Kémia

TUDTAD? • Ő fedezte fel az oxigént

Joseph Priestley blcsészeti és teológiai tanulmányokat folytatott, és íróként, filozófusként, illetve lelkészként is dolgozott. Egy angol protestáns, unitárius egyházi személyről van szó, aki mégsem a szavak, hanem a kísérletek embere volt, ha vegyészeti munkásságát akarjuk jellemezni.

Priestley 1733-ban született, és 1804. február hatodikán, azaz éppen kétszáz évvel ezelőtt hunyt el, s 130 évvel ezelőtt, 1774-ben fedezte fel a deflogisztonizált levegőt, amelyet később Lavoisier nevezett el oxigénnek. (Az addigi flogiszton-elmélet tehát, amely az égéshez egy bizonyos anyag, a flogiszton jelenlétét tartotta feltétlenül szükségesnek, Lavoisier nyomán dőlt meg, Priestley ugyanis nem vont le mélyreható elméleti következtetéseket felfedezéséből.)

Joseph Priestley
Joseph Priestley – Rembrandt Peale festménye (1801)

Priestley zavaros élete elsősorban annak volt köszönhető, hogy nem maradt egyszerű vidéki lelkész, ahogyan egyébként pályája indult, hanem egyre-másra tette közzé szentháromság-tagadó nézeteit filozófiai-teológiai munkáiban. Így aztán hiába kapta sorra a legmagasabb tudományos kitüntetéseket, például a Royal Society, az angol tudományos akadémiának megfelelő szervezet Copley-érmét, mert a feldühödött tömeg az életére tört a korabeli Angliában.

Kivándorolt Amerikába

Nem véletlen, hogy Priestley – miután minden vagyonát elvesztette, ugyanis házát felégette a lincshangulatban tobzódó tömeg – élete vége felé, 1794-ben kivándorolt Amerikába.

Priestley, az oxigén felfedezője még időben elmenekült hazájából. Nem tette ezt meg a francia Lavoisier, akivel pedig Priestley személyesen is találkozott, és felfedezéseiket meg is beszélték egymással. Lavoisier-nek nem volt szerencséje: még abban az évben, amikor Priestley elhagyta az Óvilágot, őt a jakobinusok koholt vádakkal, ellenforradalmi tevékenység miatt kivégezték.

De térjünk vissza az angol tudósra, és lássuk, miért is tisztelhetjük benne a modern kémia egyik megalapítóját! Priestley sorsának alakulása kezdetben nem mutatott semmiféle természettudományi vonatkozást. Különböző egyházi intézményekben tanult, illetve tanított, s közben megtanult görögül, latinul, héberül, továbbá az ősi káld, szír és a modernebb arab nyelven.

Aztán a német és az olasz nyelvet is elsajátította, ami nem kis részben azzal magyarázható, hogy teológiai, filozófiai téziseit a Biblia és a régi dokumentumok eredeti nyelven való tanulmányozásával akarta alátámasztani.

Miközben bölcseleti művein dolgozott, mintegy mellékesen más tudományterületekkel is foglalkozni kezdett az angol lelkész. Az elektromosságról szóló művéért például beválasztották a Royal Society tagjai közé 1766-ban. Miközben ezt a The History and Present State of Electricity című munkáját írta, arra gondolt, hogy mindez túl elvont a nagyközönség számára. Amikor egy populárisabb hangvételű művet készített, azokhoz viszont látványos ábrákat szeretett volna.

Minthogy olyan rajzolót nem talált, aki segíthetett volna, maga állt neki a feladatnak, s megtanulta a perspektíva szabályait. Márpedig ha egy tudományterülettel elkezdett foglalkozni, azt igen alaposan tette Priestley, ezért hamarosan a perspektivikus ábrázolásmódról is megjelentetett egy könyvet, s ennek során, felhasználta a radírt is, amelynek akár a feltalálójának is tekinthetjük a brit lelkészt.

Ásványvizek

Később az ásványvizekkel kezdett foglalkozni, és kiderítette, hogy ezek „kötött levegőt”, azaz mai szóval, széndioxidot tartalmaznak. A szénsavas üdítőitalok előállítása így tulajdonképpen ma is Priestley kísérleteire vezethetők vissza. A „kötött levegőről” szóló tanulmányaiért aztán megkapta a Royal Society Copley-érmét is.

Legfontosabb kutatásai azonban nem a szénsavval kapcsolatosak, hanem a gázkémia egy másik területéhez kötődnek. 1774-ben ugyanis felfedezte az oxigént. Az égést és a légzést vizsgálva megállapította, hogy a levegőnek mindössze egyötöd része hatásos (ez körülbelül az oxigén arányának felel meg a nagyrészt nitrogént tartalmazó levegő összetételében).

Nem véletlen, hogy az angliai Leeds városában az egyik téren egy olyan szobor áll, amely jobb kezében lencsét tart, a balban pedig egy tégelyt, higanysalakkal megtöltve. Ez a szobor Joseph Priestley leghíresebb kísérletétére emlékeztet, amelyet a következőképpen végzett el, a műalkotás talapzatán olvasható felirat szerint: „Szert tettem egy két hüvelyk átmérőjű, húsz hüvelyk fókusztávolságú lencsére, és segítségével tanulmányozni kezdtem, milyen fajta levegő válik ki a legkülönbözőbb, természetes és mesterséges úton előállított anyagokból.

Sok különböző kísérlet után, 1774. augusztus elsején megkíséreltem a higany tetején képződött salakból levegőt kivonni, és azt észleltem, hogy ebből az anyagból a levegő könnyen kihajtható a lencse segítségével. Ezt a levegőt a víz nem nyelte el. Milyen nagy volt a meglepetésem, amikor észrevettem, hogy ebben a levegőben a gyertya nem mindennapian fényes lánggal ég. Hasztalan igyekeztem a jelenség magyarázatát megtalálni.”

Tulajdonképpen a „leghatásosabb levegőt”, más néven a deflogisztonizált levegőt találta meg ekkor Priestley. Felfedezéséről beszámolt Lavoisier-nek, aki rögtön felismerte a jelentőségét mindennek. Lavoisier jött rá arra, hogy a minket körülvevő levegőben ez az egyötödnyi rész az oxigén, a többit pedig a nitrogén teszi ki. A nitrogén szerepe pedig az, hogy kissé lassítja az égést, nem olyan intenzív az égés ily módon, mintha csak oxigén venne körül minket.

A svédek más véleményen vannak

Joseph PriestleyA svédek az oxigén felfedezőjének Carl (Karl) Wilhelm Scheele (Stralsund, 1742. december 9. – Köping, 1786. május 21.) német származású, svéd kémikust tartják. Elsőnek állította elő az általa tűzlevegőnek nevezett oxigént 1772-ben. A felfedezéséről írt „Chemische Abhandlung von der Luft und dem Feuer” című 1775-ben írt könyve azonban csak 1777-ben jelent meg, s emiatt az elsőséget Joseph Priestley 1774-ben kiadott művével szemben elveszítette.

Gyógyszerésznek tanult, majd svéd gyárakban dolgozott. Saját gyógyszertárát 1776-ban Köpingben nyitotta meg, s emellett a legegyszerűbb segédeszközökkel a laboratóriumában több állati és növényi eredetű savat fedezett fel és állított elő. 1770-től a kémia számos területével foglalkozva együttműködött T. O. Bergman professzorral.