2. A SUGÁRZÓ ANYAG ÉS KÖVETKEZMÉNYEI

Amikor 1907-ben Ostwald előbb idézett öntelt mondatát mondta az összes problémák termodinamikai megoldhatóságáról, már ismeretesek voltak egészen furcsa és érthetetlen felfedezések és jelenségek, amelyekkel akkor azonban a tudósoknak csak egy egész kis csoportja foglalkozott. Az eredmények, megfigyelések azonban csak gyűltek, gyűltek, és Ostwald szavai után öt évvel lord Rayleigh már azt mondja: »Azt hittük nemrég még, hogy a természetet nagyjából kitakarítottuk és csupán egyes félreeső sarkok rendbeszedése van hátra, s most azt látjuk, hogy kezdhetjük elölről!«

1895-ben fedezte fel Wilhelm Röntgen (1845—1923) a róla elnevezett, rendkívül nagy áthatolóképességű sugárzást. Az érdekes új eredmény igen sok fizikus figyelmét felkeltette, és számosán kezdtek vele foglalkozni. Egyikük volt Antoine Henry Becquerel (1852—1908). Mivel a röntgensugárzás a katódcső sárgászöld fénnyel világító végéből indult ki és ez a fény a fluoreszkáláshoz hasonlított, arra gondolt, nincs-e a fluoreszkálás és a sugárzás között összefüggés. Volt egy uránkáliumszulfát kristálya, amelyről tudta, hogy napfény hatására fluoreszkál. Fekete papírba csomagolt fotolemezre helyezte, és kitette a napra. Elgondolása látszólag eredményes volt, mert a lemezen sötét folt keletkezett. Egyszer kísérlet közben beborult. Mivel a kristály alig fluoreszkált, azt hitte, úgyis eredménytelen lesz a nap, s a sót lemezzel együtt szekrényébe tette. Pár nap múlva elővette, a rend kedvéért a lemezt előhívta, s meglepetve látta, hogy a fekete, a kristály alakját mutató folt, határozottan jelentkezett. Számos kísérlet után arra jött rá, bármilyen nehéz is volt elhinnie, hogy a sugárzás időjárástól, fluoreszkálástól függetlenül mindig jelentkezik, az tehát magából a sóból ered. Megállapította, hogy minden uránsó sugároz, legerősebben azonban maga a tiszta urán (1896).

Marya Sklodowska és férje Pierre Curie (1859—1906) vizsgálni kezdtek egyéb anyagokat is és azt találták, hogy a tórium sói is sugárzást bocsátanak ki (1898). Ez irányú vizsgálataik további során Curiené azt tapasztalta, hogy az uránszurokérc, amelyből a fém-uránt nyerik, sokkal erősebben sugároz, mint maga a fém-urán. Kézenfékvő volt a feltételezés, hogy az ércben egy ismeretlen anyag van, amely az uránnál jóval erősebben sugároz. Hosszú és fáradságos munkával valóban két új, erősen sugárzó, eddig ismeretlen elemet szeparáltak, amelyeket polóniumnak és rádiumnak kereszteltek. Az utóbbi milliószor erősebb intenzitással sugárzott, mint az urán. Pierre Curie a sugárzást vizsgálta, s megállapította, hogy nem egységes. Mágneses és elektromos erőtér hatására a sugárzás egy része változást nem szenvedett, egy másik része elhajlott; az első tehát röntgensugárszerűnek, a másik elektronsugárnak bizonyult. Ernest Rutherford-nak (1871—1937) feltűnt, hogy az el nem hajlott sugárzás intenzitása csökken, ha fémen halad át, mégpedig jóval erősebben, mint ahogy az egy elektromágneses sugárzáshoz illene. Erősebb mágneses teret alkalmazott tehát Curie-énél, s valóban, az eddig egyenesen haladó sugárzás egy része is elhajolt, mégpedig gyengébben és ellenkező irányba, mint az elektronsugárzás. A háromfajta sugárzást α, β, és γ sugárzásnak nevezte, mégpedig α a pozitív, β a negatív, γ az el nem téríthető sugárzás (1902).

A legcsodálatosabb ebben az egész dologban azonban az volt, hogy nem találtak semmi módot a sugárzás befolyásolására, sőt megállapították, hogy a sugárzás intenzitása sem csökken. Miből futja a sugárzásra? — vetődött fel az energiamegmaradás elve alapján a kérdés — és erre a kérdésre nem volt felelet.

Az α-sugárzásról Rutherford és Frederick Soddy megállapította, hogy az a hélium nevezetű nemesgáz ionizált atomjaiból áll. A héliumot színképelemzés útján a Napban fedezte fel Jannsen először (1868), majd Ramsay a Földön is megtalálta, mégpedig urántartalmú kőzetekben (1895).

Rutherford és Soddy ennek hatására állították fel 1902-ben elméletüket, mely szerint a hélium nem kívülről került a kőzetekbe, hanem az ásványokban keletkezik, mégpedig úgy, hogy egy rádiumatom bocsát ki egy héliumatomot, s maga más elemmé alakul át. Vagyis egyes atomok α- vagy β-sugárzás következtében más elemek atomjaivá alakulhatnak át (1902).

Ám, ha ez az elmélet igaz, akkor nem igaz Boyle és Lavoisier tanítása, hogy a kémiai elemek változtathatatlanok, nem igaz a Dalton-féle atomelmélet, ellenben elvileg igazuk van az alkémistáknak, akik végeredményben elemeket óhajtottak átalakítani.

És ezt a beláthatatlan jelentőségű hipotézist rövidesen kísérletileg is igazolták. Már Curie-ék észrevették, hogy rádium környékén a levegő is radioaktívvá válik, de nem tulajdonítottak ennek különösebb jelentőséget. Rutherford és Soddy azt vélték, hogy talán a rádiumból héliumon kívül keletkező másik elem okozza ezt a jelenséget. Ramsay és Soddy színképelemzése zárt edényben csakhamar igazolta, hogy ebben a levegőben egy ismeretlen elem van, de azt is mutatta a spektrum, hogy az új elem vonalai egyre gyengülnek, s helyettük a hélium színképe jelenik meg. Ez az elem tehát maga is bomlik. A spektroszkóp tehát szemmel láthatóvá tette az elemátalakulást! (1904.) 1911-ben aztán Ramsay ennek a radonnak elnevezett elemnek atomsúlyát is meghatározta. 222-nek találta. A rádiumé 225,97. Hiányzik 4, ami megfelel a héliuménak. Az elemátalakulás vitathatatlanná vált!

A bonyodalmak azonban folytatódtak. Lassacskán felderítették a természetes radioaktív sorokat, vagyis azt, hogy a bomlás során nemcsak rádium és radon, hanem egy egész csomó különböző élettartamú elem keletkezik, amelyeket betűkkel jelöltek. Az urán bomlása során egy ióniumnak nevezett átmeneti termék is keletkezik, az uránsor végterméke a RaG, a tóriumsoré a ThD jelzésű elem. A RaG atomsúlya 206-nak bizonyult, a ThD-é 208-nak. Hevesy György és Fritz Paneth 1913-ban azt találták, hogy ezek az anyagok a közönséges 207 atomsúlyú ólomtól nem választhatók el, azzal tökéletesen azonos tulajdonságokat mutatnak. Ugyanez derült ki az ióniumról és a közönséges tóriumról is (1906). Aztán a bomlási sor legtöbb termékét rendre azonosítani lehetett valamelyik közönséges kémiai elemmel. Nem volt köztük semmi kémiai különbség. Eddig a kémia azt hirdette, hogy az elemeket atomsúlyuk különbözteti meg. Most meg kiderült, hogy különböző atomsúlyú elemek kémiailag mégis azonosak lehetnek! A természetes rádióaktív sorokból Soddy megállapította azt a szabályt, hogy ha egy elem α-sugárzást bocsát ki, akkor a származó új elemnek olyan kémiai tulajdonságai lesznek, mint a kiindulási terméktől a Mengyelejev-féle táblázatban két kockával balra elhelyezkedő elemnek, ha viszont β-sugárzást bocsát ki, akkor a termék kémiailag a kiinduló elemtől egy kockával jobbra fekvő elemmel fog megegyezni. A kémiailag így azonos, de atomsúlyukban különböző elemeket izotópoknak nevezte el, ami azonos helyűt jelent, jelezve, hogy ezek tulajdonságaik alapján a táblázat azonos helyére tartoznak (1911).

Mengyelejev elsősorban atomsúlyaik alapján csoportosította az elemeket. Ennek jogosultsága is megdőlt tehát! És ennek ellenére talán még fokozottabban úgy látszott, hogy ennek a táblázatnak mégis csak van valamiféle titokzatos érvényessége!

1914-ben Joseph John Thomson (1856—1940) és Francis William Aston (1877—1945) módszert találtak ki az izotópok szétválasztására. Módszerük kipróbálásakor azt találták, hogy egy egyáltalán nem radioaktív elem, a neon szintén izotópokból áll. A neon atomsúlya 20,183. A vizsgálat azt mutatta, hogy a közönséges neon 90% 20-as, 0,27% 21-es és 9.73% 22-es atomsúlyú neon keveréke és a gyakorlati atomsúly ezek eredője. Más elemek további vizsgálata bebizonyította, hogy az elemek nagy része izotópok keveréke, hogy az izotópok aránya egy elemben földünkön mindenütt azonos és hogy az elemek tiszta atomsúlya mindig egész szám.

Emlékszünk az angol doktor Provt az 1800-as évek elején Dalton atomelméletének megjelenése után rögtön kifejtett elgondolására, hogy az egyes elemek atomjai különböző számú hidrogénatomból állanak?! Ez az elmélet tetszetősségénél fogva már akkor sok vegyészt megragadott! Thomas Thomson akkoriban egy kis eredménymódosítástól sem riadt vissza, hogy egészszámú atomsúlyokat hozzon ki, és ezeket a csalásokat a mindenható Berzelius olyan gúnynyal leplezte le, hogy az egész elméletet megsemmisítette vele. A XX. század Thomsonja most némileg rehabilitálta a száz év előtti Thomsont.

Őselem! Transzmutáció! Bizony évezredes misztikus fogalmak kezdtek kísérteni az újsütetű matematikai és energetikai alapjaira oly büszke kémiában! Nem itt derül ki először, hogy régi emberek spekulációja nem járt messze a valóságtól és a kísérleti természettudomány gyakran évezred előtti elképzeléseket igazol!

Húsz év alatt tehát sok biztos kémiai és fizikai tétel és elképzelés dőlt meg, ideje volt helyettük most valami új elgondolást nyújtani. Rutherford megfigyelte, hogy az α-részecskék másképpen haladnak légüres térben, mint levegőben. Utóbbiban az α-részecskék egy része eredeti irányát hirtelen megváltoztatja. Geiger és Marsden különböző fémeket helyezett e sugarak útjába, és ugyanezt észlelte. Rájöttek arra is, hogy minél nagyobb atomsúlyú elemet helyeznek a sugarak elé, annál nagyobb mértékben észlelhető ez a jelenség (1906). Rutherford mindezt úgy értelmezte, hogy az ilyen »szóródó« α-részecske beleütközik valamibe, és ez az ütközés téríti el pályájától. De mibe ütközhet? J. J. Thomson 1904-ben felállított egy elképzelést, mely szerint az atom golyó formájú. Pozitív és negatív elektromos töltésekből áll, mégpedig úgy, hogy az elektronok mintegy úsznak az atom térfogatát kitöltő pozitív töltésű anyagban. Ezt az atomelképzelést megcáfolta az a tény, hogy az α-részecskék nagy része akadálytalanul halad át bizonyos vastagságig egy fémen. Az atomok eszerint nem lehetnek tömörek, ellenkezőleg, rendkívül nagy űröknek kell bennük lenni, s ezeken jutnak át az α-részecskék. Ám vannak α-részecskék, amelyek valamibe mégis beleütköznek! Az α-résznek nagy energiája van, ahhoz, hogy valami erősen kitérítse pályájából, nálánál is erősebb pozitív töltésű részecskével kell ütköznie. Az atom pozitív töltésének tehát rendkívül koncentráltan kell az atomon belül elhelyezkednie. Ezen meggondolásokból állította fel Rutherford atommodelljét. Az atom központjában ez elképzelés szerint egy mag helyezkedik el, amelynek térfogata az atom teljes térfogatához képest igen kicsi, de amelyben az atom majdnem teljes tömege és egész pozitív töltése összpontosul. E körül, hasonlóan ahogy a Nap körül keringenek a bolygók, keringenek az elektronok, mégpedig annyi, ahány pozitív töltés van a magban (1911).

Ezt az elméletet azonban az elektrodinamika törvényeivel nem lehetett alátámasztani. A bolygóknál töltések nem szerepelnek, itt viszont elektromosan töltött testekről van szó. Az elektronoknak állandóan energiát kellene a térbe sugározniuk, és végül kinetikus energiájukat felemésztvén, bele kellene hullaniuk az atommagba. Ez azonban mégsem történik meg, hisz az atomok nagy része nyilván igen stabilis. Mármost vagy rossz az atommodell, vagy rosszak az elektrodinamika törvényei. Kiderült, hogy ez esetben e törvények a rosszak, illetőleg itt érvénytelenek.

Már 1900-ban Max Planck (1858—1947) kidolgozott a fényelektromos jelenség magyarázatára egy új energiaelméletet az ún. kvantumelméletet, amelynek lényege, hogy az energiasugárzás nem folytonos, hanem szakaszos. Ez a sugárzás kvantumok alakjában történik, amely kvantumok mintegy az energia atomjainak felelnek meg. Ismeretes volt továbbá az a tény is, hogy az elemek gerjesztett állapotban bizonyos jellemző hullámhosszúságú fényt bocsátanak ki. Már a XIX. század végén fizikusok megállapították a hidrogén esetében, hogy színképének egyes jellegzetes szériái csak bizonyos gerjesztés (energiaközlés) elérése után jelennek meg, mégpedig egyidejűleg. Egy újabb meghatározott gerjesztési fok elérése után a következő széria vonalai jelennek meg. Igen erős gerjesztés hatására pedig röntgensugarakat bocsát ki az elem.

