Kemi i oldtiden

Kemi i antikken fandtes i form af praktisk eksperimentel kunst (som anvendt viden om kemiske færdigheder og teknikker) på den ene side og som en naturlig filosofisk struktur af tanker og teorier med en stadig mere alkymisk karakter ("hemmelig viden" om alkymi ) på den anden. Teori og praksis blev kun kombineret i begyndelsen af den moderne æra, da begge blev placeret på grundlag af videnskabeligt arbejde.
Gamle færdigheder og smagsevner
Ingen kan sige, hvornår primitive mænd begyndte at bekymre sig om stoffer, deres egenskaber og transformationer, som vi kalder kemiske reaktioner . "Det tidligste bevis på den kontrollerede brug af ild kommer fra Koobi Fora i Øst -Turkana for 1,5 millioner år siden." [1]
I antikken var mange kemiske processer kendt for de højere kulturer - de fleste processer og reaktioner blev udført ved hjælp af ild og meget hurtigt efter deres opdagelse blev en del af de respektive kulturer:
Stenalderen
I stenalderen (før 2000 f.Kr.) blev der opdaget:
- Generering af friktionsbrand (til opvarmning og belysning)
- Keramikken (lerbrænderi)
- Madlavning, tørring og konservering af mad ved kogning / fortykkelse
- Udvinding af fedt , talg og olie fra mad (f.eks. Til betjening af olielamper).
- Endvidere var metallerne guld , sølv og kobber kendt, fordi de kunne findes i naturen, ligesom jern (fra jernmeteoritter ), som dog endnu ikke kunne behandles.
Bronzealder
I bronzealderen (omkring 1900 f.Kr. - 650 f.Kr.) blev følgende opdaget ved hjælp af ild :
- Bronzeproduktion (fra kobber og tinmalm ) inklusive kobberstegning ( oxidation af sulfidiske malme, eksempel: 2 CuS + 3 O 2 → 2 CuO + 2 SO 2 )
- Trækul brænding ( trækul produktion ; trækul som et brændstof og reduktionsmiddel for kobber og bronze produktion, for eksempel fra kobbercarbonat (CUCO 3), men også CuO, CuS og SnS 2; det blev også opdaget her, at bælgen bidrage til at øge varmen af ilden),
- Kalk brænding (CaCO3 → CaO + CO 2; lime slagtning: CaO + H2O → Ca (OH) 2, læsket kalk hærder derefter under indvirkning af carbondioxid fra luften for at danne calciumcarbonat).
Jernalder
Jernalderen (fra omkring 1000 f.Kr.) begyndte med opdagelsen af, at jernmalm også kan reduceres til metal i en kulbrand med bælge (formbart, kulstofholdigt jern). Opdagelsen af det meget hårdere jern bragte store militære fordele til de tilsvarende kulturer (egyptere, filister, mesopotamier, senere persere, grækere og romere). Forskellige mennesker opdagede også:
- glasproduktion (fra omkring 1500 f.Kr. fra udvasket planteaske + brændt tandsten)
- ristnings (for eksempel af cinnober , HgS, - således at kviksølv kunne fremstilles fra kviksølv oxid , og mange amalgamer fra dette),
- fedtforsæbning (fra sodavand og kaliumopløsning samt fedt og olier),
- fremstilling af lim , maling og olie (herunder destillation af terpentinolie).
Praktiske færdigheder og viden om gammel kemi
Følgende var kendt om de kemiske processer, der fandt sted i kulden indtil jernalderen:
- alkoholisk gæring (øl, vin, mælk, stivelse, papir),
- garveri i læder (med bordsalt , alun , kobbervitriol , kalkmælk , urin, rødt jern, eddike, jern (II) sulfat , sodavand og med ammoniakopløsningen fra rådnende urin),
- mineral bejdsning (til produktion af mineralske pigmenter såsom kobber blå fra kobberoxid, sand og soda - hvilket resulterede i blå kobber silicater - men også blyhvidt, jern rød, realgar, auripigment, mønje, cinnoberrød og verdigris, - bindemidler: olier og harpikser ( lakker ) -, men også til forskellige kosmetik såsom make -up (brun: brun sten / mangan IV oxid / rød: cinnabar, HgS / sort: kobberoxid , CuO og bly sulfid , PbS, samt antimon sort, Sb 2 S 3 eller i grønt: verdigris),
- ekstraktion (med olivenolie, for eksempel parfume fra blomster),
- ekstraktion af lilla
- ekstraktion af indigo
- saltudvinding (fra havvand, ved fordampning; til fødevarekonservering og fortykkelse) og
- Toksiner (ud over vegetabilske og animalske giftstoffer, vitriol som et emetikum, men også svovldioxid som et baktericid til røgning af vinfade med svovl samt hydrogensulfid (fremstillet af svovl, olie og pitch) og arsenoxid (fra brændende arsen eller arsensulfid) som insekticid til desinfektion, f.eks. kornlager).
