Nehéz lenne pontos feleletet adni arra a kérdésre, hogy mikor kezdett az ember kémiai, anyagismereti tevékenységgel foglalkozni, és mikor jutott az első kémiai ismeret birtokába. Annyi bizonyos, hogy az emberiség történetének kezdetén már jó pár, ez irányú törekvés megtörtént. Őseink kétségkívül tisztában voltak a földre hullott, majd ott rohadni kezdő gyümölcs erjedésével, élelemszerzés és védekezés céljából különböző (kémiai) anyagokat használt, barlangrajzokat készített megfelelő földfestékekkel. A legnagyobb felfedezés azonban kétségkívül a tűz, illetve az ezzel kapcsolatos tevékenységek megismerése volt. Éghető anyagok, tűzgyújtás stb. stb. Innen már csak egy aprócska lépés volt a fémolvasztás, -öntés (kr.e. 3600) , agyagégetés (kr.e. 10000-6000), őrlés, sütés (kr.e. 6000-3000), sör- és borkészítés. Az újkőkori (neolit) őseink már kozmetikumokat használtak (illatszerek, arcfestékek), ismertek számos gyógyanyagot és színezéket (indigó).

Az egyiptomiak szent művészete a kémia

Egyiptom egyike azon ősbirodalmaknak, amelyekben már ötezer évvel ezelőtt is központi dinasztiák uralkodtak. Az ilyen szervezett birodalmak teremtették meg elsősorban az ismeretek felhalmozódásának lehetőségét. Az ókori Egyiptomban a kor valamennyi tudományát művelték, jelentős haladást értek el a gyakorlati kémia terén is. A bámulatos pontossággal megmunkált kövekből készült építmények napjainkban is monumentális értékek. A halottkultusznak köszönhetően igen alapos kémiai ismeretekkel rendelkeztek a mumifikálás terén, a sírkamrák mai is színes sírfestményei szintén jó anyagismeretről tanuskodnak. A nátrontavakból nyert szódáról (Na₂CO₃), illetve az üveggyártásról, az ahhoz szükséges anyagokról már korábban tanultál (itt).

A holttesteket vallásos szertartások keretében az egyiptomi papok készítették fel az "örökkévalóságra", ezáltal a mumifikáció "szent művészet" volt, amelyhez szorosan kapcsolódtak a kémiai ismeretek is. A tartosítási eljárások az idők folyamán sokat változott, de a módszer lényege azonos maradt. A könnyen megromló belső szerveket eltávolítva, a testet hosszan áztatták (pácoltál, cserzették) különféle sóoldatokban. A kr.e. 2200 és 1600 közötti időszak a mumifikálás kísérleti szakasza volt, amihez bizonnyal a bőrkészítés és -tartósítás ősi hagyományai is hozzájárultak. A mumifikálás legnagyobb gondját főként a test jelentős víztartalma okozta. A víz eltávolítására szárítást és vízelvonó szereket egyaránt alkalmaztak. Hérodotosz (kr.e. 484-425) az alábbiak szerint emlékezik: "Először is kiszedik az agy egy részét görbe vassal az orron át, más részét pedig beöntött szerekkel irtják ki. Aztán éles etiópiai kővel felvágják az ágyékot, s eltávolítják az összes belet. A test alsó részét kiöblítik pálmaborral, majd összetört füstölőszerekkel újra kitisztítják, megtöltik összetört és tiszta mirrhával, kassziával és mindenféle füstölőszerrel, s végül bevarrjál. Ezután a testet bedörzsölik salátrommal, és hetven napra elrejtik, tovább azonban nem maradhat így bevonva. Hetven nap elmúltával lemossák, az egészet körültekerik büszoszvászon szalagokkal, s bekenik gumival, amelyet az egyiptomiak enyv helyett használnak..."

Az egyiptomiak balzsamokat, illóolajokat tartalmazó elegyeket és keverékeket eleinte főként rituális vallási szertartásaikon használtak. Később számos illóolajat tartalmazó növényt alkalmaztak gyógyászati és ízesítési, majd illatszerkészítési célokra.

