Ο μαγικός 19ος αι. για την επιστήμη της Χημείας

Ο μαγικός 19ος αι. για την επιστήμη της Χημείας

Όλα όσα βλέπει κανείς γύρω του αυτή τη στιγμή, όπου και να κοιτάξει αποτελούν Xημεία και μελέτη χημικών η οποία είχε ως στόχο την παραγωγή αυτών των προϊόντων. Όμως, η Xημεία δεν είχε πάντα την ίδια δύναμη όπως έχει σήμερα, από κάπου αυτή πρέπει να έχει προκύψει. Πώς συνέβη όμως αυτό τελικά; Θα θέσουμε ως βάση της αναζήτησής μας τη δεκαετία του 1850 και το συνέδριο της Καρλσρούης του 1860. Τι συνέβη σε αυτό το κομβικό σημείο; Ουσιαστικά, αναπτύχθηκε η Χημεία και κυρίως η οργανική, όπως περίπου τη γνωρίζουμε σήμερα. Τι γινότανε και τι πίστευαν ως τότε όμως;

Ως το 1828, σύμφωνα με τη θεωρία του βιταλισμού του Στάλ, οργανικές ενώσεις ουσιαστικά πίστευαν ότι είναι μόνο οι ενώσεις των ζωντανών οργανισμών, καθότι οι ζωντανοί οργανισμοί είχαν μια εσωτερική δύναμη να μετατρέπουν τις ανόργανες ενώσεις (δηλαδή όλες τις υπόλοιπες, που δεν βρίσκονταν στους οργανισμούς) σε οργανικές. Άρα, σύμφωνα με αυτό η διαφορά των οργανικών και ανόργανων ενώσεων είναι πνευματική. Επιστημονικότατο, και τα πειράματα που το αποδεικνύουν αυτό φαντάζομαι ατελείωτα! Το 1828 όμως, ως «εκ θαύματος» ο χημικός Φρίντριχ Βέλερ καταφέρνει να μετατρέψει μια ουσία που δεν είναι στους οργανισμούς, το κυανικό αμμώνιο, σε ουρία, μια ένωση που υπάρχει και στον οργανισμό μας. Συνταρακτικό! Πού πήγε το πνεύμα του Σταλ; Πού πήγε αυτή η εσωτερική ενέργεια που μετατρέπει τις ανόργανες σε οργανικές ουσίες; Ρε μπας και ο Σταλ έχει άδικο; Δυσκολεύεται να το πιστέψει μέχρι και ο μεγάλος χημικός Μπερζέλιους μέχρι να κάνει το πείραμα ο ίδιος και να το διαπιστώσει. Σοκ στην παγκόσμια επιστημονική κοινότητα, η οποία ως τώρα στήριζε μια -όχι και τόσο- επιστημονική θεωρία. Περαιτέρω βαρύτητα στην εν λόγω διαπίστωση έγινε καθώς άρχισαν να παράγονται κι άλλες οργανικές ενώσεις στο εργαστήριο.

Σιγά σιγά περνώντας τα χρόνια άρχισε να γίνεται κατανοητό ότι η δομή των οργανικών ενώσεων, παίζει σημαντικό ρόλο στις ιδιότητές τους και να αποκαλύπτεται η έννοια των ισομερών, δηλαδή των ενώσεων που έχουν ίδια σύσταση σε χημικά στοιχεία, μα διαφορετικές ιδιότητες. Πού οφείλονται οι διαφορετικές ιδιότητες των ενώσεων αυτών λοιπόν; Στο ότι μπορεί να υπάρχουν τα ίδια «συστατικά» αλλά κάθε φορά είναι συνδεδεμένα με διαφορετικό τρόπο. Φτάνουμε λοιπόν, στο 1856, οπότε ο νεαρός Χένρι Πέρκινς παράγει μόνος του στο σπίτι του την πρώτη συνθετική χρωστική. Ως τώρα χρησιμοποιούνταν μόνο φυσικές ουσίες ως χρώματα απομονωμένα από φυτά ή και από έντομα. Τώρα όμως ανοίγει ένας νέος δρόμος που δείχνει κατά τη συνθετική χημεία. Η ανακάλυψη του έγινε λίγο-πολύ κατά λάθος, αλλά υπήρξε πάρα πολύ σημαντική.