Så gamle forskere lærte kem ved hjælp af de ovenfor nævnte processer og produkter. Processer som ristning, smeltning, kogning, sigtning, filtrering, klarning, tørring, destillering, krystallisering og cementering - sidstnævnte for eksempel for at adskille sølv og guld - samt produktion af falsk guld (kobber blev belagt med et guld amalgam og kviksølv 4- fordampede op til 5 gange, eller der blev påført cinnabarlak på sølvplade) eller "guldstrækning" (tilføjelse af uædle metaller til guldet).
Gamle teorier om stof og transformation af stof
Græsk naturfilosofi
Græske naturfilosoffer som Anaxagoras (omkring 500 f.Kr. - 428 f.Kr.) og Sokrates (470–399 f.Kr.) tænkte også på stof og transformationsprocesser i kosmos og skabte dermed de første teorier. Aristoteles (384 f.Kr. - 322 f.Kr.) hævdede, at der kun er materielle grundlag for ting - noget hverken kommer ud af ingenting, eller noget forsvinder og forsvinder i intetheden (verdens materialitet). Således søgte de det "primære stof", hvorfra alle stoffer ved omdannelsesprocessen begynder som Ur (ved Anaximenes til 611 f.Kr. - - 545 f.Kr., ved komprimering og fortynding ....) Stoffer blev overvejet: vand (efter Thales v. Miletus, omkring 600 f.Kr.), luft (efter Anaximes, 585 f.Kr. - 525 f.Kr.) og ild (efter Heraclitus , omkring 520 f.Kr. - omkring 460 f.Kr., og Hippasus fra Metapontium , omkring 500 f.Kr.). Ifølge Empedokles (omkring 495 f.Kr. - 435 f.Kr.) var der "fire evige elementer " - ild, vand, luft og jord - hvorfra alt stof er skabt.
Ifølge Xenophanes (slutningen af det 6. århundrede f.Kr.) bestod brændstoffet "phlogiston" af ildpartikler, der flød i luften. Ifølge Leucippus (500 f.Kr. - 440 f.Kr.) og Democritus (460 f.Kr. - 370 f.Kr.) bestod alle fire elementer (ild, jord, vand, luft) af de mindste, udelelige "splinter" eller partikler (græsk: "atomos", udelelig) ) i forskellige størrelser og former, der kombineres til at danne andre stoffer.
I modsætning til Aristoteles (384 f.Kr. - 322 f.Kr.; "Der er kun materielle grundlag for ting" - verdens materialitet), mente Platon (er) (427 f.Kr. - 347 f.Kr.) i kosmos, at der er "ånd" som en ikke-materiel, dannelseskraft over stof, udødelig og væsentlig. Platon overtog Democritus "atomistik". For ham var atomerne tetraedriske (i elementet ild), kubik (jord), oktaedrisk (luft) og ikosahedral (vand). Aristoteles spekulerede: "Gennem formens handling ændrer eller får stoffet sin form - ligesom stenen gennem en billedhugger." Han antog, at den allerførste formgiver og bevægelse var Gud . Et stof som rust eller ristet jernmalm (jernoxid), som kunne smeltes til jern i en brand, men rustede igen i luft og vand, var for Aristoteles en "blanding" af ild, jord, luft og vandpartikler, en kontinuum , hvor de mindste partikler har opgivet (mistet) deres gamle egenskaber (hvorimod vi i dag ved, at jern og oxygenatomer er bundet i jernoxid med uændrede egenskaber og i visse, diskontinuerlige numeriske forhold). Aristoteles beskrev et element som et uadskilleligt primært materiale , hvor alle modsætninger er baseret:
- Jorden - kold og tør
- Ild - varm og tør
- Luft - varmt og fugtigt
- Vand - koldt og fugtigt.
For ham var metaller for eksempel blandinger af grundstoffet jord (koldt, tørt) med en højere andel vand (fugtigt og koldt) end det blandede stof "sten". I sten var atomerne derimod fast forbundet, mens luft for ham var et stof, hvor der skulle være meget tomt mellem de mobile luftatomer (fordi, som Democritus allerede havde fastslået: en pil kan let trænge ind i luften, men kolliderer med sten væk).
Gamle kinesiske naturfilosofer og alkymister
Ud over de græske naturfilosofers spekulationer om "kosmos" (verdensorden) var "til apeiron" (det ubestemte, uendelige), "atomos" (det udelelige) og "theos" (Gud, det guddommelige) de arabiske alkymister i middelalderen Kilde til viden fra europæiske "guldproducenter", forskere og forskere. Araberne havde imidlertid meget af deres alkymiske viden fra kineserne, der havde tænkt på " Dao " (den rigtige vej, verden eller naturlige orden) og " Xian " (de udødelige).
Allerede i antikken, med Wei Boyang (2. århundrede) og Ge Hong (283–343), var der - ud af bestræbelserne på at bringe sig selv i harmoni med den evige Dao - bestræbelsen på at producere vermilion udødelighedseliksirer gennem foreningen af den mandlige Princippet om Yang (i forhold til svovl) og det feminine princip om Yin (kviksølv): fra begyndelsen blev "metal" betragtet som et "element".