A dán Niels Bohr (sz: 1885.) 1913-ban Rutherford atomelképzelését a kvantumelmélet segítségével magyarázta. Az elektronok csak megszabott energiaszintű pályákon (héjakon) keringhetnek a mag körül. Energiakisugárzás akkor következik be, ha az elektron valamelyik magasabb energiaszintű pályáról alacsonyabb energiaszintű pályára ugrik át. Az elmélet a hidrogénatom színképjelenségeit elsőrangúan megmagyarázta.

Rutherford matematikailag is analizálta modelljét, s ennek során egy egyenlethez jutott, amelyből a magtöltés kiszámítható volt. Ezen számítások alapján van den Broek holland fizikus 1912-ben feltételezte, hogy valamennyi kémiai elem elemi egységekben mért magtöltése s így a körülötte keringő elektronok száma azonos avval a sorrendi számmal, amelyet az illető elem a Mengyelejev-féle táblázatban elfoglal. Ezt a számot ma rendszámnak nevezzük. Ez a hipotézis azonban csak a rádióaktív elemeknél volt kísérletileg Rutherford elgondolásai alapján bizonyítható. De már egy év múlva W. Barkla előzetes vizsgálataiból kiindulva Henry Moseley (1887—1915) bizonyítani tudta ezt a hipotézist. Azt a bizonyos már említett röntgensugárzást vizsgálta, amely igen erős gerjesztés esetén mutatkozik. Megállapította, hogy az egyik ilyen jellegzetes vonal (Ka) rezgésszáma és a sugárzó elem rendszáma között egyszerű összefüggés áll fenn. Mivel pedig Niels Bohr kimutatta, hogy a legbelső elektronpályán futó K-elektronok rezgésszáma az atommag töltésétől függ, van der Broek hipotézise bizonyítást nyert.

Az elem tulajdonságait tehát a rendszám és nem az atomsúly szabja meg.

Bohr többek kezdeményezése után ez adatok alapján »felépítette« a periódusos rendszert, megszerkesztvén az elemek elektronhéj-konfigurációs táblázatát, vagyis besorolta az elektronokat különböző héjakra, s megállapította, hogy az új héjak feltöltésének kezdete mindig egybeesik egy olyan elemmel, amellyel Mengyelejev egy-egy új periódust kezdett. A Mengyelejev-táblázat 60 éves fennállása után megtalálta valódi értelmezését, s kiderült, hogy nem mást fejez ki voltaképpen, mint az elemeknek atomszerkezetükből következő természetes rendszerét (1921).

Az elektronhéj-elmélet azt is nyilvánvalóvá tette, hogy a rádióaktivitás előtt ismert jelenségekben csak a külső elektronhéj elektronjai vesznek részt. A kémia folyamatait tehát az elektronhéjak eseményeiből kell megmagyarázni. Ez hamarosan meg is kezdődött.

A vegyérték fogalmát, továbbá a kémiai kötések elméletét az elektron-elmélet alapján Wilhelm Kossel, valamint Gilbert Lewis fejtette ki már 1916-ban. A nemesgázok azért nem reakcióképesek, mert külső elektronhéjuk zárt, azon 8 (ill. héliumnál 2) elektron kering. A többi elem is ilyen zárt külső elektronhéj kialakítására törekszik. Amelyik elemnek tehát külső héján 1—2—3 elektron van, ezeket könnyen leadja, s maga megfelelő vegyértékű pozitív ionná alakul át, amelyik elemnek viszont 5—6-—7 elektronja van, könnyen felvesz elektronokat, s megfelelő negatív ionná alakul át. Ugyanezen elven képzelhető el pl. NaCl képződése Na- és Cl-atomból. A nátriumnak egy külső elektronja van, ezt leadja a hét külső elektronnal rendelkező klórnak, így mindkettő nemesgáz-konfigurációjú külső héjjal rendelkező, ellenkező töltésű ionná alakult át, amelyek egymást vonzzák. Elektronhéjaik közelednek egymáshoz, azonban taszítást is fognak egymásra kifejteni. Az ionok távolságát a molekulában tehát e vonzó- és taszítóerők egyensúlya szabja meg. Ez az ionos kötés elmélete. Más vegyületeknél, elsősorban a szerves vegyületeknél kovalens kötést képzelünk el. Két klóratom úgy egyesül klórmolekulává, hogy egy-egy külső elektront mintegy kölcsönkérnek egymástól, így elektronhéjaink némileg összeolvadnak, s közösen hozzák létre a telített külső héjat. Az elektronhéj-elmélet alapján további kémiai jelenségeket is többkevesebb sikerrel próbáltak és próbálnak értelmezni, így a szilárd anyagok szerkezetét, oldódást stb. Ez a terület még koránt sincs lezárva, s a kutatás javában folyik világszerte. Még fokozottabban ez a helyzet a kifejezett magfizikában.

Bár az atommag nem a kémikus területe, egész röviden még megemlítjük a XX. század e legjellegzetesebb, legcsodálatosabb, de egyúttal legfélelmetesebb tudományágának főbb dátumait.

1919: A mesterséges elemátalakítás megszületése. Rutherford α-részecskékkel nitrogént bombázott. Proton és „mesterséges” oxigén keletkezett.

1932: Urey felfedezi a hidrogén izotópját, a 2-es atomsúlyú deutériumot

Walter Bothe és Karl Becker, valamint Frédéric Joliot és Iréné Curie kísérletei alapján James Chadwick felfedezi a neutront. Werner Heisenberg, valamint D. D. Ivanyenko ebből azt következtetik, hogy az atommag protonokból és neutronokból áll.

1934: F. Joliot és I. Curie alumíniumot β-sugárral bombáz, melynek során az első mesterségesen rádióaktív elemet nyeri.

1934/37: Enrico Fermi neutronbombázással ér el magátalakítást. Transzurán elemeket állít elő.

1938: Fermi kísérletei és Otto Hahn vizsgálatai alapján Lise Meitner megállapítja, hogy az uránatom két részre tud hasadni.

1939/45: Az uránhasadás nyomán lázas kutatás a szembenálló felek táborában. Cél: az atombomba.

1945: Ledobják az első atombombát Hirosimára. Több mint 60 000 halott.

1945 óta: Lázas kutatás az uránbombánál aránytalanul pusztítóbb hidrogénbomba után. A megvalósított hidrogénbomba kipróbálása ...

Ugyanakkor: Az első atomvillanytelepek. Atomhajók. Atommozdonyok. Atomfűtés...

A jövő? Láthatjuk! Pusztulás vagy áldás. Csak az emberiségtől függ!

3. SZERVETLEN KÉMIA

Mengyelejev 63 elemet helyezett el táblázatában, amelyet 89 elem számára rendezett be. Egynéhány, akkor még ismeretlen elemnek, mint láttuk, előre megjósolta várható fizikai és kémiai tulajdonságait. A gallium és germánium már tárgyalt felfedezése fényesen igazolta Mengyelejev jóslatait. 1879-ben Nilson felfedezte a szkandiumot és evvel egy újabb, Mengyelejev által jelzett és ekabor-nak nevezett elemet talált meg. Az új elem tulajdonságai ez esetben is jól egyeztek Mengyelejev előrebecsült adataival. 1894-ben lord Rayleigh (1842—1919) azt vette észre, hogy a levegő nitrogénjének és az ammóniavegyületekből előállított nitrogénnek litersúlya nem egyezik egymással. Egyiké 1,2572 g, másiké 1,2505 g. Eszébe jutottak Cavendish több mint százéves megfigyelései. Cavendish akkoriban nitrogént és oxigént villamos szikra hatására egyesített. Bármeddig folytatta azonban a műveletet, a nitrogénnek egy kis része nem akart reakcióba lépni, hanem kis buborék formájában megmaradt. Rayleigh megismételte Cavendish kísérleteit s ugyanezt tapasztalta. William Ramsay izzó rézen vezetett át levegőt. Az így nyert nitrogént elnyelette. Megállapította, hogy így is van maradék: egy új, eddig ismeretlen, gáz alakú elem, amelynek az az érdekes tulajdonsága, hogy nem lép reakcióba más elemekkel. Ezért argonnak (lustának) nevezte. Ez volt az első nemesgáz (1895). Ismeretes volt, hogy a cleveit nevű urántartalmú ásványban mindig találhatók gázbuborékok. Ramsay ezt is megvizsgálta. A gáz színképe a nap színképéből már ismert hélium-vonalakat mutatta. A héliumot tehát a földön is megtalálták. A héliumot és neont a periódusos táblázatnak csak egy új oszlopában lehetett elhelyezni. Az így alakult oszlop üres kockái további hasonló elemek létezésére utaltak.

A levegő cseppfolyósításának megvalósítása után 1897-ben a folyékony levegőből még további három nemesgázt, a neont, kriptont és xenont tudta Ramsay elkülöníteni.

Mengyelejev a cérium után táblázatában igen sok vonást húzott, jelezve, hogy oda egyelőre ismeretlen elemek kerülnek majd. 1794-ben Gadolin finn vegyész egy új ércben 38% ismeretlen oxidot talált, 1803-ban a ceritföldben Klaproth ugyancsak egy ismeretlen fém oxidjára bukkant. Ezeket sokáig elemi oxidoknak tartották. Mosander (1839) rájött, hogy ezek az oxidok nem egységesek, több elemből állnak és mindkettőt további három oxidra bontotta. Később kiderült azonban, hogy még ezek sem elemi oxidok. Sokan vizsgálták ezután ezt a kérdést. Egyre újabb igazi, vagy később tévedésnek bizonyult elemek kerültek elő belőlük. A kérdést végül az osztrák Karl Auer (1858—1929) tisztázta. Az 57 rendszámú lantán és 73 rendszámú tantál közötti 15 elemből 13-at az oxidokból előállított. Ezeket az elemeket ritkaföldfémeknek nevezzük. Közülük csak a már régebben ismert cérium jelentősebb. A többi csak a különféle periódusos rendszerek szerkesztőinek okoz problémát a tekintetben, hogy hogyan helyezzék el őket, s a legtöbb táblázatból ki is szoktak bizony maradni, legfeljebb egy lábjegyzetben sorolják fel őket.

A radioaktivitással kapcsolatban a rádiumon és polóniumon kívül az uránszurokércben még 1899-ben a 89-es rendszámú aktíniumot, 1918-ban a 91-es rendszámú proktaktímiumot fedezték fel.

Moseley törvénye új módszert adott az elemek felfedezésére röntgenspektrum vizsgálat útján. Ilyen úton találta Hevesy György és Dirk Coster 1922-ben a 72-es rendszámú hafniumot. W. Noddack és J. Tacke hasonló úton 1925-ben felfedezte a 43. és 75. elemet. Előbbit mazuriumnak, utóbbit réniumnak keresztelték. Mindkét elem heves vitát keltett már keresztelésekor. Dolejsek és Heyrovski mangánsóoldatok polarografálásakor az oldatokban a 75. elemnek jelenlétét vélte megállapítani. Prioritásra tartottak igényt, és elemüket bohémiumnak nevezték. Később kiderült, hogy megfigyelésük téves volt. A 75. elem tehát a Rajnáról elnevezve rénium maradt. A mazuriummal viszont úgy látszik, Noddackék tévedtek. A természetes mazurium léte még máig is vitatott. Mesterséges úton azonban 1939-ben előállították egy, majd több izotópját. Újabban azt hiszik, hogy magstruktúrális okoknál fogva ennek az elemnek stabilis formája nem is létezhet. A 43. elemet ma technéciumnak nevezik. Több éven át szerepelt a periódusos táblázatokban a 61. elem illinium, a 85. alabamium, a 87. virginium néven. Később ezek a felfedezések is tévedésnek bizonyultak. Eddig ezeknek az elemeknek sem találták természetes módosulatát, mesterséges izotópjaik promecium (61), asztacium (85) és francium (87) néven vonultak be az elemek rendszerébe. Enrico Fermi 1937-ben már előállított uránon-túli elemeket, ezek azonban rendkívül instabilisak voltak. Az uránhasadást követő kutatások során két elég hosszúéletű transzurán elemet állítottak elő, a 93-as rendszámú neptuniumot és 94-es rendszámú plutóniumot, amelyek az atombombához szükséges 235-ös urán izotóp előállításának képezték közbenső termékét. Az uránon-túli mesterséges elemeket azóta is szorgalmasan gyártják, és az elemek összszáma ma már túlhaladta a százat.

A szervetlen kémia vegyületeivel már a korábbi korszakok vegyészei eléggé kimerítően foglalkoztak. Bizonyos kettős-sók, mint pl. a káliumhexacianoferrát vagy káliumplatinaklorid elektrolízisének esetében már Hittorf rendellenes viselkedést észlelt, nevezetesen azt, hogy a nehézfémet tartalmazó rész az anódhoz vándorol (1859). 1892-ben pedig megfigyelte, hogy egy CU/KCN/K2SO4/ ,/ZnS0₄/Zn galvánelem-rendszerben az áram épp ellentétesen halad, mint a Daniell-elemben, réz megy oldatba és cink válik ki. Érdekes jelenségek mutatkoztak a kobaltaminvegyületek optikai viselkedésében is. Nem feleltek meg sem az oldatok, sem a disszociáció törvényeinek. Szerkezetük a fennálló Kekulé-féle vegyértékelmélet alapján érthetetlen volt. Az ilyen és hasonló anomáliás viselkedésű vegyületeket Wilhelm Ostwald komplex vegyületeknek nevezte. A komplex vegyületek szerkezetét végül is van t’Hoff  sztereokémiai elképzeléseit (1. később) alapul véve Alfred Werner (1826—1919) kísérelte meg megmagyarázni (1900). Az atomokat szintén térben képzelte el. A centrális atomoknak szerinte a normális vagy fővegyértéken felül „mellékvegyértékei” is vannak, amelyek egyszerű molekulában nem érvényesülnek, de ha másik alkalmas atomhoz vagy molekulához tudnak csatlakozni, működésbe lépnek. Ez a koordinációs kötés. Az ilyen kötések száma adja a koordinációs számot. Ez az elmélet azóta is állandóan bővül, fejlődik. A legújabb időkben fémekkel igen nagy stabilitású komplexet képező szerves vegyületeket fedeztek fel (komplexonok), amelyek elsősorban az analitikai kémiának adtak lehetőséget új módszerek kidolgozására, de amelyeknek legkülönbözőbb irányú ipari felhasználása is egyre jelentősebb és érdekesebb.

