Jöns Jakob Berzelius
(17791848)

Néhány felismerés egy, a szerves vegyületekben ható új erôrôl

Annales chimie physique, 61: 146151 (1836)

[Forrás: Henry Marshall Leicester and Herbert S. Klickstein, A Source Book in Chemistry 1400-1900 (Harvard University Press, Cambridge, Massachusetts, 1963)]

A szervetlen természetben különbözö testek alakítanak ki új vegyületeket, ami azért történik meg, mert ezek a testek szívesebben vegyülnek egymással, mint másokkal. A testeknek, melyeknek nagy az affinitásuk egymáshoz, egymással vegyülnek, miközben elkerülik azokat, melyekhez kisebb az affinitásuk, vagy amelyekkel elõzõleg vegyülve voltak. Ez utóbbiak egyaránt vegyülnek egymással. Az 1800-as évig a testek ezen egyesülési hajlamán kívül csak a hõt és egyes esetekben a fényt ismerték olyannak, ami a testeket vegyülésre bírja. Késõbb felismerték, hogy az elektromosságnak is van hatása, de hamar rájöttek, hogy a kémiai affinitás és az elektromosság ugyanaz a dolog, és arra is, hogy a hõnek és a fénynek éppen az a szerepe, hogy növelje vagy csökkentse az affinitást. A szerves kémia területére térve a legkülönbözõbb testekkel lehet találkozni, amelyek a különbözõ szervek mûködésének köszönhetõen igencsak eltérnek egymástól, de közös a forrásuk. Állatok esetén ez a forrás a vér, amely összefüggõ véredényekben folyik, és számos szekrétumot, tejet, epét, vizeletet hoz létre anélkül azonban, hogy az új vegyületek képzéséhez valamely külsõ test jelenlétére lenne szüksége.

Kirchhoff fedezte fel, hogy a savban feloldott keményítõ vízzel higítva bizonyos hõmérsékleten elcsirizesedik, majd répacukorrá alakul. Eközben azonban nem a sav és a keményítõ elemei vegyülnek egymással, hiszen soha nem figyelt meg gázfejlõdést. Ha az oldatot lúggal kezelte, visszakapta az összes alkalmazott savat. Az oldat csak csak cukrot tartalmazott, aminek súlya alig tért el a felhasznált keményítõ súlyától. Kevéssel késõbb, Thenard fedezett fel egy új vegyületet, a hidrogén peroxidját, amelynek elemeit igencsak gyenge affinitás tartja egyben. Savak hatására a vegyület nem esik szét, de alkaliák befolyására az elemek bomlásra hajlanak: gyenge fermentáció indul meg oxigén fejlõdésével és víz keletkezésével. Hamar megmutatkozott, hogy ennél az anyagnál ezt a hatást nemcsak oldható testek, hanem más, szerves vagy szervetlen testek is elõidézik. A mangán, ezüst, platina, arany, fibrin például ugyanilyen hatást gyakorol erre az anyagra. A bomlás, valamiféle erõnek köszönhetõen, amelyet máig nem ismerünk, csak az idegen testek jelenlétében játszódik le anélkül azonban, hogy ezek a testek bármi módon belépnének az új vegyületbe. A leggondosabb vizsgálat sem tudta ugyanis a legcsekélyebb változást sem kimutatni.