Ύστερα, το 1957-1958 ο Αουγκούστ Κεκουλέ κάνει μια πάρα πολύ σημαντική πρόταση για τη χημική δομή των μορίων. Υποστηρίζει πως διαδοχικά άτομα άνθρακα μπορούν να συνδεθούν μεταξύ τους κα πως κάθε άτομο άνθρακα είναι τετρασθενές, άρα ουσιαστικά μπορεί να κάνει 4 δεσμούς. Πάρα πολύ σημαντικό για την κατανόηση της δομής των οργανικών ενώσεων. Γιατί όμως είναι τόσο σημαντική η κατανόηση της δομής των μορίων; Γιατί στη δομή τους βασίζονται και οι ιδιότητες που έχουν. Άρα, έτσι ανοίγεται ένας άλλος ορίζοντας, ένας ορίζοντας ο οποίος πλέον δεν βασίζεται στην τύχη για τη δημιουργία ενώσεων οι οποίες θα έχουν κάποιες συγκεκριμένες ιδιότητες. Άρα λοιπόν αυτές οι ανακαλύψεις είναι πολύ σημαντικές για να διαφύγουμε από την τυχαιότητα της οργανικής σύνθεσης και να πάμε σε μια άλλη λογική από δω και πέρα. Αυτή έχει ως στόχο τις ιδιότητες των μορίων και φτάνει σε αυτές μέσω της δομής που της προσδίδουμε εμείς σε αυτά, μέσα από συγκεκριμένες σκέψεις και αντιδράσεις που πλέον έχουν ως βάση τις γνώσεις μας.  Άρα, βλέπουμε από το τυχαίο πείραμα το 19ο αι. να περνάμε στο στοχευμένο πείραμα προς δημιουργία συγκεκριμένου προϊόντος με επιθυμητές ιδιότητες. Τι άλλο αλλάζει όμως την εποχή αυτή;

Ο Γκουστάβ Κίρχοφ, πατέρας της Φασματοσκοπίας

Τα μέσα που υπήρχαν. Τα μέσα πλέον που υπάρχουν για την διεξαγωγή πειραμάτων αρχίζουν να αναπτύσσονται, για παράδειγμα με την ανάπτυξη του φασματοσκοπίου από τον Κίρχοφ και τον Μπούνσεν, το οποίο και αυτό βοηθάει τη μοριακή μελέτη και την ανακάλυψη νέων στοιχείων. Ενδεχομένως και εκείνοι να μην ήξεραν ακριβώς πού οφείλεται αυτό που βλέπουν, ωστόσο μπορούν επαρκέστατα να κατανοήσουν κάποια πράγματα για τα μόρια. Άρα, βλέπουμε σιγά σιγά πέρα από τη συνθετική λογική, αλλάζοντας τα μέσα, να αλλάζει αυτό το οποίο κοιτάμε, προσπαθούμε πλέον να αναπτύξουμε τρόπους για να «κοιτάξουμε» μέσα στο μικρόκοσμο.

Βλέπουμε λοιπόν, πως όλο το πεδίο αρχίζει να έχει μια τεράστια ανάπτυξη και βέβαια όχι για τον εαυτό του, αλλά οι εφαρμογές τις οποίες καρπώνεται η κοινωνία γίνονται πάρα πολλές και αξιοσημείωτες για τη ζωή των ανθρώπων. Να παραδεχτώ σε αυτό το σημείο ότι δεν ξέρω τι άλλο να χωρέσω σε ένα τέτοιο άρθρο για αυτή την «μαγική» επιστήμη, η οποία κάνει κάθε μέρα τη ζωή μας καλύτερη. Και βέβαια, δυσκολεύομαι να κλείσω ένα άρθρο ιστορίας γιατί, η Ιστορία δεν έχει τελειωμό και περιμένει εμάς να δώσουμε συνέχεια. Και μιας και μιλάω για χημεία, αυτή η συγκεκριμένη περιμένει όλους εμάς τους μελλοντικούς επιστήμονές της να την εξυψώσουμε. Ένα λαμπρό μέλλον διαφαίνεται…

+ posts