Det siges, at Wei Boyang lavede en livseliksir med tre elever og testede det på en hund. Dette faldt straks dødt. Wei Boyang vendte sig spørgende til sine elever. De spurgte: ”Mester, ville du turde tage eliksiren selv?” Så sagde han: ”Jeg forlod verdens veje, familie og venner, for at gå til bjergene; Jeg ville skamme mig over at vende tilbage uden at have fundet udødelighedens Tao. At dø på eliksiren ville ikke være værre end at leve uden Tao. Jeg er nødt til at tage det. ”Og han indtog det og døde, ligesom en af hans elever. Men de to andre forlod bjergene for at købe kister. Efter at de var gået, vågnede mesteren, hans discipel og deres hund igen og trak sig tilbage i bjergene for at gå den udødeliges vej. Da hans to elever hørte om dette fra en skovhugger, skammede de sig dybt.
På samme måde søger Ge Hong, der blev konverteret til daoismen , efter Xian (udødelighed), som de rationelle konfucianere ikke tror på. Araberne, og efter dem de europæiske alkymister, troede på Ge Hong, fordi han kemisk og religiøst argumenterede: Hvis duerne ikke har noget organ for torden og blinde for solen, eksisterer solen og torden stadig. Så burde udødelighed og guldfremstilling være umulig, simpelthen fordi der ikke er lykkedes nogen endnu? Uvidende vil ikke tro, at rødt bly (Pb 3 O 4 ) og hvidt bly (PbCO 3 ) begge er transformationsprodukter af bly, eller at du kan lave glas af aske !
Han mente, at eliksiren kun virker, hvis du har et bestemt fundament for gode gerninger og en stærk tro . Men så fungerer xianskaftet i guld og cinnabar, og dets eliksirer indeholder derfor ting som kviksølv, arsen, kobber, bly, eddike , vin og honning og kan forårsage ufølsomhed over for varme og kulde, skygge , usynlighed, levitation , telepati , alvidighed, Levetid i flere århundreder op til udødelighed . For at lære alkymi anbefaler han dog: ”Valget af den rigtige lærer er vigtigere end hårdt studium!”, Han er vigtigere end ens egne forældre, og kun den rigtige lærer hjælper eleven med at undslippe døden. Opskriftseksempel på kunstigt guld (ifølge Ge Hong): Ingredienser: cinnabar, kviksølv, realgar, oxegalde, salt, kobbersulfat og trækul. Fremgangsmåde: Flere ugers laboratoriearbejde for at reducere Cu- og As-forbindelserne ved hjælp af kul og salt som flux, resultat: en kobber-arsenlegering med et guldlignende udseende. Andre "falsk guld" -produkter: " Musivgold " (SnS 2 ), kviksølvoxid, "pai chhien" (hvidt bly, en Cu-Zn-Ni-legering), produkt opdaget i øvrigt: "huo yao" ("brandmedicinen ”, En slags krudt).
Den gamle viden og tro fra gamle kinesiske alkymister fandt senere vej gennem den islamiske verden til middelalderens Europa.
Se også
litteratur
- Wilhelm Strube: "Kemiens historiske vej", bind I, VEB tysk forlag for grundindustrien, Leipzig 1984 i 4. udgave, ISBN ./., VLN 152-915/81/84
- Ernst F.Schwenk: “Store øjeblikke inden for kemi. Fra Johann Rudolph Glauber til Justus von Liebig ”, Verlag CH Beck, München 1998, ISBN 3-406-42052-4
- Heinz Haber: "The stuff of creation", Rowohlt Taschenbuch Verlag, Reinbek nær Hamborg 1968, ISBN 3-499-16625-9
- Edmund O. von Lippmann : Kemisk og alkemisk fra Aristoteles. I: Arkiv for naturvidenskabens historie 2/3, 1910/1912, s. 234–300.
- Friedemann Rex : Den ældste molekylære teori. Om Platons kvasi-kemiske tankespil i Timæus (omkring 360 f.Kr.) , i: Kemi i vor tid , bind 23, 19879, s. 200–206; doi: 10.1002 / ciuz.19890230604
- F. Rex: Kemi og alkymi i Kina . I: Kemi i vor tid . Bind 21, 1987, s. 1-8, ISSN 0009-2851
- Lucien F. Trueb: De kemiske grundstoffer. En rejse gennem det periodiske system . S. Hirzel Verlag, Stuttgart 2005, ISBN 3-7776-1356-8
- Michael Wächter: Kort historie (r) om opdagelsen af kemi i forbindelse med samtidens historie og naturvidenskab , Verlag Königshausen und Neumann, Würzburg 2018, ISBN 978-3-8260-6510-1
- Klaus Volke: "Kemi i antikken-med særlig hensyntagen til Mesopotamien og Middelhavslandene", mediecenter for TU Bergakademie Freiberg, 2009, distribution: Akademische Buchhandlung, Freiberg, ISBN 978-3-86012-376-8
Individuelle beviser
- ↑ Friedemann Schrenk : De tidlige dage af mennesket. Vejen til Homo sapiens. CH Beck, München, 1997, s. 100.