Az üveggyártáshoz homokot (SiO2), mészkövet (CaCO3), valamint szódát (Na2CO3) vagy hamuzsírt (K2CO3) használtak. A gyártás műveletét földbe vájt mélyedésekben vagy kisebb tégelyekben végezték, majd a kihűlt üveget elporították, és az üvegpor újraolvasztásával vitték fel a megfelelő helyre az üvegzománcot. Így készültek az első üveggyöngyök és kisebb üvegtárgyak. A fújtatók használatával (kr.e.2300) már edényeket is elő lehetett állítani. Az alapanyagokban lévő vasszennyeződés azonban zöld elszíneződést eredményezett. Az első színtelen üveget kr.e.1340-ben Alexandriában állították elő. További mérföldkő a kr.e.2. században kifejlesztett üvegfúvás (Szíria). A síküveg előállítása végső formában csak a XVII-XVIII. században valósult meg. Képen üveghuták.

Kémia a görögök korában

Az ókori görög elméletekkel már szintén találkoztál korábban itt, itt és itt. Talán a legfontosabb kiemelendő ismeret, hogy a görög természetfilozófusok nagy hangsúlyt fektettek az anyagok belső tulajdonságainak megismerésére. A kísérletezés, a technológiai fejlődés kissé háttérbe szorult, helyette megszülettek az első atomelméletek, valamint az anyag milyenségét magyarázó teóriák. Gondoljunk az őselemtanra (többek közt Arisztotelész), vagy Démokrítosz atomelméletére.

1. Nézzetek utána és néhány gondolattal jellemezzétek a kémiatörténet alábbi korszakát! Ajánlott irodalom: Dr. Balázs Lóránt - A kémia története

- Kémia az ókori Rómában;

Az alkímia időszaka

A kincskeresés, a gyors meggazdagodás vágya és az örök élet titka az emberek fantáziáját már régóta foglalkoztatta. Az arany már az ősi időktől a legbecsesebb fémek közé tartozott. Az ókorban és a középkorban a gazdagságot jórészt még közvetlenül az arany jelentette. Az alkimisták célja az arany előállítása volt.

Az alkímia korának kezdetét nem lehet pontosan meghatározni. Kezdetben a mesteremberek és az alkimisták hasonló módon tevékenykedtek, csak munkájuk végcélja volt más. A későbbiekben az alkímia fokozatosan életmóddá, hivatássá vált, nem ritkán vallásos formába öntve. Voltak olyan időszakok, mikor nemcsak az anyag, hanem a szellem tökélesedését is hirdették. Az alkímia az anyagátalakítás "tudománya" volt, évezredes fennmaradása során találunk olyan szakaszokat, amelyek előrevitték az ismereteket, s voltak olyan idők is, mikor elődeik ismereteihez tértek vissza, mindenféle fejlődést hanyagolva. Az alkímia időszakának összegzése nem könnyű feladat. Kétségkívül fejlődtek az eszközök, nőtt az anyagismeret, de természetesen az arany előállítása soha nem sikerült. Ahogy az alkími kezdetét, úgy a végét sem lehet egyértelműen meghatározni, különösen annak ismeretében, hogy még a múlt században is voltak olyan vegyészek, akik alkimistának vallották magukat. Kétségkívül azonban a XVI. századtól a kémia tudományában lassan ugyan, de jelentős változások indulnak meg.

2. Nézzetek utána és néhány gondolattal jellemezzétek a kémiatörténet alábbi korszakait! Ajánlott irodalom: Dr. Balázs Lóránt - A kémia története

- A kínai kémia, alkímia;
- Az arab alkímia;
- Az európai alkímia;
- A magyarországi alkímia, Erdélyi János, Lippay György, Bél Mátyás;

A hazai alkimista receptek között találtak olyat, amely közvetlenül Mátyás királyra hivatkozik:

"Tudd meg, hogy ez a leírás hiteles. Ezzel Mátyás király igen tökéletes aranyat készített, s ebből Madonnás dukátokat veretett."

Mária Terézia 1768. április 25-én kiadott rendelete az alábbiak szerint nyilatkozik:

"Az összes alkimisták... napfényre kerüljenek, mint akik a birodalom lakosait a nyereségszserzés különféle ürügye címen becsapják, és őket gyakran és ismételten a tönk szélére juttatják...laboratórium felállításásról...eltiltassanak."

A XVI. század - a kémia új utakat keres

A XVI. századi kémiai ismeretek fejlődésére sok minden hatott. Megemlíthetjük a nagy földrajzi felfedezéseket (Amerika), a bányatechnológiák fejlődését (számtalan új ércet fedeztek fel), a terjedő faszénégetőket, a sav gyártásra specializálódott üzemeket, valamint a lőporgyárakat. Laikusok számára azonban feltehetően a jatrokémia megjelenése a legérdekesebb. A jatromkémia a kémia gyógyítással foglalkozó területe. A jatrokémikusok a kémia gyógyászati alkalmazását hírdették, számtalan fémet és növényekből kinyert vegyületet alkalmaztak. "Gyógyszereik" közt természetesen számos olyan anyag is szerepelt, amelyekről tudjuk, hogy nem használnak, sőt kifejezetten mérgezők. Gondoljunk az arzénre, higanyra stb.