A szervetlen kémia nagyjövőjű fejezetének mutatkozik a szilícium területe. — A szilícium a szénnel meglehetősen rokon tulajdonságú elem. Könnyen applikálhatok rá szerves csoportok is. Ezeket a vizsgálatokat F. S. Kipping kezdte 1901-ben. Szép sikereket ért el a Grignard-reagens alkalmazásával. Évtizedekre terjedő munkái alapján jóformán egyedül felépítette a szilícium -szerves kémiáját. A negyvenes években ezeknek a vegyületeknek számos ipari előnyére lettek figyelmesek. Azóta meggyorsult a fejlődés e területen. Ezeket a vegyületeket gyűjtve szilikonoknak nevezzük. A nevet még Kipping adta az aceton analógiájára.

4. SZERVES KÉMIA

A megelőző fejezetek figyelmes olvasója észrevehette, hogy a XIX. századnak majdnem teljes első felén keresztül a vegyületek, elsősorban a szerves vegyületek szerkezetének megmagyarázása és e vegyületek valamiféle csoportosítása volt a kémikusok központi problémája. Mi, akiknek annyira természetes a szerkezeti képletek és vegyértékek használata, talán csodálkozunk rajta, hogy ennyire kézenfekvő fogalmak ilyen nehezen születtek meg! De épp ezért könnyű elképzelnünk, hogy ezek használata nélkül milyen zűrzavaros és érthetetlen lehetett a szerves kémia! Mint láttuk, az 1860-as évek voltak a nagy kémiai rendcsinálás évei. Cannizzaro, Couper, Kekulé és Butlerov világosan definiálták azokat a fogalmakat, amelyeket már szinte minden vegyész érzett és mégsem tudott kifejezni. így kimondva őket azután mindenki egyszerre rájött, hogy milyen természetes, milyen egyszerű az egész, és mindenki megkönnyebbülve folytatta munkáját. Emil Erlenmeyer (1825—1909) bevezette a telített és telítetlen vegyületek fogalmát; nevezetesen nagyon egyszerűen két vonalat húzott egyes szénatomok közé, és evvel elhelyezte a problémát okozó fölös vegyértékeket. Kekulé álma megoldotta a benzol rejtélyét. Most aztán a papíron tisztázódott minden nehézség, a szerves kémia majdnem minden folyamatát képletekkel világosan le lehetett írni. Csak fel kellett deríteni valamilyen anyag szerkezetét, s az analógiák alapján nyitva volt az út előállítására. S valóban, mintha hirtelen felhúztak volna valamilyen zsilipet, áradni kezdett a nagy felfedezéseik folyama! A nagy szintézisek korszaka kezdődött, amely sok ezer vegyülettel gazdagította a szerves kémiát. Ebben a korszakban alakult ki bámulatos gyorsasággal a szerves kémiai nagyipar, amely csodálatos lehetőségeket adott az emberiségnek, s amely nélkül talán a mai civilizáció sem alakulhatott volna ki. Nem kívánunk evvel a nagyiparral itt most részletesebben foglalkozni. Szakkönyvek, népszerű könyvek, sőt regények tárgyalják ezt az érdekes, gyakran izgalmas témát. A modern szerves nagyiparnak azonban nemcsak rengeteg áldást köszönhetünk, belőle alakultak ki az imperialista államoknak a kohóipar után következő leghatalmasabb s legagresszívebb monopoltrösztjei, amelyeknek nem elhanyagolható szerepük volt a XX. század politikai történetében. Így Németországban az I. G. Farbenindustrie, Angliában az Imperial Chemicals, az Egyesült Államokban a Du Pont de Nemours trösztök hamarosan kezükben tartották az egész vegyi nagyipart.

Kémiafejlődési szempontból a szerves kémiai nagyipar tulajdonképpen a kőszénkátrány termékeinek vizsgálatából ered, és August Wilhelm Hofmann-nak (1818—1892) az anilinnel és anilinszármazékokkal kapcsolatos kutatásaival indul (1843). Egy tanítványa, William Henry Perkin (1838—1904) jött rá az egyik származéknak, az anilin-ibolyának (mauvein) színezékként való alkalmazhatóságára (185G). Be is mutatta a párizsi világkiállításon. De akkor e festék előállítása még olyan költséges volt, hogy csak a legdrágább kelmék festésére jöhetett szóba. A természetes festékek termelői igazán nem gondolhatták, hogy foglalkozásuk felett megkondult a harang s rövid két-három évtized alatt a szintetikus festékek teljesen kiszorítják a természeteseket. A kémiai festék-gyártás számára új lehetőséget jelentett Peter Griess (1829—1888) felfedezése, a diazotálás (1859), amelyből az azofestékek változatos fajtái származnak. Az első 1864-ben az anilinsárga volt. (Heinrich Caro 1834—1910.) Legtovább a természetes indigó tartotta magát, de sok eredménytelen kísérlet után. ennek szintézise is sikerült az Adolf von Baeyer (1835—1917) által nyitott úton 1894-ben Karl Heumann-nak (1851—1894).

E nagyszerű gyakorlati szerves kémia egy másik vonalán feléledt Paracelsus tanítása: »A kémia célja gyógyszerek készítései Kialakult a mai gyógyszerkémia és gyógyszeripar azon az alapon, hogy szisztematikusan keresik vegyészek és orvosok összefogva azokat a vegyi anyagokat, amelyek bizonyos mikroorganizmusokat elpusztítanak. Ennek az ún. chemoterápiának úttörője Paul Ehrlich, a salvarsan feltalálója volt (1854—1914).

De nemcsak a gyógyítás, sajnos a pusztítás terén is hatalmas fejlődést hozott ez a korszak új, nagyerejű robbanóanyagok, mérges harcigázok gyártásával. A nitrocellulózt 1846-ban Christian Friedrich Schönbein (1799—1868), a nitroglicerint 1853-ban Ascanio Sobrero állította elő. Jelentőségre ezek csak

1888-tól kezdve jutottak, amikor Alfred Nobel (1833—1896) a zselatinálás bevezetésével megalapítja a modern robbanóanyagipart. Nagy jelentőségű volt a katalitikus hidrogénezés eljárásának felfedezése. Ennek magját M. Berthelot ültette, és Paul Sabatier (1854—1941) valósította meg. Még nagyobbá vált az eljárás fontossága, amikor Friedrich Bergius (1884—1948) ásványolajokra is alkalmazni tudta. Napról napra nagyobb jelentőségűvé válik a műszál és műanyag szerepe. Ez az ipar még beláthatatlan fejlődés előtt áll. Kiindulása tulajdonképpen Butlerov-nak az izobutilénnel kapcsolatos vizsgálataiban tálálható meg. 1868-ban John Wesley Hyatt állította élő a celluloidot a nitrocellulózból és kámforból. A formaldehid és fenol közti reakciókat Adolf Baeyer tanulmányozta, de a keletkező származék ipari hasznosíthatóságát a belga Leo Backeland (1863—1944) tárta fel.

Ő gyártotta az első műanyagot, amely az ő nevét viseli máig is: bakelit. Az első világháború után a fejlődő rádióipar kezdte ezt nagyobb mértékben használni. Azóta a legváltozatosabb alapú műanyagok készülnek, és egyre-másra mutatkozik új felhasználási lehetőségük.

A gyakorlati szerves kémia fejlődésének fenti nagyvonalú vázlatával kívántunk rámutatni azokra a páratlan eredményekre, amelyeket a szerkezet-elmélet megjelenése indított el. Ezek után térjünk vissza az elméleti szerves kémiához, ahol viszont már elég korán kiderült, hogy a szerkezetelmélet sem old meg minden kérdést. Még Mitscherlich állapította meg azt, hogy a borkősav és a szőlősav összetétele, kristályformája és fajsúlya azonos. Csupán az volt az érthetetlen, hogy a borkősav jobbra forgatott, a szőlősav ezzel szemben optikailag inaktív volt. A fiatal Louis Pasteur-nek (1822—1895) nem ment a fejébe, hogy ne legyen semmi oka ennek az eltérésnek. Elkezdte vizsgálni e savak sóit, és mert nemcsak mért, hanem nézett is, megfigyelt valamit, ami a gonio-méterekkel dolgozó Mitscherlich-nek és másoknak nem tűnt fel, nevezetesen, hogy a borkősav sói kétfajta kristályt képeznék, amelyek egymás tükörképei. A kristályokat kézzel válogatta szét és megállapította, hogy oldataik ellenkező irányban forgatnak. Viszont ha oldataikat összekeverte, az optikailag inaktív szőlősavhoz jutott. Pasteur e jelenséget az aszimmetrikus szénatommal magyarázta. Azt állította, hogy csak a természet képes ilyennek létrehozására. Ez utóbbi állítás később mindenesetre tévedésnek bizonyult. A két módosulat elválasztására is talált Pasteur módszert. Megállapította, hogy különböző penészek mindig csak az egyik formát fogyasztják el, a másik változatlanul marad az oldatban (1860). Pasteur tovább nem juthatott a magyarázatban, mert akkor a vegyértékelmélet még nem létezett. Kekulé munkálatai után egy időben (1873) ketten, van t’Hoff és Jules le Bell (1847—1930) álltak elő egy új szerves kémiai szemléletmóddal, amellyel az optikai izomériát magyarázták. A szén vegyértékeit a térben képzelték, nevezetesen úgy, hogy a szénatomot egy tetraéder középpontjába helyezték, amelyből négy vegyértéke mint irányított erő a négy sarok felé orientál. Így aszimmetrikus szénatom esetén, vagyis olyan szénatom esetén, amelynek mind a négy vegyértékéhez más csoport vagy elem kapcsolódik, két, egymásnak tükörképet mutató molekulaszerkezet képzelhető el. Evvel magyarázták az optikai izomériát, és evvel megalakult a sztereokémia. A szokatlan elgondolásnak persze heves ellenzői is voltak. Érdekesség kedvéért idézünk Hermáim Kolbe (1818—1884) a lipcsei egyetem különben számos szerves kémiai érdemet szerzett, nagytekintélyű, de elméleti téren igen konzervatív professzorának egy cikkéből, amely egyúttal jellemzi azt is, hogy a tudományos kritika és vita mennyivel élesebb volt a múltban, mint ma:

»A kémiai kutatás legújabban tapasztalható visszafejlődésének okaként a minap azt jelöltem meg, hogy nincsenek általános és alapos képzettségű vegyészeink... Ennek eredménye, hogy elönt minket a bölcsnek és szellemesnek tűnő, de valójában szellemtelen természettudományos filozófia gizgaza, amelyet 50 évvel ezelőtt az exakt kutatás módszerei már kiseprűztek, s amelyeket most áltermészetbúvárok a lomtárból előszednek, és hasonlóan egy ringyóhoz, modernül felöltöztetve és újra festve a jó társaságba kívánnak becsempészni. Ha valaki ezt a véleményemet túlzásnak tartaná, olvassa el egy bizonyos van t’Hoff úrnak fantáziadús cikkét az atomok térbeli elhelyezkedéséről. Nem is ejtenék róla szót, ha nem lennének neves kémikusok, akik védelmükbe veszik ezt a maszlagot.

Egy bizonyos Dr. J. H. van t’Hoff, aki az utrechti állatorvosi iskolán működik, úgy látszik, nem híve az exakt kutatásnak. Kényelmesebbnek találta, hogy felüljön egy, nyilván az állatorvosi iskolától kölcsönkért pegazusra és művében meghirdesse, hogy a kémiai Parnasszusra való repültében hogyan látszottak neki az atomok a világűrben elhelyezkedni...

Ezt a munkát bírálni azért sem lehetséges, mert a benne eregetett fantáziajátékok minden reális alapot nélkülöznek és komoly kutató számára tisztára érthetetlenek. Hogy azonban utaljak arra, mi lebeghetett a szerző szemei előtt, csak a kezdő mondatot idézem: A modern kémiai elméletnek két gyenge pontja van: nevezetesen, hogy nem beszél arról a relatív helyzetről, amelyet az atomok a molekulában elfoglalnak, sem azok mozgásáról...«

Végezetül csak annyit, hogy Kolbe e kirohanását azzal a sajnálkozással fejezi be, hogy jellemző arra a kritikaszegény és kritikagyűlölő korszakra, amelyben ő él, hogy egy teljesen ismeretlen fiatalember bármit összeírhat!

Az új elmélet azonban mégis tért hódított. Épp Kőibe utóda a lipcsei katedrán, Johamnes Wislicenus (1835—1910) karolta fel és magyarázta meg vele 1837-ben a fumársav és maiéin sav példáján az ún. geometriai izomériát, nevezetesen azt a jelenséget, amikor két különböző kémiai vegyületnek azonos szerkezeti képlet felel meg.

Egy evvel épp ellentétes jelenségre Adolf Baeyer figyelt fel indigókísérletei során, nevezetesen arra, hogy egy vegyületnek két szerkezeti képlet is megfelelhet (Isati-n 1882). 1885-ben azután Conrad Laar (1853—1929) foglalkozott evvel az általa tautomériának elnevezett jelenséggel. Mintha már a dinamikus fizikai kémiai szemléletmód jelentkezne magyarázatában. Szerinte a hidrogénatom váltakozva kapcsolódik hol az egyik, hol a másik csoporthoz, és a két módosulat »külső és belső feltételektől megszabott és azoktól függő egyensúlyi állapotban egyidejűleg jelen van s egymásba átalakulható Az említett sztereokémiái szemléletek különösen a cukrok titokzatos területének feltárásában voltak hasznosak, amiben nagy része Emil Fischer-nek volt (1852—1919).

