Syv Bidrag Til Norsk Kjemihistorie
Total Page:16
File Type:pdf, Size:1020Kb
Syv bidrag til norsk kjemihistorie Av Bjørn Pedersen Med artikler av Ragnar Bye og Rolf Manne Skolelaboratoriet i kjemi Universitetet i Oslo 2007 © Skolelaboratoriet – kjemi UiO 2007 ISBN 82-91183-08-2 1. utgave 1. opplag Det må ikke kopieres fra denne bok i strid med lover eller avtaler. Omslagsfoto: Norsk Bergverksmuseum, Rolf Ivar Berg, Kongsberg. Henvendelser om heftet kan rettes til: [email protected] Trykk: Reprosentralen Bildene på forsiden viser eksteriør og interiør av laboratoriebygningen på baksiden av bergseminarbygningen i Kongsberg. Forord Dette heftet ble fremlagt på det 18. Landsmøtet i kjemi på Lillestrøm 17. oktober 2007. For første gang hadde NKS faggruppe for kjemiens historie en egen seksjon på et landsmøte. Det har en enkel forklaring. Det forrige landsmøte ble holdt i september 2004, og faggruppen ble først stiftet 13. oktober 2004. Rolf Manne skriver om den industrielle fremstilling av uorganiske salter. Den historien går langt tilbake inn i historiens tåke. Undertegnete gir en kort oversikt over kjemiens historie fra 1757 da bergseminaret i Kongsberg ble etablert, til 2017 da Kjemisk institutt etter dagens planer skal flytte inn i et nytt hus. Hans tre andre artikler handler om de første professorene i kjemi ved Det Kongelige Frederiks Universitet i Christiania. De bør sees i sammenheng med et hefte med tittel Peter Waage – kjemiprofessoren fra Hidra som også er utgitt av Skolelaboratoriet i kjemi tidligere i år. Heftet avsluttes av Ragnar Bye med en artikkel om Peder Farup – mannen som sto for planlegging og bygging av Farmasøytisk institutt som ble åpnet i 1932 og som nettopp har feiret 75-årsjubileum. Bjørn Pedersen Leder av NKS faggruppe for kjemiens historie Innhold Kjemihistorie fra 1757 til 2007.....................................................................................1 Saltsyding – en forsvunnet norsk kjemisk industri.....................................................17 Det Kongelige Norske Bergseminarium.....................................................................47 Jac Keyser: den første norske professor i kjemi (og fysikk) ved Det Kongelige Frederiks Universitet...................................................................................................67 Julius Thaulow: den første professor i (bare) kjemi..................................................95 Adolph Strecker: den første aktive kjemiforsker ved universitetet.........................111 Peder Farup: den første professor i uorganisk kjemi i Trondheim og den første professor i farmasøytisk kjemi i Oslo.................................................127 Syvbidrag.doc 08-10-07 Kjemihistorie fra 1757 til 2017 Av Bjørn Pedersen, Kjemisk institutt, Universitetet i Oslo Kjemi anno 1756 ....................................................................................... 1 Kjemi anno 2007 ....................................................................................... 3 Fra alkymi til kjemi på 1700-tallet ............................................................ 3 Fra makro til mikro 1810-60 ..................................................................... 6 Kjemien vokser 1860-1910 ....................................................................... 8 Organisk kjemi ...................................................................................... 8 Fysikalsk kjemi...................................................................................... 9 Uorganisk kjemi .................................................................................... 9 Kjernekjemi ......................................................................................... 10 Kjemi 1910 – 2010 .................................................................................. 10 Kvantisering ........................................................................................ 10 Elektronparmodellen (Lewis).............................................................. 11 Kvantitative strukturbestemmelser...................................................... 12 Fra våtveis-analyse til instrumentanalyse............................................ 13 Kjemi i årene fremover............................................................................ 