Edm. Davy figyelte meg, hogy a végletesen finom eloszlású platina, alkohollal nedvesítve és meggyújtva felizzik, majd az alkohol ecetsavvá alakul, ha volt víztartalma. Ez vezette rá Döbereinert nagy felfedezésére, hogy a platinaszivacs képes a rajta átáramló hidrogént meggyújtani. Ezt az eredményt hamarosan követték Dulong és Thenard felfedezései, akik úgy találták, nemcsak a platinának van ilyen sajátsága. Más testek, mint például az arany, az ezüst, az üveg hasonlóan hatnak, de csak akkor, ha igen nagy a hõmérsékletük, míg a platina, az iridium és más, platinát kísérõ fémek esetén ez a hatás már mélyen az olvadó jég hõmérséklete alatt is megtörténik. Ezek a kutatók felismerték az analógiát a cukornak oldhatatlan idegen testek hatására bekövetkezõ alkohollá alakulása és a hidrogén-peroxidnak platina, ezüst, fibrin és sok más hasonlóan oldhatatlan test jelenlétében bekövetkezõ oxigénre és vízre bomlása között. Más, a hidrogén-peroxidnak oldott alkáliák jelenlétében bekövetkezõ bomlásával analóg esetekrõl nem tudtak, mivel abban az idõben ennek a jelenségnek és a keményítõbõl és kénsavból képzõdõ cukor keletkezésének analógiáját még nem ismerték fel. Az éterkeletkezés elméletében vettek észre valami hasonlót. Eszerint az elmélet szerint a kénsav felveszi az alkoholban tartalmazott vizet és így keletkezik az éter, azt azonban nem tudták megmagyarázni, hogy olyan testek, mint a kálilug, a kálcium-klorid, égetett mész etc., amelyeknek sokkal nagyobb affinitásuk a vízhez, miért nem idézik elõ ugyanezt a hatást. Mitscherlich számolt be arról, hogy ha az alkoholt a kénsavhoz a víz forráspontjánál melegebb hõmérsékleten adta, a víz és az éter együtt desztilláltak és olyan elegy képzõdött, amelynek súlya pontosan egyezett a felhasznált alkohol súlyával. A kénsav nem a víz iránti affinitása következtéban hatott, hanem szerepe a hidrogén-peroxid esetén alkalmazott alkáliákéhoz hasonlított vagy analóg volt a kénsavnak a keményítõre gyakorolt hatásával, cukor képzõdés esetén.

Bebizonyították késõbb, hogy számos egyszerû vagy összetett, oldható vagy oldhatatlan test olyan tulajdonságú, hogy más testekre egy a kémiai affinitástól igen eltérõ hatást gyakorol. Ennek a hatásnak eredményeképpen ezeket a testeket elemeikre bontják, és ugyanazeket az elemeket átrendezik, miközben azokra nézve idegenek maradnak.

Ez az új erõ, mely eddig ismeretlen volt, mind a szerves, mind a szervetlen világban közönségesen elõfordul. Nem hiszem, hogy ez az erõ az anyag elektrokémiai affinitásától teljesen független lenne. Ellenkezõleg, azt gondolom, hogy az csak annak egy új manifesztációja, mivel azonban sem kapcsolatukat, sem kölcsönös függõségüket nem látjuk, egyszerûbb lesz külön nevet adni neki. Ezt az erõt katalitikus erõnek nevezem majd. Hasonlóan a testeknek ezen erõ által elõidézett felbomlását katalízisnek hívom, mint ahogy a testek affinitás okozta felbomlását analízisnek nevezik. A katalitikus erõvel kapcsolatosan azonnal felvetõdnek a következõ kérdések:

A katalitikus erõ eltérõ katalitikus termékeket ad-e aszerint, hogy többé vagy kevésbé erõs?
Katalitikus erõvel bíró különbözõ testek eltérõ termékeket adnak-e ugyanazon vegyületbõl?
Katalitikus erõvel bíró testek nagyszámú különbözõ testre hatásosak-e, vagy ez a hatás néhány testre korlátozódik?

A kérdésekre csak további kutatások adhatnak választ. E pillanatban legyen elég, hogy elegendõ esetben megállapítottuk ennek az erõnek a létezését. Ezt az erõt az élõ világ számos alkalommal felhasználja. Csak a burgonya rügyei körül találunk diasztázt. A diasztáz katalitikus ereje alakítja az oldhatatlan keményítõt cukorrá és csirízzé, amelyek már oldhatók lévén, képesek megjelenni a burgonyacsíra nedvében. A szerves szekrécióban mûködõ katalitikus erõnek eme nagyon nyilvánvaló példája nem áll egyedül az állat- és növényvilágban. Ha keresnõk, talán felismernõk, hogy katalitikus erõvel analóg hatás miatt indul meg a legkülönbözõbb testek szekréciója egy közös forrásból: a növényi nedvbõl és az állati vérbõl.

 Szepesváry Pálné fordítása


 
ChemoNet, 1998
Vissza
http://www.kfki.hu/chemonet/ 
http://www.ch.bme.hu/chemonet/