Mindazonáltal a szerves kémia egész a közelmúltig elsősorban empirikus tudomány volt, szerkezeti képletei igen jó szimbólumok voltak, segítségükkel hatalmas eredményeket értek el, de a molekulán belüli helyzetről semmit sem mondtak. Voltak évtizedek, hogy a kémikusnak szinte két különböző alaptípusa volt, a fizikai kémikus és az organikus vegyész. Ezek igen nagy távolságban voltak egymástól, s látszólag az organikus nem is akart a másikkal találkozni. De ez a találkozó aztán a közelmúltban mégiscsak elkerülhetetlenül bekövetkezett. A szerves kémiai vegyületek belső kötésmódjával és az energetikai problémákkal való foglalkozás intenzívebben csak a modem atomelmélet megalkotása után s Kössel és Lewis már említett kötéselméleteivel indult meg. A további elméletek az utolsó egy-két évtized eredményei, s részben még nem is teljes határozottsággal kikristályosodottak; ezért tárgyalásukat e kiadásiban még nyugodtan mellőzhetjük.

5. ANALITIKAI KÉMIA

A mennyiségi kémia megszületése az analitikai kémiának köszönhető. Az anyagokat először meg kellett vizsgálni, megállapítani róluk, hogy miből vannak, azután, hogy miből mennyi van bennük, és csak ennek megtörténte után lehetett általános kémiai törvényszerűségeket keresni és találni. Analízis nélkül nincs szintézis, analitika nélkül nincs kémia!

A XVIII. század és a XIX. század első felének nagy kémikusai voltaképpen mind elsősorban analitikusok voltak. Analitika vezetett a súlymegmaradás elvéhez, az atomelmélethez, és az atomsúlyok megállapításához.

Kifejezetten analitikai módszertani könyvek már a múlt század elején megjelentek. A legelső Wilhelm August Lampadius (1772—1842), a freibergi bányászati akadémia tanárának 1801-<ben megjelent »Handbuch zur chemisen Analyse dér Mineralkörper« c. könyve. Utána egymás után jelennek meg az analitikai kézikönyvek.

A megelőző századok folyamán a vegyészek nagyrészt megismerték a minőségi analízis reakcióit, amelyekből a mennyiségi gravimetriás módszerek is korán kialakultak. A múlt században ezeknek inkább csak rendszerezése volt már hátra. Ez Heinrich Rose (1795—1864) és Carl Remigius Fresenius (1818— 1897) analitikai könyveiben, történt meg. Rose könyve először 1829-ben, Freseniusé 1840-ben jelent meg, s mindkettő igen sok újabb kiadást ért meg. Freseniusé pl. 19-et. A minőségi kémiai analízist még ma is Freseniusnak szinte változatlan beosztása szerint adják elő a világ legtöbb főiskoláján. A ma használatos súlyszerinti módszerek legtöbbjét akkor már szintén ismerték. Új törekvések kezdetét jelentette e területen 1905-ben Csugajev dimetilglioximja, amely a nikkel elsőrangú specifikus minőségi és mennyiségi reagensének bizonyult. Nagy reményeket keltettek akkoriban az organikus reagensek, azt hitték, minden ionnak meglesz a maga specifikus reagense, s nem lesz szükség többé körülményes elválasztásokra. Bár azóta százszámra találtak ugyan organikus reagenseket, a legelső fogás volt mégis a legjobb fogás, s a nagy remények bizony máig sem valósultak meg. Ezt mutatja, hogy a gyakorlati analitika súlyszerinti módszereinek legtöbbje még ma is a múlt századbeli klasszikus eljárásokon alapul, Ám kétségtelen, hogy ehhez a maradisághoz talán az is hozzájárul, hogy a követhetetlenül nagyszámú új módszernek Rose- vagy Fresenius-szerű kritikai összefoglalásával e sorok írásakor is nagyrészt adós még az analitikai irodalom.

A térfogatos elemzés már. kezdetben is ipari módszernek indult. Az első eljárások a textilfehérítésnél használatos hipoklorit meghatározását célozták. A térfogatos analízis tulajdonképpeni megalapítója Francois Antoine Descroizilles (1751—1825), textilfehérítőüzemi szakember volt, később Rouenben egyetemi tanár. Hipókloritot titrált indigóoldattal (1795), majd savat lúggal lakmusz- és ibolyakivonat-indikátorral (1806). A műveletet még menzúraszerű edényekben hajtotta végre. Az új módszernek nevet, valamint eszközöket (bürettát, pipettát) Gay-Lussac adott. 1832-ben publikálta híres ezüstmeghatározását konyhasó mérőoldattal. (A titre szó franciául a nemesfémek finomságát jelenti. Gay-Lussac eredeti mérőoldata olyan koncentrációjú volt, hogy 1 g ezüst bemérése esetén a fogyás egyenesen a finomságot adta. Ebből származik a »titrálás« szó). A múlt század közepén gyors egymásutánban jelennek meg a térfogatos módszerek, jórészük még ma is használatos. A következőkben csupán a maradandó módszer, ill. mérőoldat első alkalmazójának nevét és az évszámot tüntetjük fel: Permanganát-oldat: Margueritte, 1846; merkurinitrát-oldat: Liebig, 1853; jódoldat: Dupasquier, 1840, ill. jodidból történő jódfelszabadítás által indirekt úton: Bunsen 1853; káliumbikromát-oldat: Schabus, ill. Penny 1850, tioszulfát-oldat: Schwarz, 1853; arzénessav-oldat: Bussy, 1847. Olyan oldatok használatát, amelyek 1000 g-ja épp »atomsúlynyi« savat vagy lúgot közömbösít, Andrew Ure (1778—1857) ajánlotta 1845-ben. Ezen az elven azonban csak Friedrich Mohr (1806—1879) foglalta a titrimetriát egységbe, aki egy ugyancsak igein sok kiadást megért könyvében kritikailag tárgyalta az ismert térfogatos módszereket. (Lehrbuch der Titriermetfaode 1855.) Sokat tökéletesített közülük mind elvi, mind technikai vonalon.. Így többek között tőle való a büretta végleges, mai formája, s munkáját hirdeti számtalan még máig is nevét viselő módszer vagy eszköz. A térfogatos analízis fejlődése Mohr után meglassúbbodott. A szerves kémia új szintetikus indikátorokat adott, amelyek a természeteseket kiszorították. A fenolftaléint 1878-ban Luck, a metilnarancsot 1879-ben Lunge vezette be. Az elektrolites disszociáció elmélete az analitikai folyamatok értelmezésére is lehetőséget adott. A sav—bázis-folyamatok és az indikátorműködés elméleti oldalát 1891-ben Wilfaehn Ostwald tárgyalta, a redoxfolyamatokat Nernst magyarázta meg. A térfogatos analízis elméletének további kifejlődésében Salm és Thiel, Tizard, Boeree és Bjerrum munkái fontosabbak. Nem vizes közegben aminosavakat Foreman, valamint Willstatter és munkatársai határoztak meg először, és evvel a titrimetria egy új, egyre jelentősebbé váló irányát nyitották meg (1920). Az utolsó fél évszázadban még egynéhány, új mérőoldatot használó módszer bővítette tovább a térfogatos analitika változatos területét. (Káliumbromát-oldat: Győry, 1893; titánszulfát-oldat: Knecht, 1903; cériumszulfát-oldat: Furman, valamint Willard és Young, 1928; komplexonok: Schwarzenbach, 1946; aszkorbinsav-oldat: Erdey, 1950). Új indikátortípusokat is vezettek be. Az első redoxindikátor a difenilamin (Knop, 1924); az első adszorpció s indikátor a fluoreszcein (Fajans, 1923) volt.

A szerves elementáranalízis Lavoisier-ig vezethető vissza. A szerves anyagot zárt térben egy harang alatt elégette, és a széndioxidot térfogatosan mérte. Kezdetleges berendezése mellett meghatározásai igen hibás eredményeket adtak. Gay-Lussac és Thénard 1811-ben alkotta meg a mai módszer ősét: a meghatározandó anyagot kálium-kloráttal golyóbissá gyúrták és egy függőleges izzó csőbe hajították. A cső felül csappal volt elzárva, ezen egy bemélyedés volt, ebbe helyezték a golyót, amely a csap átfordításával belehullt az izzó csőbe. Az égéstermékek oldalt egy csövön át távoztak. Ők csak szenet határoztak meg. Berzelius vízszintes állapotba rakta a csövet, és már a keletkező víz súlyát is közvetlenül mérte. Döbereiner vezette be a rézoxiddal való keverést. Liebig adta meg a készüléknek nagyjából mai formáját. Az égéstermékeket a cső másik végén bevezetett levegővel űzte ki, az egész csövet parázzsal vette körül, és a széndioxidot és vizet kalciumkloridba, ill. nátronlúgba vezetve, súly szerint mérte (1831). A nitrogén meghatározására Dumas talált ki egy módszert 1827-ben. Az eljárás lényegében ma is változatlan. E század elejétől kezdődnek a kísérletek, hogy ezeket a módszereket egész kis mennyiségek meghatározására alkalmazzák. Ez elsősorban mérlegérzékenység kérdése volt. A mai mikrokészülék és eljárás Pregl-től származik (1910). Az oxigén meghatározására Ladenburg-tói való az első kísérlet (1865). Gyakorlatilag kielégítő megoldást csak a közelmúltban ért el Unterzaucher. Szerves vegyületek analízisében a század elején a kromatográfia jelentett egy új irányzatot, amelynek segítsége addig megoldhatatlan kérdésekben hozott eredményt. A módszert növényi pigmentek vizsgálata alkalmával Cuviet fedezte fel (1906). A kromatográfia metodikájának kidolgozásában és számos alkalmazásában Zechmeister-nek és Cholnoky-nak vannak érdemei. Az anorganikus kémiában Schwab és Jockers alkalmazta először a kromatográfiát 1937-ben.

A mai kor analitikai kémiáját a fizikai módszerek fokozódó elterjedése jellemzi. A műszeres titrálási eljárások a közömbösítési és redox folyamatok elvi tisztázása után a század elején fejlődtek ki. A redoxpotenciál mérése terén a pesti egyetem professzorának, Bugarszky-nak van úttörő érdeme. Elektrogravimetriásan először Wolcott Gibbs határozott meg rezet 1864-ben. Minőségi kimutatásra azonban az eljárást már előtte is többen használták, így Becquerel (az uránsugárzás felfedezőjének nagyapja) 1832-ben. A legtöbb elektrogravimetriás módszert azután Classen dolgozta ki a század végén.

Az első kolorimetriás eljárás Osann-tól származik, aki víz vastartalmát a rodanid-színeződés erősségéből becsülte (1830). Lambert már 1760-ban kimondta az áteresztőképességgel kapcsolatos törvényét, amelyet 1856-ban Beer módosított. Az extinkció fogalmát, mint az áteresztőképesség negatív logaritmusát, Bunsen vezette be 1859-ben. A módszer technikai tökéletesítése Duboscq, Lange és Pulfrich nevéhez fűződik. A spektrofotométerek a legújabb kor vívmányai.

A színképelemzés nagy jelentőségére az analitikai kémiában már könyvünk előző oldalain több ízben rámutattunk, és külön fejezetben is foglalkoztunk felfedezésével. A mennyiségi színképelemzés úttörője W. N. Hartley, aki az elemek legállandóbb vonalait válogatta ki 1900-ban. Magát a vonalfeketedésen alapuló mennyiségi eljárást többen, így de Gramont, J. Lewis, Gerlach és Schweitzerr stb. fejlesztették. A fotoelektromos direkt kiértékelés Lundegardh-tól származik (1929).

A Heyrovsky által felfedezett polarográfia (1925) az analitikai kémiának egy egészen új, egyre sfejlődő fejezetét nyitotta meg.

A legújabb korhoz tartozik a radioaktív nyomjelzéses analitika, amely érzékenységben kiterjesztheti az eddigi módszereket és egész új lehetőségeket rejt magában. Ennek úttörői Hevesy és Paneth (1913).

A fizikai módszerek előretörése még koránt sincs befejezve, és ezen a területen a fejlődés egyre rohamosabb.

Meg kell még végül jegyeznünk, hogy a viszonylag fiatal magyar kémiai tudomány legkorábban az analitikai kémia területén érte utól a külföldet, s már a múlt században világviszonylatban elismert módszereket nyújtott. Már ebben a rövid beszámolóban is több ízben említettünk magyar neveket, amelyek hazánknak elismerést szereztek. De ezéken kívül még számos magyar módszer van, amely világszerte elterjedt. Ezek sorából csak a legfontosabbakat ragadjuk ki befejezésül: Ilosvay reagense a nitrit kimutatására ma is általánosan használatos, Than ajánlotta a káliumbijodátot a tioszultfát faktorbeállításához (1895), Wartha dolgozott ki 1882-ben egy csak legújabban kiszoruló eljárást a víz keménységének meghatározására, Winkler L. vízben oldott oxigén meghatározására vonatkozó módszere (1888) máig is a legjobb; precíziós gravimetriás eljárásai általánosan használtak, Schulek különböző eljárásaira minden nyelvű folyóiratban gyakran találhatunk hivatkozást.

6. KOLLOIDIKA

Wolfgang Ostwald 1914-ben »Az elhanyagolt dimenziók világa« címen jelentetett meg egy könyvet, amelyben a kolloidokkal, vagyis azokkal a rendszerekkel foglalkozott, amelyek egy milliomod és egy félezred milliméter nagyság közé eső részecskéket tartalmaznak. A cím elég pesszimista: jelezte, hogy a heterogén és homogén állapot között levő nagy területtel a tudomány nem túlságosan foglalkozott. Azóta gyökeresen megváltozott a helyzet, a kolloidika, a kémiának és a fizikának e közös gyermeke, nagykorúvá lett.

