när syror kombineras med alkalier. De hoppades att genom att först identifiera egenskaperna hos enkla ämnen skulle de kunna konstruera teorier för att förklara egenskaper av föreningar.
Det hävdades tidigare att elementen kunde särskiljas genom vissa fysiska egenskaper: vatten och jord var okomprimerbart, luft kunde både expanderas och komprimeras, medan eld varken kunde innehålla eller mätas. 1720-talet visade den engelska prästen och naturfilosofen Stephen Hales att atmosfärisk luft tappar sin ”fjäder” (dvs elasticitet) när den ”fixeras” i fasta ämnen och vätskor. dess vår, snarare än att vara en väsentlig egenskap hos elementet, skapades av värme. Hales experiment var ett viktigt första steg i den experimentella studien av specifika luftar eller gaser, en ämne som kallades pneumatisk kemi.
På 1750-talet visade den skotska kemisten Joseph Black experimentellt att luften fixerad i vissa reaktioner skiljer sig kemiskt från vanlig luft. Black ville veta varför släckt kalk (hydrerad kalciumoxid) neutraliserades när den utsattes för atmosfären. Han fann att den endast absorberade en komponent i atmosfären, koldioxid, som han kallade ”fast luft.” Blacks arbete markerade början på undersökningsinsatser för att identifiera kemiskt distinkta luftar, ett forskningsområde som växte snabbt under senare hälften av århundradet. Pneumatisk kemi var således ett livligt ämne då Lavoisier blev intresserad av en viss uppsättning problem som involverade luft: de kopplade fenomenen förbränning, andning och vad kemister från 1700-talet kallade kalcinering (byte av metaller till ett pulver, som det som erhålls genom rostning av järn).