Kémia története 3.rész

XVII. – XVIII. század

Ezt az időszakot a kémiai ismeretek határozott bővülése mellett a nagy tévedések és véletlenszerű felfedezések jellemzik.

Robert Boyle 1661-ben publikált „The Sceptical Chemist” műve szakított az alkímia misztikus fogalmaival, megteremtette a kémia tudománnyá válásának alapjait.

Várható lett volna, hogy kortársai ebben a szellemben folytatják kutatásaikat és a racionalitás válik uralkodóvá az elméletek terén is. Nem ez történt.

A kémikusok egy része vitte tovább Boyle elveit, nagyobbik része mintha nem is hallott volna róla. Valószínű valami zavar támadhatott akkoriban az interneten.

A pozitív gondolkodók egyike volt John Mayow (1641-1679) oxfordi kémikus, aki Boylehoz hasonlóan pneumatikus kémiával foglalkozott és behatóan vizsgálta a légzés mechanizmusát.

Közel járt az égés titkának a megfejtéséhez. Rájött arra, hogy az égéshez nem a levegő egészére van szükség, hanem annak egy alkotórészére. Ezt az alkotórészt „spiritus igneoaereus”-nak néha „nitro-aereus”-nak hívta utalva arra, hogy kálium-nitrátból fejlesztette.

Állatkísérletekkel bebizonyította, hogy ugyanaz a komponens táplálja a búra alatti gyertya lángját, mint amelyik a melléhelyezett kisméretű állatot életben tartja. Ezzel a megállapítással közel egy évszázaddal megelőzte korát.

Otto Tachenius (1610-1680) német gyógyszerész felfedezte a kovasavakat, felismerte, hogy minden só egy savas és egy bázikus részből áll.

Magyarázatot adott a szappanok tisztító hatására.

1666-ban került nyilvánosságra legjelentősebb könyve a „Hippocrates Chimicus.”

Azon állítása miatt, hogy kígyómérgekből csodaszerek nyerhetők, sokan bírálták, pedig ez manapság nem is tűnik olyan képtelenségnek.

Jean-Baptiste van Helmont (1577-1644) flamand orvos, kémikus és fizikus ellentmondásos személyiség volt. A pneumatikus kémia megteremtőjének tekintik, megkülönbözteti a gőzöket a gázoktól, felismeri a cserebomlást (az ezüstöt salétromsavban oldva és az oldatba rezet helyezve az ezüst újra kiválik), a tüzet nem elemnek, hanem jelenségnek tartja, ugyanakkor a vizet és a levegőt igazi őselemnek véli.

Felismeri, hogy a szén égésekor keletkező gáz azonos a fermentáció során képződő gázzal.

Étienne Francois Geoffroy (1672-1731) francia gyógyszerész, kémikus és fizikus neve az 1718-ban közzétett affinitási táblázatáról vált híressé.

Ebben az akkor ismert elemeket és vegyületeket rendezte reakcióképességük alapján sorrendbe.

Guillaume Francois Rouelle (1703-1770) francia gyógyszerész és kémikus 1754-ben vezeti be a bázisok fogalmát, megállapította, hogy ezek savakkal szilárd vegyületet képeznek.

Nyulas Ferenc (1758-1808), Erdély főorvosa előkelő köszvényesremetei család gyermekeként jött világra. Orvosi tanulmányait a bécsi egyetemen végezte, de Pesten doktorált.

Igen tájékozott volt a korabeli kémiai tudományokban, korszerű laboratóriumot szerelt fel Szamosújváron.

1800-ban jelent meg Kolozsváron „Az erdélyországi orvosi vizeknek bontásáról közönségesen” című háromkötetes munkája, amely az első magyar nyelvű, kémiai tárgyú mű volt.

A címben szereplő „közönségesen” szó nem a mai értelemben vett pejoratív megítélést hordozta, hanem „közérthetően” jelentése volt.

Könyvében a Radna-vidéki vasas borvizek elemző leírását és kémiai vizsgálatait foglalta össze.

A vizek elemzésére sokoldalú módszert dolgozott ki, elsőként mutatott ki mangánt az ásványvizekben.

1806-ban nevezték ki Erdély főorvosává, ebben a minőségében vezette be Erdélyben a himlő elleni oltást.