Pedig már jó régóta ismertek kolloidokat, sőt azoknak számos előállítási módját is! Az alkimisták híres »aurum potabile«-je (iható aranya!) tulajdonképpen a jól ismert aranykolloid volt, amelyről Macquer már a XVIII. században azt írta, hogy tulajdonképpen nem igazi tinktúra (oldat), noha iható, mert mégis folyékony.

Evvel voltaképpen öntudatlan is szinte mai módon definiálta már a kolloid-állapotot. A fejlődés további útján a legfontosabb állomások: 1792: az orosz Tobias Lovitz felfedezte a kolloidika területén oly jelentős adszorpciót; 1809: Reuss megfigyelte az elektroforézis jelenségét; 1829: Brown a róla elnevezett részecskemozgást fedezte fel; 1832: Frankenheim már részletesen foglalkozott a mai kolloidika körébe tartozó jelenségekkel. A mai kolloidokat »kicsi kristályok szuszpenzióinak« nevezte. 1856: Faraday részletesen megvizsgálta az arany kolloid tulajdonságait. Megfigyelte többek között ennek irreverzibilitását, továbbá a zselatin védőhatását is.

A kolloidika születési évének mindazonáltal az 1861-es évet tekintik. Ekkor jelentek meg a nagyhírű londoni kémikus és egyetemi tanár, Thomas Graham (1805—1869) vizsgálatainak eredményei az oldott anyagok diffúziójáról. Graham előzőleg a gázok diffúzióját vizsgálta és megállapította ismeretes törvényét. Ezután az oldott anyagok diffúziós viszonyait kívánta tanulmányozni. Igen egyszerű módon végezte kísérleteit, nevezetesen egy nyitott porüveget megtöltött a vizsgálandó oldattal, belelhelyezte egy nagyobb edénybe, amely vizet tartalmazott, s magára hagyta az egészet. Bizonyos idő múlva kivette a porüveget, a nagyobb edény vizét elpárologtatta, s a párolgási maradékból állapította meg, hogy mennyi oldott anyag diffundált át a porüvegből a vízbe. Vizsgálatai során megfigyelte, hogy a kristályképzésre hajlamos anyagok jóval gyorsabban dif-fundálnak, mint a kristályos állapotot felvenni nem tudók. "Minthogy úgy látszik, hogy az anyagok e csoportjainak típusa az enyv (kolla), javaslom ezeket kolloidanyagoknak, és sajátságos agregációs alakjukat az anyag kolloid-állapotának nevezni" — írta Graham. Nem sokkal később felfedezte a dialízis módszerét, vagyis a kolloidok elválasztási lehetőségét, az ún. krisztalloidoktól kocsonyás hártyán keresztül. Graham különben a krisztalloid- és kolloidállapotot merőben ellentétesnek gondolta. Szerinte az anyag vagy krisztalloid vagy kolloid, s »a két módosulat között olyan nagy különbség van, mint az ásványok és az élők anyaga közt«. Graham után számos további kísérleti tényt állapítottak meg. Így 1869-ben Tyndall ismertette az elhajlott fényre vonatkozó vizsgálatait, 1874-ben Maxwell a kolloidoldatok mechanikai hatásra bekövetkező optikai anizotrópiáját észlelte. 1879-ben Nageli kifejtette elméletét a természetes gélek micelláris szerkezetéről, 1888-ban van Bemmelen a talaj kolloidjairól végzett megfigyeléseit publikálta, 1890-ben Wilhelm Ostwald bebizonyította, hogy az adszorpciónál mennyiségi törvényszerűségek uralkodnak. Mindazonáltal elméleti téren ez időszakban nem sokat fejlődött e tudomány. 1891-ben Barus és Schneider szembeszállt a Graham-elmélettel. Szerintük a kolloidok nem allotrop molekulák oldatai, hanem finom eloszlású részecskéket tartalmaznak, vagyis nem az oldatokkal, hanem a szuszpenziókkal állnak rokonságban. Ettől kezdve egy oldatpárt és egy szuszpenziópárt létezett a kolloidikában. A mechanisztikus materialista múlt század végi természettudománynak mindent valahová csoportosítania kellett, átmeneteket Gibbs fázistörvényének hatása alatt nem ismert. A kolloidok vagy heterogén, vagy homogén rendszerek. E körül folyt a vita s eldönteni nem is lehetett, mert hiszen az átmeneti jellegüknél fogva hol ilyen, hol olyan oldalukról mutatkoztak a kísérletekben. 1903-ban Richard Adolf Zsigmondy (1865—1929; nevét készakarva írtuk ilyen módon, mert az 1925. évi Nobel-díj e birtokosa, bár nyilván magyar származású családból származott, nem született Magyarországon s magát sosem magyarnak, hanem mindig osztráknak vallotta) megszerkesztette az ultramikroszkópot, amivel az optikai láthatóság határát a milliméter százezred részéig eltolta. Így a kolloidok jórésze láthatóvá vált, s vitathatatlanul eldőlt, hogy azok optikailag heterogén rendszerek. Másrészt az is bebizonyosult, hogy a kolloidok széles átmeneti területet foglalnak el a valódi oldatok és a szuszpenziók között. Az ultramikroszkóp segítségével Svedberg csakhamar bebizonyította, hogy a kolloidrészecskék Brown-mozgása hőmozgás, s így kísérleti úton tulajdonképpen először igazolódott a kinetikus gázelmélet. 1907-ben Weimarn nyomán Wolfgang Ostwald felismerte a kolloidállapot általánosságát, vagyis azt, hogy ez nem bizonyos anyagok sajátossága, hanem csupán a részecskeméretektől függő állapot. Elvileg tehát bármely anyag kolloidállapotba vihető. A kolloidika további fejlődését nagymértékben segítették újabb fizikai mérőműszerek és eljárások, mint a röntgenspektrográfia (Laue, 1913), az ultracentrifuga (Svedberg, 1925) és az elektronmikroszkóp (Borries és Ruska, 1938) felfedezése.

7. EGYESEK AZ ÚJABB KOR NAGYJAINAK SORÁBÓL

Mohr. »A tudomány történetében Mohr mindig csak mellékszereplő lesz« — írta róla egy kortársa. E megjegyzésben van valami igazság. Mohr nevéhez nem fűződik korszakalkotó felfedezés, jóllehet ilyet is tett, mint látni fogjuk, de erről maga is egészen megfeledkezett. Igen sokoldalú, számtalan irányban dolgozó természetbúvár volt, kinek a tudománnyal való foglalkozás lét-szükségletéhez tartozott, de ezt szinte mindig csak mellékesen tehette, rendes patikusi foglalkozása mellett. Nagy horderejű dolgokat sejtett meg, és apró, praktikus találmányok örökítették meg nevét. Képzelete csapongott, de sehol sem volt türelme kitartani, túlzott kritikai hajlama nem tette népszerűvé kortársai előtt. Amikor magántanári próbaelőadását tartotta a bonni egyetemen, egy kollégája evvel foglalta össze véleményét: »Jól megcsináltuk! Csukát eresztettünk a pontyos tóba!«

Friedrich Mohr 1806-ban született Koblenzben, ahol apjának patikája volt. A bonni, heidelbergi és berlini egyetemeken tanult, s főleg utóbbin a nagy analitikus Heinrich Rose volt rá nagy hatással. Aztán hazatért, és patikájukat vezette 1857-ig, közben a forradalmak idején 1849-ben baloldali programmal rövid időre képviselővé választották. 1857-ben eladta patikáját, birtokot vett helyette, és betársult egy műtrágyagyárba. Liebig mezőgazdasági nézetei irányították ebben, amelyeknek maga lelkes nagy híve volt. Azonban idő kellett még, míg Liebig nézetei a műtrágya fontosságáról megértek! A gyár 1863-ban csődbe jutott, és Mohr tönkrement. Foglalkozás után kellett néznie, sikerült magántanárrá lennie a bonni egyetemen. Ekkor már 59 éves volt. 1867-ben a gyógyszertan rendkívüli tanára lett ugyanott, s többre nem is vitte. 1879-ben halt meg.

Tudományos működését avval kezdte, hogy legelsőként, 5 évvel Robert Mayer előtt, 1837-ben kimondta az energiamegmaradás elvét. Egy tanulmányt írt »Ansichten über die Natur der Warme« címen, amelyben ezt olvashatjuk:

»Az erővel ugyanúgy lehet számolni, mint a mérhető anyagokkal. Osztható, el lehet belőle venni vagy hozzáadni, anélkül, hogy az eredeti erő veszendőbe menne vagy mennyisége változna ... Az 54 ismert kémiai elemen kívül létezik még egy ágens a természet világában, és ez az erő; a körülményektől függően ez mint mozgás, vegyi affinitás, kohézió, elektromosság, fény vagy meleg jelentkezik, és ezek mindegyikéből átvihető egy másik jelenségformába. Ugyanaz az erő, mely a kalapácsot felemeli, a többi jelenség bármelyikét is előidézhetik.

A tanulmányt beküldte Poggendorffnak, aki, mint később Mayernek, neki sem válaszolt. Akkor beküldte Liebignek, aki diplomatikusan azt írta vissza: »Azt ajánlom, ezt a tanulmányát ne nyomassa ki. Csak önmagának ártana vele a fizikusok szemében«. Mohr ezután nem is törődött tovább vele. A kézirat hogy, hogy nem, eljutott Bécsbe, és ott 1837-ben mégis megjelent a »Zeitschrift für Physik«-ben. Erről azonban Mohr nem is értesült. Ekkor ő már javában dolgozott a porosz gyógyszerkönyv kommentárjain, amely 1847-ben jelent meg és nagy sikert aratott. Eközben terelődött figyelme egy új analitikai eljárás, a térfogatos módszerek felé. Hosszú éveket szentelt a mindenfelé elszórtan megjelenő eljárások tanulmányozásának. 1855-ben jelent meg »Lehrbuch der Titriermethode« című könyve, amely az első összefoglaló kritikai szakkönyv volt e területen, s ez a könyv örökítette meg legjobban nevét, számtalan kiadást ért el egészen e század elejéig. Saját térfogatos módszere tulajdonképpen kevés van. Nevét viseli máig is klorid- és vasmeghatározási eljárása. Sokkal jelentősebb ennél azonban az a számtalan tökéletesítés, amelyet e módszerek neki köszönhetnek. Ö általánosította a normáloldatok használatát, szerkesztette a normállombikokat, konstruálta meg a mai bürettát. Kitalálta ezenkívül a büretta-beosztó gépet, a Mohr-szorítót, a Mohr-sót, a Mohr-mérleget, a dugófúró készüléket stb. Könyve utolsó oldalán árjegyzéket is közöl a nála beszerezhető analitikai eszközökről és garantáltan jó mérőoldatokról.

Patikája eladása után mint szőlőbirtokos erjedéssel, majd meteorológiával foglalkozott. E tárgykörből is publikált. Mikor a gyógyszerészet tanára lett Bonnban, elkezdett geológiával foglalkozni. Írt is egy geológiai szakkönyvet, amely erős kritikát váltott ki szakkörökben. A gleccserek olvadásának jelensége megint a hő felé terelte figyelmét. Ekkor fedezte fel 30 éve írt cikkét, amelyet 1867-ben megjelent »Die mechanische Theorie der Affinitat-« c. könyve elején újra lenyomtatott. Jellemző rá kommentárja, amit ehhez írt: »-Ezeket a sorokat 30 éve írtam, s ahogy most újra olvasom őket, látom, hogy tulajdonképpen a mechanikai hőelmélet alapjait fejtettem ki bennük!« Mohr elsőbbségét 1869-ben némileg Mayer Robert is elismerte. így ír egy hozzáintézett levelében: »Világos, hogy Ön öt évvel közleményem előtt már rámutatott az erők megmaradása elvének fontosságára!« Mohr most csak azért is ráállt a fizikai kémiára. Elvének továbbfejlesztéseként írta meg előbb említett könyvét, amely azonban fizikai és matematikai ismeretei gyengeségénél fogva teljesen helytelen vágányra futott, s főleg Clausius entrópiájának tagadását tartalmazta. Függetlenül attól, hogy Mohr nem ismerte fel tételének jelentőségét, maga az a tény, hogy az energiamegmaradás elvét elsőnek megfogalmazta s emellett még alapvető analitikai érdemeket is szerzett, megérdemeltté tette, hogy a nagy vegyészek sorában róla külön is megemlékezzünk.