A jatrokémia leghíresebb képviselője és megalapítója Paracelsus, teljes nevén: Philippus Aureolus Theophrastus Paracelsus Bombastus von Hohenheim (1493-1541). Valószínűleg legtöbb tapasztalatát utazásainak köszönheti, Itáliából a reneszánsz szellemekt, a bányavidékekről a fémekkel kapcsolatos ismereteket hozta magával. Orvosként komoly bírálattal illete kortársait - többek közt Galenust. Elképzelése szerint a szív, a gyomor és a máj "kis kémikusok", irányítják az emberi szervezet működését, elválasztva az élelemből a mérgeket és a tápanyagokat. Hangsúlyozandó azonban, hogy kortársai jóval nagyobb anatómiai és élettani ismeretekkel rendelkeztek! Gyógyításra főként antimon-, higany- és bizmutvegyületeket alkalmazott.

3. Nézz utána milyen hatással van a szervezetre az antimon, a higany, a bizmut és ezek vegyületei!

 

A XVII. század - a tudományos kémia kezdetei

A XVII. század a természettudományok forradalmának kora, amely a század második felében jut csúcspontjára. A század egyik kiemelkedő eseménye az atomelmélet újjáéledése. Ne feledjük el, hogy kisebb-nagyobb módosításokkal még mindig az ókori természetfilozófusok által megfogalmazott elméletek vannak érvényben. Robert Boyle neve nem ismeretlen, hisz itt már tanultál róla. Az atomelmélet mellett jelentős eredmények születtek a gázok tulajdonságainak ismerete terén (ezek többsége fizikai jellegű), de a tudományosan még meg nem magyarázott égés jelensége is reflektorfénybe kerül. Az igazi "robbanás" azonban még várat magára.

A XVIII. század - a fejlődés felgyorsul

Az előző században elkezdődött fejlődés nem áll meg, tovább folytatódik. Megfejtik az égés "titkát", ezzel megdöntve a flogisztonelméletet. Az elmélet értelmében égéskor az anyagból flogiszton szabadul fel. A század végén azonban a kor egyik legnagyobb kémikusa Antoin Laurent Lavoisier (1743-1794) kimondja, hogy égéskor az anyagokból nem távozik semmi, ellenkezőleg, égéskor az anyagok oxigénnel egyesülnek. A században számtalan olyan tudományos eredmény született melynek megértése alaposabb kémiai ismereteket igényel. Lavoisier neve mellett elégedjünk meg azzal az információval, hogy megalakul a vegyipar.

A XIX. század - a kémia százada

Az epochális rendszer alapos kémiai ismereteinek hiánya miatt itt még érintőlegesebben tudunk csak információt közölni. A John Dalton nevéhez fűződő atomelmélet már előkerült itt, és a periódusos rendszer megalkotójának, Dimitrij Mengyelejev (1834-1895) neve sem ismeretlen. Mellettük mindenképp említést érdemel Jöns Jacob Berzelius (1779-1848), a stockholmi egyetem professzora, aki a kémia rendszerezését tűzte ki céljául. Számtalan érc- és ásványvizsgálatot végzett, fejlesztette a gáztörvényeket, jelentős eredményeket ért el az elektrokémia területén, vizsgálta a savak és bázisok tulajdonságát, reakcióit, valamint, a teljesség igénye nélkül említsük még meg atomelméleti kutatásait. Szintén említést érdemel Friedrich Wöhler (1800-1882), aki először bizonyította be, hogy szervetlen anyagokból elő lehet állítani szerves anyagokat. Wöhler munkásságával a későbbiekben még találkozol.

És, ami kimaradt...

A kémia napjainkban is hihetetlen fejlődéseken megy át. A legmodernebb tudományos eredmények közül nagy merészség néhányat kiemelni, de ez még is szükségszerű. Említést érdemel a szénhidrogén kémia, amely a kőolaj felhasználhatósága, átalakítása mellett igen sokat foglalkozik a műanygokkal. Emellett emeljük ki a biokémiát, ennek is csupán egyetlen ágát, amely a DNS-vizsgálatokkal, génekkel, génmanipulációval foglalkozik. Az elmúlt évszázadban számtalan magyar, illetve magyar származású kutató kapott kémiai Nobel-díjat.