Mint nyelvújító számos új kifejezéssel gazdagította a magyar orvosi és kémiai nyelvet, több általa alkotott szó ma is élő, mint például a folyadék, kristály, pezsgés, kövület, lombik, sav, szűrő, tégely, mások kikoptak.

1806-ban vegyi gyárat alapított Kolozsmonostoron, ahol „szalamiasót” és csontolajat készítettek, ez utóbbit az állatgyógyászatban használták fel.

1808-ban egy háromtagú csoport tagjaként Báznán kutatta a helybeliek által égő tócsának nevetett jelenséget, ami így utólag spontán feltörő földgáz lehetett. Javasolta téglagyárakban, mezőgazdaságban való hasznosítását, mivel tisztán égő gázról volt szó.

Szerencsétlenségünkre korai halála megakadályozta terveinek megvalósítását.

Egyes források szerint megmérgezték.

Voltak, akik rossz úton járva nagy felfedezéseket tettek. Ilyen volt Johann Friedrich Böttger (1682-1719) német alkimista, aki 1708-ban Schneebergből származó kaolin hevítésekor felfedezte a kínai porcelán titkát. Ezt követően 1709-ben indult meg Meissenben a porcelán gyártása.

Hennig Brand (1630-1710) német alkimista aranyat akart kinyerni emberi vizeletből és egy félresikerült laboratóriumi kísérlet eredményeként felfedezte a fehér foszfort.

A fehér foszfor drágább volt az aranynál is, amíg Wilhelm Scheele (1742-1786) svéd kémikus ki nem dolgozta a kémiai előállítás módját. Ennek köszönheti Svédország, hogy ma is vezető szerepe van a gyufagyártásban.

Wilhelm Scheele elsőként identifikálta a molibdént, báriumot, wolframot, de úttörő volt a szerves kémiában is, elsőként állított elő oxálsavat, tartársavat, citromsavat és még számos vegyületet.

1773-ban megelőzve Priestleyt higanyoxid hevítésével oxigént állított elő, de nem ismerte fel a kapott gáz jelentőségét.

Ebben a korszakban gyakran volt vitatható, kit illet az elsőség dicsősége, mert egyidejűleg többen is jutottak ugyanarra az eredményre.

A stockholmi egyetem kémia professzoraként nagy befolyással bírt a tudomány fejlődésére, ezért is sajnálatos, hogy a racionális gondolkodást több évtizedre félresiklató flogiszton elmélet követőjévé vált.

A flogiszton elmélet az égés mechanizmusára próbált tudományos magyarázatot adni.

Érdekes dolog, hogy a tüzet már az ősember is jól ismerte és felhasználta, ennek ellenére tudósok generációi évezredeken keresztül képtelenek voltak a jelenség lényegét megragadni.

Az elmélet alapjait Joachim Johann Becher (1635-1682) német orvos és alkimista rakta le, mely szerint az égés során zsíros föld (terra pinguis) távozik az anyagból.

Ezt az elméletet fejlesztette tovább Georg Ernst Stahl (1659-1734) a hallei orvosi egyetem professzora, teóriáját az 1731-ben publikált „Experimenta” című munkájában foglalta össze.

Ennek lényege, hogy minden éghető anyag flogisztonból  és éghetetlen részből áll, égéskor a flogiszton a levegőbe távozik. Minél több az anyagban a flogiszton, annál hevesebb az égés.

Nem zavarta, hogy sok esetben az égéstermék annak ellenére nehezebb a kiindulási anyagnál, hogy valami eltávozott belőle, mert nem mért. Azok a követői, akik már mértek, úgy igyekeztek menteni az elméletet, hogy a flogisztont negatív gravitációjú anyagnak mondták.

Előre mutató felismerés az elméletben, hogy összekapcsolja az égést a redukcióval, így például vas – flogiszton = vasoxid, vasoxid + flogiszton = vas.

Kevés kémikusnak sikerült kikerülnie a flogiszton elmélet csapdáját, ezek egyike volt Mihail Vasziljevics Lomonoszov (1711-1765), aki 1748-ban ma is elfogadható formában megfogalmazta a tömegmegmaradás törvényét.

Tanulmányait Moszkvában kezdte, Szentpéterváron folytatta, ahol később a Szentpétervári Egyetem kémia professzora lett.