Hofmann. August Wilhelm Hofmann 1818-ban Giessenben, Liebig városában született. Ott is végezte egyetemi tanulmányait, s Liebig nagyszerű előadásainak bűvkörébe kerülve, a szerves kémiát választotta életfeladatul. Egyetemi tanulmányai alatt és közvetlenül azok után foglalkozott a kőszénkátrány lepárlási termékeinek vizsgálatával. Szabad ég alatt extrahált sósavval 1200 kg kátrányt, és az abból nyert 2 kg bázikus terméket vizsgálta aztán a laboratóriumban. Rájött, hogy ez nagyrészt olyan anyagból áll, amelyet Fritzsche Szentpétervárott nemrég természetes indigó desztillálásából állított elő és az indigó spanyol nevéről (anil) anilinnak keresztelt (1843). Az anilint azonban elég körülményes és drága volt előállítani. Hofmann új, egyszerűbb előállítást talált ki; benzolt salétromsavval oxidált, majd a keletkezett nitrobenzolt redukálta. A benzolt addig csak benzoégyantából állították elő, Hofmann rájött, hogy a kőszénkátrány könnyű párlatának nagy része benzol, és így olcsó nyersanyag. 1846-ban Hofmann feleségül vette Liebig unokahúgát; ennek halála után 1856-ban újra megnősült, majd második felesége halála után, 1866-ban ismét megházasodott, s harmadik felesége halála után 1873-ban újra megnősült. Még a negyedik felesége halálát is megérte, de újra már nem nősült meg, mert a következő évben maga is meghalt (1892). Négy felesége 11 gyermekkel ajándékozta meg. Mozgalmas családi élete ellenére tovább érte el sikereit a kémia területén. Angliában akkoriban elhatározták, hogy egy új, modem kémiai iskolát alapítanak, ahol Liebig módszere szerint gyakorlati kiképzést is adnak a vegyészeknek. Liebiget kérték, hogy ajánljon valakit, aki ezt a "College of Chemistry"-t megszervezné. Liebig Hofmannt ajánlotta. Két évre szerződtették is Londonba 1845-ben. Ebből azonban húsz év lett. Londoni évei alatt szorgalmasan dolgozott főleg az anilin és származékai terén. Míg ő elméleti szempontból foglalkozott velük, egy ügyes tanítványa, Perkin rájött, hogy e származékok egyike textilfestékként használható. Sokan kezdenek ennek hatására foglalkozni e lehetőséggel, ő maga is errefelé fordult, előállította a fukszint, a rosanilint és számos más színezéket. Az egyik ezek közül az ún. »Hofmann-ibolya« divatőrületté lett, és rendkívül szép jövedelmet hozott felfedezőjének. Hír és dicsőség tetőpontján állott, amikor Mitscherlich halála után a berlini egyetem 1865-ben felajánlotta neki a kémiai katedrát. Bár tudta, hogy anyagilag jóval rosszabbul fog járni, mégis hazament-, Berlinben működött haláláig. Megalapította a német vegyészek egyesületét, s megindította ennek lapját, a nagynevű »Berichte« c. folyóiratot. Németország vegyipara Angliáéhoz képest ekkor még fejletlen volt. Nem kis mértékben Hofmann kémiai tudásának és angliai tapasztalatainak eredménye a német szerves nagyipar gyors kifejlődése. Két volt londoni asszisztense alapított hamarosan gyárat; ezek mindig igénybevették az ő elméleti tudását. Az egyik Martius volt, aki az Aktiengesellschaft für Anilinfabrikation nevű gyárat alapította, amely rövidítve mint Agfa jobban ismeretes máig is; a másik Schering, a nevét viselő későbbi nagy gyógyszergyár megalapítója. Hofmann hírnévtől és tisztelettől körülövezve, 1892-ben halt meg.

Pasteur. Minden művelt ember ismeri Pasteur nevét. Azt azonban kevesebben tudják, hogy vegyész volt. A francia Jura egy falujában született 1822-ben, apja tímármester volt. Apja életcélja az volt, hogy fiából tanult embert, legalább is gimnáziumi tanárt faragjon. A főiskolán Pasteur kémiai szakra szeretett volna iratkozni, de csak második próbálkozásra vették fel. Első ízben nem felelt meg a felvételi vizsgán. Utolsó éves hallgató korában kezdte már el vizsgálatait a borkősavas sókkal. Ezek a szerves kémia tárgyalásánál már említett vizsgálatok megalapozták jövőjét. A nagy Biot akadémikus magához hivatta és bemutattatta a kísérleteket. »Édes fiam — mondta utána Biot —, ez valami nagyon nagy dolog, egész szívdobogást kaptam tőle!« 1848-ban Dijon-ban lett középiskolai tanár, de egy évre rá már Strassburgba hívták a kémia tanárának az egyetemre. Ekkor még csak 26 éves volt. Strassburgban fedezte fel, hogy a penészek a »racém« (optikailag inaktív) anyagoknak csak az egyik irányba forgató módosulatát élik fel, a másik megmarad. 1854-ben Pasteurt a lillei egyetemre hívták meg. Lille a francia szeszgyártás központja. A gyárak számos problémával fordultak Pasteurhöz, ennek nyomán fordult figyelme az erjedés jelenségei felé.

Számos enzimet fedezett fel. Aztán rájött, hogy minden rothadást okozó élőlény a levegőből kerül az illető anyagba. A legkülönbözőbb helyekről, pincékből és síkságokról, a tengerfelettről és a Mont Blanc-ról származó levegőt vizsgált, és mindenütt kisebb-nagyobb mértékben meglelte a csírákat. Vizsgálta, hogy ezek a csirák milyen hőfokig életképesek. E vizsgálatok eredménye a »pasztőrözés« jól ismert művelete. 1867-ben Párizsba hívták meg. Közel volt az ötvenhez, amikor egy egészen új területre, a fertőző betegségek vizsgálatára tért át. Nem a maga jószántából tette ezt. A francia selyemhernyótenyésztést éveken át járvány pusztította. A termelők kétségbeestek. A miniszter, hogy tegyen valamit, megbízta Pasteurt, vizsgálja meg a kérdést. Pasteur nem lelkesedett a dologért. »Azt sem tudom, hogyan néz ki egy selyemhernyó«, felelte, és két év alatt mégis kimutatta a betegség kórokozóját. Pasteurt 1868-ban agyvérzés érte, baloldala maradandóan megbénult. Ennek ellenére tovább dolgozott. Szellemét, bár indulatos és keserű lett, nem bénította meg a betegség. Egyre messzebb került a kémiától. Kitenyésztette a tyúkkolera kórokozóját, és felfedezte a betegség szérumát. Aztán a veszettség vizsgálata következett. A szérum még kísérletezés alatt állt, amikor vidékről egy anya jelentkezett gyermekével. 30 napja harapta meg egy veszett kutya. Mentse meg, Pasteur! — rimánkodott. Az orvosok azt tanácsolták Pasteurnek, próbálja meg az oltást, kockázat nincs, hiszen a gyermek úgyis menthetetlen. Pasteur félnapig habozott még, aztán beoltotta a gyermeket, és az életben maradt. A hírre mások is jöttek. A negyedik páciens azonban meghalt. Heves támadások érték, de az emberek mégis csak hozzájöttek Oroszországból és Afrikából és mindenhonnan, menekülést remélve a halál elől. Később fényes nagy intézetet emeltek Pasteurnek Párizsban, s csakhamar minden fővárosban Pasteur Intézet szolgálta a gyógyulást és hirdette a nevét. Pasteurt az egyetemes emberiség tisztelete kísérte sírjába 1895-ben.

Cannizzaro. Stanislao Cannizzaro 10 testvér legfiatalabb jaként született Palermóban 1826-ban. Orvosnak készült. Palermóban, azután Pisában tanult, és itt Piria, a neves vegyész mellett dolgozott. Itt határozta el, hogy orvos helyett kémikus lesz. Tanulmányait megszakította az olasz szabadságharc, amelyben a fiatalember szívvel-lélekkel részt vett. A harc bukása után Nápolyban halálra ítélték. Szerencséjére csak távollétében, mert ő még idejében Franciaországba szökött. Párizsban Chevreul mellett tanult tovább. 1851-ben Piemont-ban kinevezték tanárnak egy középiskolában. Oktatás mellett kutatott is, már amennyire a lehetőségek megengedték. A toluollal foglalkozott, amelyet maga desztillált kátrányból egy fazékban az Arno partján. Ezután az aromás aldehidekkel foglalkozott, s felfedezte a máig is nevét viselő reakciót, amely számos új szintézis alapja lett. Ez és más szerves kémiai felfedezései némi nevet szereztek neki. 1856-ban a genovai egyetem meghívta tanárának. Bár továbbra is foglalkozott preparatív szerves kémiával, érdeklődése az elméleti kémia felé fordult, ahol, mint láttuk, akkoriban a legnagyobb zűrzavar honolt. Ahány ház, annyi szokás volt valóban. A képleteket minden vegyész úgy írta, ahogy akarta. A víz képletét számtalan változat szerint írták, pl. mint H₂O, H₂0₂, HO, H stb. Volt, aki Berzelius atomsúlyaival számolt, volt, aki Dumas-éival. Volt, aki ezeket molekulának, megint mások atomnak mondták. Gmelin, hogy segítsen a zűrzavaron, bevezette az egyenértéksúly-számokat, majd Gerhardt megint más egyenértékeket javasolt. Ettől nemhogy egyszerűbb, de még komplikáltabb lett minden.

Komoly tudósok, mint Bunsen, Liebig, Wurtz, Piria stb. épp ezért undorral fordítottak hátat minden elméletnek. A zűrzavar már minden további fejlődést gátolt. Cannizzaro akkor leült, és előbányászta Avogadro cikkét, amely jóllehet már 40 éve megjelent, túl sok figyelmet eddig nem keltett, s annak alapján egy új rendszert állított fel. Definiálta az atomot, molekulát, egyenértéket. A sok használatban levő számértéket egységes szempont szerint bírálta felül, s ebből megadta az egyes elemek molekulasúlyát, atomsúlyát, egyenértéksúlyát. Vagyis megteremtette azt a rendszert, amelyet ma is használunk. Mindezt megírta egy kis füzetben. "A filozófiai kémia tanulmányozásának kivonata" volt ennék a címe s ezt szétküldözgette a neves vegyészeknek, ajánlván nekik, hogy fogadják el ezt a javaslatot. Lothar Meyer-t idézzük arranézve, hogy milyen hatást gyakorolt reá a füzetecske: "Elolvastam s leesett a hályog szememről, kételyeim eltűntek és nyugodt biztonság érzete fogott el". Egy nemzetközi vegyészkongresszuson Karlsruheben,

1860-ban nagy vita folyt e javaslat körül. Nem mindenki fogadta Lothar Meyerhez hasonló lelkesedéssel. A francia kémikusok támadták az új rendszert, hiszen ekkoriban a francia iskola vezérei, Dumas és Berthelot általában mindent elleneztek, amit nem ők fedeztek fel. Idővel és minden feltűnés nélkül aztán a franciák is átvették a közben általánossá vált értelmezést, csak annyiban tartották meg külön véleményüket, hogy a képleteket máig is fordítva írják. (Pl. H₂S0₄ helyett a francia könyvek ma is SO₄H₂-t írnak stb.) Cannizzaro rendszere bámulatosan megkönnyítette a kémiai munkát.

1861-ben Szicília felszabadult, s a palermói egyetem tüstént meghívta Cannizzarot. Ott élt és működött ezután, megint a kísérleti szerves kémiára fordítva figyelmét. Majd Rómába került. Ott is halt meg 84 éves korában, 1910-ben.

Fischer. A preparatív szerves kémiának legnagyobb művésze kétségtelenül Emil Fischer volt. 1852-ben született jómódú kereskedő családból. Apja a textiliparban is érdekelt volt, ezért beleegyezett, hogy fia kémiát tanuljon. Gondolta, majd hasznára lesz a gyárban. A fiú azonban a tudománynak akart élni. Apja oklevele megszerzése után hazakényszerítette, de egy év múlva már avval búcsúztatta: "buta vagy te ahhoz, hogy kereskedő legyél, menj hát tudósnak". Emil Fischer Strassburgba ment Adolf Baeyer mellé. Itt felfedezte a fenilhidrazint, amely későbbi munkájában annyira segítségére lett. Baeyert Münchenbe is követte, ahol a régi titkot, a rosanilin szerkezetét derítette fel. Nem követte azonban sok jeles társa példáját, nem engedett a számos, jobb anyagi lehetőségeket biztosító hívásnak, amelyek az iparba csalogatták. Ehhez az elvéhez hű is maradt. Akkor is, amikor már nem kutatóvegyésznek, hanem vezérigazgatónak hívták a nagy német vegyi trösztök. 29 éves korában Erlangenben már egyetemi tanár lett, majd Würzburgba került, végül a berlini egyetemen lett Klaproth, Rose, Mitscherlich és Hofmann utóda a nagyhírű katedrán. Nagyrészt az ő fáradozása nyomán születik meg a mai korszak első modern kutatóintézete, a híres berlini Kaiser Wilhelm (most Max Planck) Institut. 1902-ben a második kémiai Nobel-díjat neki ítélték. Munka közben, 1919-ben érte utól a halál.

Amilyen rövid és semmitmondó életrajza, annyira hosszú oldalakat foglalna el tudományos munkásságának ismertetése. Ezt csak egész kivonatosan tehetjük meg. Fischer érdeklődése egész életén keresztül a természetes szerves anyagoknak szólt. Ezek szerkezete felderítésén és szintézisén fáradozott. A legszisztématikusabb kutató volt. Egy területet csak akkor hagyott ott, amikor már szinte minden kérdését tisztázta. Sok száz és száz vegyületet szintetizált. Legelőször a húgysavval kezdett foglalkozni s feltárta ebből a purin-származékok nagy területét, közte a fontos alkaloidák, koffein, teobromin szintézisét oldotta meg, és az élettanilag oly fontos nukleinsavak egyes egyszerű fajtáinak előállításával fejezte be itt vizsgálódásait.

Azután a cukrok következtek. Amikor nekiállt, a glükóz, fruktóz, galaktóz és szorbóz volt ismeretes. Megvizsgálta szerkezetüket, 1890-ben először szintetizált cukrot. 1891-ben a van t’Hoff—Le Bel-elmélet szerint lehetséges 16 aldohexózból 13-at ismert már. Azután nagyobb szénatomszámú cukrokat állított elő, majd rátért a diszacharidokra. Tíz év múlva hagyja el ezt a területet, és munkája nyomán a szerves kémia már 50 fajta cukrot ismert.

A kémia hatékonyságát illetően rendületlen optimista volt, s bízott benne, hogy minden természetes szerves anyag szintetizálható lesz. »Azt hiszem, hogy a nagyszerű szerves kémiai szintézisnek, amely a nagy mestereinktől örökölt ragyogó módszerek segítségével 60 év alatt meghódította a karbamidtól kiindulva a zsírokon, a növényi világ savjain, bázisain és festékanyagain keresztül a cukrok birodalmát is, az élőszervezet egyetlen termékétől sem kell visszariadnia — mondotta.