14 Kjemi anno 1757 Da bergseminar i Kongsberg åpnet i 1757, sto kjemien foran en revolusjon og var i ferd med å bli en vitenskap. Stadig flere hadde innsett at det ikke var mulig å lage gull fra billigere metaller som var alkymistenes mål. Aristoteles måtte ha tatt feil; stoffer kan ikke gå over i hverandre. Alkymi med sitt hemmelighetskremmeri hadde fått et dårlig rykte, og alkymist var blitt et synonym for svindler og bedrager. Så seriøse kjemikere distanserte seg fra alkymien og publiserte åpent hva de hadde gjort slik at andre kunne kontrollere det. 1 Johan Gottschalk Wallerius (1709-85), professor ved Uppsala universitet, skrev en liten bok på 31 sider i 1751om Chemiens Rätta Beskaffenhet, Nytta och Wärde.1 Der skrev han: CHEMIA PURA är en Wettenskap om kropparnas blandning, theras principier och grundämnen. CHEMICA APPLICATA är en Konst, som wisar huruledes genom kropparnas blanding eller delning, åtskilliga, wid hvarjehanda tilfällen i det allmänna lefwernet, nyttiga ämnen, tilredas kunna. Mange så den gang kjemien som en del av fysikken, men Wallerius hevdet at det er forskjell på fysikk og kjemi og bruker jern som et eksempel. En fysiker ser på tyngden av jernet, dets elastisitet, dets delbarhet osv mens en kjemiker ser på hvordan jernet fremstilles fra en ”jord” og noe brennbart materiale, på forskjellen mellom de to stoffene, og hvordan de skiller seg fra hverandre med hensyn på kalsinering, smeltning eller oppløsning. Det er også interessant at han skriver grundämne dvs grunnstoff. Boken er som nevnt fra 1751 som er nesten 40 år før Antoine Lavoisier (1743-92) definerte det omtrent slik vi gjør det i dag. Men Robert Boyle (1627-91) hadde definert et grunnstoff som Lavoisier allerede 100 år tidligere så begrepet hadde kanskje vært i bruk helt fra midt på 1600-tallet. Jeg vil i denne artikkelen se på utviklingen av den rene kjemi. Utviklingen av den anvendte kjemien skyldes i liten grad utviklingen i den rene kjemien frem til langt ut på 1900-tallet. Anvendt kjemi tidligere var et håndverk som ble lært av de eldre på stedet. De viktigste suksessfaktorer var tilgang til råvarer, finansiering og tilgjengelige markeder. Det siste var avhengig av tilgjengelig transport. Se nærmere i Rolf Mannes artikkel i dette heftet. 1 Boken befant seg i boksamlingen ved bergseminaret i Kongsberg, men er i dag ved Kjemisk bibliotek, UiO. Der er det også flere andre kjemibøker som har kommet fra Kongsberg. deriblant flere eldre i alkymi. 2 Kjemi anno 2007 I dag defineres kjemi som læren om stoffene: • struktur og egenskaper • reaksjon med andre stoffer • energiforandring ved stoffendring. Vi skiller mellom makronivå og mikronivå. Pa makronivå observerer vi stoffene med våre sanser. På mikronivå ser vi på atomene i stoffene, hvordan de er bundet og hvordan bindingene mellom dem brytes når stoffer reagerer. Vi forklarer hva vi observerer på makronivå med modeller av hva vi mener skjer på mikronivå. Dessuten omtaler vi stoffene og reaksjonene mellom dem ved hjelp formler og ligninger.2 I Wallerii bok finnes ingen formeler eller ligninger, det kom senere. Jeg skal her beskrive i korthet kjemihistorien fra 1757 til 2007. Det er de 250 år som er gått fra bergseminariet ble grunnlagt til i dag. Jeg skal også forsøke å se inn i fremtiden. Vil kjemi fortsette som et eget fag og vil vi fortsatt ha egne institusjoner for kjemi?3 Fra alkymi til kjemi på 1700-tallet Mye var bevist uklart i alkymien. Med våre kunnskaper er det ikke lett å sette seg inn i hva Aristoteles tenkte om elementer og hvordan dette ble 2 Truls Grønneberg, Merete Hannisdal, Bjørn Pedersen og Vivi Ringnes: Kjemien stemmer. Kjemi 1. Cappelen 2007. 3 Denne artikkelen bygger på et foredrag jeg holdt i forbindelse med feiringen av etableringen av bergseminaret i Kongsberg i 1757. 3 forstått da kunnskapene gikk via araberne til oss i Europa på 1300-tallet. Da antok man at det var fire elementer: jord, vann, luft og jord.4 Egenskapene til et stoff var bestemt av hvor mye de inneholdt av hvert element. Elementene var ikke grunnstoffer slik vi oppfatter dem i dag, men stoffene kunne gå over i hverandre (transmutasjon). Nedenfor er gitt symbolene alkymistene brukte for de syv metallene som var kjent i oldtiden. De samme symbolene ble også brukt for himmellegemene. At det var nettopp syv ble også tillagt betydning. Det passet også med navnene på ukedagene. Gull Solen Sølv Månen Kvikksølv Merkur Kobber Venus Jern Mars Tinn Jupiter Bly Saturn I 1757 trodde man på et stoff som ble kalt flogiston.5 Da mente alkymister/kjemikere at når et metall eller et annet stoff brenner avgir det flogiston og danner en metallkalk. Vi kan beskrive det i en ligning (som de ikke skrev den gang): metall => metallkalk + flogiston Det hevdet den senere så berømte Antoine Lavoisier i 1770-årene var feil. Han mente at en slik forbrenningsreaksjon var en reaksjon mellom et 4 Figuren i margen er tatt fra Bjørn Pedersen: Generell kjemi for universiteter og høyskoler. 2. utgave Universitetsforlaget (1998). 5 Innført av J. J. Becher (1635-82) og utviklet videre av G. E. Stahl (1660-1734). 4 brennbart stoff, f. eks. et metall, og en gass i luften han ga navnet oksygen. Vi kan også beskrive det i en ligning (selv om Lavoisier ikke gjorde det): Metall + oksygen => metalloksid I dag skriver vi ligningen: 2Me(s) + O2(g) => 2MeO(s) Her har vi føyd til (s)