Kivételes képességű, sokoldalú tudós volt, kémikusi, fizikusi életműve mellett a modern orosz irodalmi nyelv megteremtője, az első tudományosan megalapozott orosz nyelvtan és egységes helyesírás megalkotója volt.

Huszonhat nyelven beszélt, köztük magyarul is.

Nagy Katalin trónra lépése után mellőzték, ráadásul, amikor a cárnő az orosz történelem megírásával egy német tudóst bízott meg, megütötte a guta.

A flogiszton elmélet végnapjait Priestley és Lavoisier nem egészen fair vetélkedése hozta el.

Joseph Priestley (1733-1804) eltérően korának legtöbb tudósától nem származott arisztokrata családból, apja egyszerű textilmunkás volt. Kálvinista szülei nyitottak voltak más vallások iránt is, egy helyi lelkésztől héber, káldeus, szír és arab nyelvet tanult.

1752-től egy nonkonformista teológiai akadémia hallgatója, majd 1755-ben segédlelkész lett. 1762-ben szentelték lelkésszé, 1765-ben jogi doktorátust szerzett az Edinburgh-í Egyetemen.

Időközben nyelvet és irodalmat tanított, kezdett érdeklődni a természettudományok iránt.

Megszállott kísérletezővé vált, az elektromosságtól kezdve a gázok tanulmányozásán keresztül a víztisztításig rengeteg dologgal foglalkozott, ezek elismeréséül a londoni Royal Society 1766-ban tagjává választotta.

1774-ben higanyoxid hevítésével oxigént állított elő, de nem volt biztos abban, hogy addig ismeretlen új gázt talált.

1775-ben egy párizsi találkozón beszámolt Lavoisiernek kísérleteiről, aki viszont azonnal felismerte a felfedezés jelentőségét, de ahelyett, hogy megerősítette volna Priestleyt eredményeiben, megismételte a kísérleteket saját laboratóriumában és elnevezte az új gázt oxigénnek.

Az már egyértelműen Lavoisier érdeme volt, hogy bebizonyította, az égés nem más, mint oxigénnel való egyesülés, míg Priestley élete végéig a flogiszton elmélet rabja maradt.

Antoine Lavoisier (1743-1794) előkelő nemesi családban született Párizsban. Tehetsége korán kibontakozott, már 11 évesen a College Mazarin elit egyetemet látogatta, ahol apja kívánságára előbb jogot, majd később kémiát, botanikát, csillagászatot és matematikát tanult.

Saját kutatólaboratóriumot rendezett be, 22 évesen publikálta első munkáját, amelyben a gipsszel foglalkozott.

1766-ban aranyérmet kapott Párizs közvilágításának fejlesztéséért és már 25 évesen a Francia Akadémia tagjává választották.

1771-ben feleségül vette az akkor még csak 13 éves, gazdag családból származó Marie-Anne Pierette Paulze-ot, aki jó segítőtársnak bizonyult a kutató munkában.

Olyan laboratóriumi hátteret építettek ki, amely minden korábbinál pontosabb méréseket tett lehetővé. Számos kísérlettel igazolta Lomonoszovnak a tömegmegmaradásra vonatkozó törvényét, ezekből egyértelműen bebizonyosodott, hogy a kémiai reakciókban a kiindulási anyagok súlya megegyezik a keletkezett anyagok súlyával.

Bebizonyította, hogy a víz nem elem, hanem hidrogén és oxigén alkotta vegyület.

1784-ben a Francia Tudományos Akadémia vezetőjévé választották, ebben a minőségében nagy szerepe volt az egységes metrikus rendszer bevezetésében.

Mint az állami lőpor-felügyelet vezetője jelentősen meg tudta növelni az előállított lőpor mennyiségét.

Később a „Párizsi fal” egyik szervezője lett, amelynek célja a beviteli vám kivetése a bevitt árukra. (Ez a törekvés ma sem ismeretlen)

Robespierre hatalomra jutását követően a „Párizsi fal vámbérlőinek” tagjaként 1793 novemberében 28 kollégájával együtt letartóztatták zsarolás és adóbehajtás vádjával és 1794. május 8.-án nyaktilóval kivégezték. No comment.

Lavoisier-t életműve a modern kémia atyjává avatta, ez a kémia a XIX. században kezd igazán kibontakozni és a fából néhány ugrással őserdővé válni. De erről a következő részben.