A századfordulókor az aminosavak, peptidek és proteinok világának esett neki. Fischer egyre hosszabb és hosszabb szénláncú vegyületeket gyárt. Száz szintetikus polipeptidet állított elő. A legnagyobbnak, az oktadekapeptidnek molekulasúlya már 1213 volt. Kutatási lázát sem kora, sem beteges természete, sem olyan csapások, mint fiainak elvesztése az első világháborúban, nem törte le. Sőt csak fokozta. Az egykor életvidám társasági fiatalemberből laboratóriumába zárkózott, szótlan, fanatikus és fáradhatatlan kutató lett. Egyre feljebb és feljebb akart törni az élőszervezet felépítése felé. Előállított végül egy 426 atomból álló vegyületet, amelynek képlete

C₂₂₀H₁₄₂O₅₈N₄J₂

volt! Valóban csak a halála tudta kezéből kivenni a retortát és lombikot.

Van t’Hoff. Jacobus Henrikus van t’Hoff 1852-ben született Rotterdamban. Apja jómódú, irodalomkedvelő orvos volt, aki meglehetős elképedéssel vette tudomásul fia azon szándékát, hogy vegyész óhajt lenni. Akkoriban ez még nagyon bizonytalan foglalkozás volt ugyanis. A fiatal van t’Hoff a delfti politechnikumot végezte, majd a leydeni egyetemen tanult tovább. Leydenben azonban nem érezte jól magát. Bonnban folytatta tanulmányait. Maga írta: »Leydenben minden próza, a város, a környék, az emberek egyaránt. Bonnban pedig minden csupa poézis!« Bizony ez az ember, aki a kémiát talán minden elődjénél jobban összeházasította a matematikával, aki száraz, hűvös elméletekkel és levezetésekkel egy fiatal tudományág, a fizikai kémia gerincét építette ki, lírai és romantikus lélek volt. Byron verseit betéve tudta, s rajongott érte. Anyjának így írt egyszer Leydenből: »Lord Byronra bízom magam, keblére támaszkodva kívánok elmélkedni és életem útján végighaladni ...« Másutt meg később így írt: »Ha nem ragadott volna magával a szubjektív és szenvedélyes Byron, akkor csakhamar kiszáradt tudományos konglomerátummá zsugorodtam volna!« A fiatal van t’Hoff verseket is írt. Egyet közülük ki is nyomatott. Egy fiatal laboránsnő a bonni intézetben ciánkálival megmérgezte magát, ennek hatására született ez a byroni stancákat utánzó költemény, amelyről azonban az irodalom semmi tudomást sem vett. Mindamellett kora ifjúságától kezdve égett van t’Hoffban a vágy, hogy nagyot alkosson és előre vigye a tudományt! Bonnban Kekulé intézetében dolgozott nagy buzgalommal. Erről szól egy levele: »Tizenketten dolgozunk szerves kémiai vonalon. Azok közé tartozhatok, akik új után kutatnak. Bármelyik nap lehet tehát azon legszerencsésebb napom, amelyen az újat meglelem. Sokat dolgozom, gyakran reggel 9-től este 6-ig szünet nélkül...« Bonnból Párizsba ment, ahol egy másik világhírű kémikus, Wurtz mellett tanult. Itt iskolatársa volt le Bel, aki rövid idő múlva, tőle függetlenül és vele egyidejűleg eljutott az atomok térbeli elhelyezkedésének gondolatához. Van t’Hoff Párizsból hazatérve, Rotterdamban 22 éves korában megírt egy csupán 11 oldalas tanulmányt, amelynek igen hosszadalmas, öt nyomtatott sorra kiterjedő címet adott. Ez volt a tetraéderes szénatomról szóló dolgozat, amellyel a sztereokémiát alapította meg, s amelynek jelentőségéről és fogadtatásáról már beszámoltunk. Miután ezt elvégezte, Utrechtben 1874-ben doktorált. Disszertációja különben egy elég jelentéktelen témát tárgyalt a ciánecetsavval kapcsolatban. A fiatal doktor, egy alapvető jelentőségű tanulmány szerzője, ezután hosszú ideig ott állt állás nélkül. Egy ajánlkozásával kapcsolatban a bredai gimnázium igazgatója a következő véleményt küldi róla felettesének:

"... tegnap itt járt van t’Hoff úr Rotterdamból. Magával hozta tanulmányait, amelyekből megállapítható, hogy főleg szerves kémiával foglalkozik. Természettan kevésbé látszik érdekelni. Amennyire futólag megismertem, olyan feltaláló-típus, aki saját »nagy« találmányán morfondíroz folyton, mely szerint a szénatom valószínűleg egy szimmetrikus tetraéder... Lompos és rendetlen megjelenés. A kollégák, akik látták, tiltakoztak alkalmazása ellen, azt mondták nem fog megfelelni a bredai iskola számára. Attól tartok magam is, hogy nagyon szórakozott lenne és nehézségei támadnának a diákokkal."

Van t’Hoff végül is az állatorvosi iskolára került a fizika docenséként. Időközben a nevezetes tanulmány vitája tovább erjedt, s így van t’Hoff neve is terjedt, aminek eredményeképp az amsterdami egyetem a kémia tanárává hívta meg. Itt működött 1878-tól 1896-ig, és itt születtek meg fontos művei, amelyek a szerves kémiai kezdettől eltérőleg a fizikai kémia területére gyakoroltak jelentős hatást. Ezek közül legfontosabbak az »Etudés de dynamique chimique« (1884) és »Lois de l’équilibre chimique« (1885), amelyekben kifejtette már ismertetett oldat- és egyensúlyi elméleteit. 1896-ban a német Akadémia meghívására Berlinbe költözik, ahol oktatástól nem terhelten kizárólag a kutatásnak élhet. Itteni működése azonban már korántsem olyan jelentőségű, igaz, hogy egyre betegesebb lett. Tüdőbajt kapott s ebben is halt meg 1911-ben. A legelső kémiai Nobel-díjat 1901-ben neki ítélték.

Ramsay. Sir William Ramsay minden cím nélkül, egyszerű William Ramsayként született 1852-ben Glasgowban. Apja mérnök volt. Nagyapja meg az a bizonyos Turnbull volt, aki a nevét máig is viselő ferroferricianidot felfedezte. Az unoka azt írja magáról, hogy akkor került kapcsolatba a kémiával, mikor egy futballmeccsen szenvedett lábtörés ideje alatt Graham kémiáját olvasgatta a célból, hogy felgyógyulása után tűzijátékot tudjon szervezni. Ez a kísérletezés azonban megkedveltette vele a tárgyat. Kezdetben a glasgowi egyetemen, majd Heidelbergben Bunsen-nél és Tübingenben Fittig-nél tamilt. Tanulmányai befejeztével visszatért 1872-ben Glasgowba, és mint tanársegéd szerves kémiai feladatokkal foglalkozott. 1880-ban a bristoli egyetemen lett tanár, majd 1887-ben Williamson utódja a londoni egyetemen. Szorgalmas kutató volt. Ekkor már elsősorban a fizikai kémia vonalán mozgott. Munkái mindeddig, bár érdekesek, de semmi rendkívülit nem jelentenek, amolyan átlagos tudományos aprómunkák.

Többek között Eötvös  "felületi feszültség" tételét ellenőrizte és igazolta nagyszámú kísérlettel. 1894-ben lord Bayleigh a Natureben közétette számára érthetetlen észleléseit a kétfajta nitrogéngáz sűrűségével kapcsolatban, és felkérte a nyilvánosságot, adjon neki tanácsot e probléma megoldására. Ramsay gondolt először egy új elem lehetőségére a levegő nitrogénjében s ezt, ahogy ismertettük már, meg is találta, s evvel kezdődött Ramsay nagy korszaka. Mostantól kezdve mutatkozik rendkívül leleményes és eredeti kutatónak. Ramsay feltétlenül hitt a periódusos rendszerben, s mivel új gáza sehová sem volt benne elhelyezhető, merészen új rovatot nyitott neki és a kritikusoknak kijelentette, majd megkeresi a csoportba tartozó többi elemet is. Egy évre rá felfedezte a héliumot, majd nemsokára cseppfolyós argon frakcionált desztillálásával a neont, kriptont és xenont. Nagy csodálat fogadta tettét! Hát hogyne, amikor évtizedek óta hajszolták a kémikusok az üres kockák elemeit. Holtáig büszke volt, aki csak egyet is meglelt, s akkor Ramsay váratlanul két év alatt ötöt fedez fel; mégpedig az ezerszer vizsgált levegőben! Természetes, hogy 1904-ben neki ítélték a Nobel-díjat. Más tudós, ha Nobel-díjat kap, túl van élete főművén. Nem így Ramsay. Élete munkájának igazi java még csak most jött! Soddy-val együtt felfedezte gáz csoportjának hatodik tagját, a rádiumemanációt, és megfigyelte, hogy az hélium keletkezés közben bomlik! Ramsay igazolta evvel először az elemátalakulást. Ezután az emanáció gyógyászati hatásával foglalkozott. 1910-ben az emanációnak atomsúlyát, sűrűségét, olvadáspontját és a folyékony gáz fajsúlyát határozta meg. Mindehhez csak 1/15 mm³ radonja volt! Ebből méltányolhatjuk teljesítményének bravúrosságát! A későbbiek folyamán több közönséges elem spontán átalakulását vélte radon hatására megfigyelni, így a réz átalakulását lítiummá. Bár ő e megfigyelései mellett végig kitartott, nyilván kísérleti hibák, szennyeződések vezették félre. »Az alkémisták álma, az elem átalakítás nem fantázia többé, talán a másik álmuk az életelixir is megvalósul!« — írta egy helyütt a romantikára hajlamos Ramsay. Talán egyszer! Az ő számára mindenesetre előbb kellett volna ennek bekövetkeznie. Ramsay, a XX. század e legnagyobb gyakorlati kémikusa a radioaktivitás első áldozata lett. Akkoriban a sugárzás veszélyességét még nem ismerték. A radioaktív anyagokkal való folyamatos foglalkozás megtámadta szervezetét. Hosszú hónapokon át súlyosan szenvedett, amitől csak a halál váltotta meg 1916-ban.

Ostwald. Berzelius hosszú időn át a kémiának koronázatlan királya volt, véleménye döntött, ítélete felemelt vagy megsemmisített fiatal vegyészeket, és tanítványai vezették a kémiai katedrák jórészét. Berzelius óta csak Wilhelm Ostwaldnak sikerült némileg hasonló szerepet betöltenie a századforduló idején. Ostwaldot csúfolódva a német Lavoisiernek is szokták nevezni. Pedig nem is olyan rossz a hasonlat. Lavoisier működése a mennyiségi kémiát jelentette. Ostwald működése szintén fordulópont volt. Az ő munkájának eredménye a modern kémia fizikai kémiai szemléletmódja. Berzelius megelégedett azzal, hogy a kémia birodalmában uralkodjék; Ostwald nézeteit túl akarta vinni a kémián, túl a természettudományokon, természetfilozófiát, társadalomfizikát, szinte új vallást akart teremteni. S ebbe természetesen belebukott, a nagy vegyészből öreg korára furcsa különc lett, akin elnézően mosolyogtak. Ostwald festő is volt. A művész és a természettudós harcolt benne, s ebből lett végül egy udvariasan tisztelt, de nem sok ember által meghallgatott filozófus. Elsőrangú tehetség, fáradhatatlan munkabírás, kiváló szervezőképesség egyesült benne. Folyóiratot (Z. für physikalische Chémie) alapított és szerkesztett, ebben bírált és dicsért, mint Berzelius híres Jahresfoerichtjeiben. 3880 cikk- és 890 könyvkritikát írt benne csupán 1887—1903 között. Egyesületet alapított (Bunsen-Gesellschaf t). Közleményeinek száma többszáz. Könyvet többet írt, mint sok regényíró, összesen 27-et, többnyire kiadós, vastag köteteket, amelyek egyes tudományágakban alapvető jellegűek. Így pl. ezek a könyvek rakták le a mai általános kémia, analitikai kémia s részben az elektrokémia elméleti alapjait, nem is beszélve a fizikai kémiáról, amelynek szinte alapítója. Ragyogó stílusára író is büszke lehetne! Ugyanakkor felkarolja a tudománytörténetet és előadáskörutakon beutazza a fél világot. Lipcsei tanszéke az új kémia fellegvára. Oktatási módszere, akárcsak Liebigé, iskolát csinál. Tanítványai közül 63 lesz idővel egyetemi tanár. Asszisztensei közül nem egy lesz világhírű. Egy pár név ezek sorából: Nernst, Tamman, Bredig, Bodenstein, Beckmann, Böttger, Mittasch, Freundlich stb. Az ember nem is érti, hogy tudta mindezt elvégezni! Pedig ez érdeklődési körének csak kémiai oldala, ami talán felét sem teszi ki az egésznek.

Wilhelm Ostwald 1853-ban született Rigában. Balti német családból származott. Az orosz dorpati egyetemen végezte tanulmányait, -majd itt is működött, míg 1882-ben meg nem hívják a rigai műegyetem kémiatanárává. Ostwald itt az affinitás fogalmával kezdett vesződni. Reakciósebességi és más mérések alapján bizonyos empirikus sorrendbe állította a savakat, mely sorrend alapja egy bizonyos affinitási koefficiens volt. Ekkor jelent meg Arrhenius elmélete, s Ostwald az első, aki jelentőségére rájött. Az ő mesteri szeme az, amely Gibbs, Arrhenius, Guldberg és Waage és van t’Hoff elméletei között az összefüggést meglátja, azokat egységesen alkalmazza, és evvel megalapítja a fizikai kémiát. 1887-ben a lipcsei egyetem hívta meg. Itt dolgozta ki hígítási törvényét, vezette be mint fogalmat a savak disszociációs állandóját, számította ki a víz hidrogénion-koncentrációját, fejtette ki indikátor- és titrálási elméletét, vizsgálta a neutralizációs folyamatot és a neutralizációs hő kérdését, fedezte fel eközben újra Hess elfelejtett törvényét és magát Hess személyét is, bevezette az elektronaffinitás fogalmát, és megállapította több-bázisú savak lépcsőzetes disszociációját stb. De ezenfelül intézetében dolgozta ki Nernst a galvánelemek ozmózisos nyomásáról szóló nagyfontosságú elméletét, Beckmann ebullioszkópos molekulasúlymeghatározását, Bodenstein katalizátorvizsgálatait stb. Ez utóbbiakkal Ostwald maga is sokat foglalkozott. A katalizátorokról nem sokat tudunk ma sem, de amit tudunk, azt jórészt Ostwaldtól tudjuk. Itt írta híres általános kémiai, elektrokémiai és elméleti analitikai könyveit, amelyek mindegyike számtalan kiadást és fordítást ért el. Ostwaldnak ez a ragyogó periódusa a század kezdetéig tart. A fizikai kémia tulajdonképpen az energiamegmaradás tételéből alakult ki. Ostwald azt hitte, az energiával mindent meg lehet magyarázni. Legelőször hadbaszállt az atomizmus ellen. Az atom fogalmát valami ősrégi filozófiai misztikus maradványnak tekintette. Ostwald tagadta az anyag létezését. Az anyag csak energia-faktorok komplexe, az energia viszont való, létező és nem absztrakt valami, írta jóval a relativitás és kvantumelmélet előtt. A termodinamika tételei határoznak meg mindent a világon, az anyag létezését is. Energetika, ezt a nevet adta sajátságos új tudományának. Ostwald ez álláspontja a kémia szempontjából annyiban volt káros, hogy nagyrészt ezzel magyarázható, hogy a kémikusok egy-két kivételtől eltekintve, teljésen figyelmen kívül hagyták akkoriban a radioaktivitás jelenségeit, s végeredményben ezért az atom, az atombomlás és atomátalakulás, a kémiának ez az évezredes tárgya, misztikuma és alapja, valamint a belőle eredő további fejlődés a fizika zsákmánya lett. Ostwald azonban még tovább vitte sajátságosán furcsa, a materializmus és idealizmus különös keverékét mutató energetikáját. A termodinamika törvényeit a fiziológia, pszichológia, szociológia területére is ki akarta terjeszteni. Ezeket is szerette volna egyenletekkel kifejezni. 1906-ban lemondott egyetemi tanárságáról, hogy több ideje legyen nézetei kifejtésére és propagálására. Lázasan, szinte mint egy új vallás prófétája dolgozott e téren. Bár 1909-ben múltbani érdemeiért kémiai Nobel-díjat kapott, e század elejétől kezdve 1932-ben bekövetkezett haláláig tulajdonképpeni kémiával már nem foglalkozott. E természetbölcseleti működése nem érdekli a kémia történetére kíváncsi olvasót. Jellemzésül csak egynéhány könyvének címét sorolom fel: "Energetikai imperativus", "A zseni biológiája", "A kultúrtörténet energetikai alapjai" stb. Utolsó évtizedében írta meg híres »Színtan«-át. Ez az összehasonlító színméréstan alapjainak megteremtésén túlmenően, egyúttal fantasztikus kísérlet arra, hogy a művészeteket is a természettudomány törvényeivel irányítsa. Ostwald gondolatainak példájául híres boldogságelméletét említjük meg. Alapos vizsgálat után fejtette ki, és szerepel benne, s ez nem tréfa, a boldogság képlete is:

G = k*(E+ W)*(E-W),

ahol G a boldogságérzet mennyisége, E az akaratirányította energiák összessége, W az akaratellenes élményekre, vagyis akadályokra fordított energia, k pedig az energetikai-pszichikai átmenetnek az individuumtól függő faktora. Hogy hogyan és mint jutott Ostwald ehhez a fantasztikumhoz, azt nem részletezzük itt tovább, akit érdekel, elolvashatja cikkét, az Annalen der Naturphilosophie IV. kötetének 459. lapján.

Arrhenius. Svante Arrhenius 1859-ben született. Apja az upsalai egyetem gondnoka volt. Kezdettől fogva igen jó tanuló volt, ami nem minden nagy tudósra áll. Később az upsalai egyetemen fizikusnak készült. Az egyetemen nem túl jól jött ki tanáraival. Az ottani professzorokat később csúfolódva gyakran nevezte »kis pápáknak«. 1884-ben doktori disszertációjában fejti ki először elektrolitelméletének csíráját, amelyet épp hogy csak a leggyengébb minősítéssel fogadtak el. A rigai egyetem fiatal tanára, Wilhelm Ostwald azonban felfigyelt a disszertációra, és eljött szerzőjét meglátogatni. Ostwald később elmesélte, hogy az upsalai egyetem kémiaprofesszorával, Clevével beszélgetve a laboratóriumban, az egy pohár folyadékra mutatva megkérdezte: »és maga valóban elhiszi, hogy ott bent csak úgy úszkálnak a nátriumatomok?« S amikor Ostwald helyeslően válaszolt, az öreg úr bizony furcsán mérte végig. Ostwald Rigába hívta Arrheniust. de ő — alkalom kínálkozva rá — inkább az upsalai egyetem fizikai tanszékén maradt. Egy év múlva jelentős ösztöndíjat kapott, amivel nagy tanulmányutat tett. Dolgozott Ostwald mellett Lipcsében, Kohlrauschnál WürZburgban, van t’Hoffnál Amszterdamban és Boltzmannál Grazban. Hazatérve 1887-ben fejti ki elektrolitikus disszociációs elméletének végleges formáját. Mint minden meglepő új tannak, ennek is számos ellenfele volt, akik Arrheniust a »jónok vad törzsfőnökének« csúfolták. Az új elmélet azonban annyi fennforgó problémát oldott meg, hogy rövidesen általános elfogadásra talált. Bár azóta számos fogyatékossága derült ki és több módosításon ment keresztül, de azért napjainkban is ezen alapul még kémiai oktatásunk, ez él a vegyészek tudatában, és még semelyik azóta keletkezett új elmélet nem tudta teljesen pótolni vagy kiszorítani. 1891-ben Arrhenius, a stockholmi műegyetem fizika-tanszékére került, amelynek négy év múlva vezetője lett. 1903-ban kémiai Nobel-díjat kapott. 1905-ben a svéd akadémia Nobelről elnevezett kutatóintézetének vezetését vette át. Ezt 1927-ig kezében is tartotta, akkor ment nyugdíjba. Még ugyanazon évben meg is halt. Mint egyetemi tanár, Arrhenius kémia helyett inkább fiziológiával, majd kozmikus fizikával foglalkozott, ez a munkássága azonban korántsem oly nevezetes és eredményes. Öreg korában filozófiai kérdésekkel foglalkozott és ezekről írt több, elképzeléseit jól tükröző könyvet. Láttuk, hogy nem ő az egyetlen! Érdekes jelenség, hogy a modern fizika és kémia annyi nagy alakja fejezi be életét filozófiai vagy legalábbis természetfilozófiai tanulmányokkal!

Curie. Madame Curie — fogalom lett századunkban. Számtalan könyv, tanulmány foglalkozik vele.

Marya Sklodowska Varsóban született 1867-ben. Apja középiskolai fizikatanár volt, akinek nem volt könnyű öt, anyjukat korán elvesztett gyermekét felnevelni és taníttatni. Marya a legkisebb volt. Elvégezte a középiskolát, öt nyelvet megtanult, s egy vágya volt csupán; az, hogy továbbtanuljon. Ám a cár birodalmában nő nem járhatott egyetemre. Marya négy éven át mint nevelőnő dolgozott különböző családoknál, hogy összeszedjen annyi pénzt, amennyivel Párizsba mehet az egyetemre. 1891-ben végre eljutott odáig. Beiratkozott a Sorbonne-ra. Matematikát és fizikát hallgatott. Pénz szűkében, nagyon takarékosan kellett élnie! Egyszer összeesett az éhségtől. »De nincs semmi baj, ha az embernek van kitartása és főleg önbizalma. Hinnünk kell, hogy tehetségesek vagyunk valamiben és hogy ezt a valamit bármi áron el kell érnünk!« — írta ekkoriban egyszer, s ez elvhez végig hű maradt. Megismerkedett közben egy, a negyvenedik éve felé közeledő fizikussal, Pierre Curievel, aki egy szakiskolában tanított. Pierre Curie nevéhez már több felfedezés, köztük a piezo-elektromosság felfedezése fűződött. Rendkívül tehetséges a fizikában, de félénk és visszahúzódó a gyakorlati dolgok terén. Naplót vezetett. Egyhelyütt, legénykorában még ezt írta naplójába: »A zseniális nők igen ritkák!« Nos, neki szerencséje volt, ha ugyan ez szerencse, és talált egyet közülük. Félénken udvarolt Maryának s virág helyett elküldte egy különlenyomatát "a fizikai jelenségek szimmetriájáról" 1896-ban összeházasodtak. 1897-ben megszületett első leányuk, Irén. Marie-nak, ahogy ezentúl nevezik, doktorálnia kell. Témát kerestek. Becquerel sugárzására terelődött figyelmük, Marié megvizsgálta sugárzás szempontjából a többi elemet, s rájött, hogy a tórium is radioaktív. (Ez a szó maga szintén Curiené találmánya). Meglepődve észlelte később, hogy az uránszurokérc még radioaktívabb, mint maguk az elemek. Nyilván egy még ismeretlen elem van benne. Most bekapcsolódott férje is a munkába, aki eddig csak tanácsaival támogatta. Igen ám, de honnan vegyenek szurokércet! Kérésükre az osztrák kormány valami érthetetlenül példátlan tudományos felbuzdulásban egy tonna uránfeldolgozási maradékot ingyen nekik adott, csupán a fuvart kellett viselniük. Helyiséget se találtak, ahol dolgozzanak. Pierre Curie iskolája valaha kórház volt, az udvaron volt egy rozoga épület, azelőtt a hullákat tartották ott. Ebben kezdték el a feldolgozást. A két fizikus teljesen vegyésszé változott, s nekiállt, hogy az analízis módszereivel megtalálja az új elemet. Két új elem létezéséről már 1898-ban beszámolhattak, de az első tiszta rádiumvegyület kinyerése 1902-ig tartott. Fáradhatatlanul dolgoztak. Minden költséget maguk viseltek. Anyagi gondok jelentkeztek. A férfi eredménytelenül pályázott meg egy egyetemi tanári állást. Az asszony is állást kényszerült vállalni a sévresi tanítónőképzőben. Tanított, háztartást vezetett és tovább kutatott. És ehhez még asszonyi mivolta külön fájdalmai járultak; koraszülés, betegeskedés. Marié Curie mindezt bírta. És 1903-ban Marié Curie odaállt a bizottság elé, hogy letegye doktori szigorlatát. A disszertáció címe: "Kutatások radioaktív anyagok köréből". Még ugyanebben az évben ugyanezért a Curie-házaspár megkapta a fizikai Nobel-díjat. Ebből elsősorban egy laboránst fogadtak. A hírnév felkapta őket. Féltek tőle, és kerülték a nyilvánosságot. De olyan nehéz elkerülni a riportereket, az érdeklődőket! Ezrével jöttek a levelek. Egy amerikai pl. engedélyt kért, hogy versenylovát róla nevezhesse el. Kiderült közben, hogy a rádiumsugárzással a rákot lehet kezelni. Egy gramm rádium ára 100 000 dollár lett. Az ipar érdeklődni kezdett. Egy amerikai cég ajánlatot tett Pierre Curienek, adja el eljárását. A Curie-házaspár ekkor .minden anyagi ellenszolgáltatás nélkül, az emberiség érdekékében lemondott minden feltalálói jogáról, s a rádiumelőállítás eljárását közzébocsátotta. 1904-ben Pierre Curie végre katedrát kapott az egyetemen, Marié Curie-t tanársegéddé nevezték ki melléje. Mindenfelé a világon rádiummal kezdtek foglalkozni. Pierret barátai figyelmeztették, hogy mások belekapnak tárgykörébe. Pierre Curie nem ismerte a hiúságot: »Nem tesz az semmit, hogy nem én tettem közzé, a fontos, hogy halad az ügy« —. mondta. Marié 37 éves volt már, mikor 1905-ben második gyermeke megszületett. A férj 1905-ben akadémikus lett. Kedve ellenére. Két éve egyszer ugyanis már kibukott a jelöltségből. Eljárt egy-két ülésre, aztán így nyilatkozott egy levelében: »Még mindig nem sikerült rájönnöm arra, hogy mire jó az Akadémia !« 1906-ban Pierre Curiet az utcán halálra gázolta egy lovaskocsi: És Marié Curie még most sem roskadt össze. Férje tanszéke élére őt nevezték ki. Az első női egyetemi tanár volt Franciaországban. Az Akadémián viszont egy szavazattöbbséggel elutasították felvételét, mert nő. Madame Curie folytatta kutatásait. Előállította az elemi rádiumot és kidolgozta radioaktív anyagok mennyiségi meghatározását sugárzásmérés alapján. 1911-ben a kémiai Nobel-díjjal tüntették ki. 1913-ban nagy radiológiai kutatóintézetet építettek, s vezetőjévé nevezték ki. 1922-ben a francia Akadémián is megolvadt a jég, tagjává választották. 1934-ben vészes vérszegénységben halt meg. Áldozata lett az általa felfedezett új elemnek! Nem érhette meg azt, amikor 1935-ben lánya, Iréné Curie és veje Frédéric Joliot a mesterséges radioaktivitás felfedezéséért ugyanabban a helyiségben, ahol kétízlben ő kapta, átvette a kémiai Nobel-díjat. A Curie-családnak így öt Nobel-díj jutott. És joggal. Hisz működésük új korszakot nyitott meg a természettudományokban. Sőt! Az egyetemes emberi történetben!