A J. Chem. Ed. megjegyzése: A Nobel-díjas G. Wald a Harvard Egyetem nyugalmazott biológiaprofesszora, aki számos nyarat töltött kutatómunkával a Woods Hole-i (Massachusetts) tengerbiológiai laboratóriumban. E tanulmány részletei eredetileg kissé más formában a Science 1982. szeptember 17-i számában jelentek meg.

J. W. V. Osterhout (1871-1964), a Rockefeller Institut nyugalmazott tagja, akkor mesélte nekem ezt a történetet, amikor egy ízben meglátogattam õt és feleségét, Ikkyt (Marion Weber), aki egyben munkatársa is volt, lakásukon, a Woods Hole-i tengerbiológiai laboratóriumban. Könyörögtem neki, írja le a sztorit, mert túl érdekesnek és fontosnak találtam ahhoz, hogy elvesszen, de sosem tette meg. Elõször elmondom a történetet, amint tõle hallottam, mivel, mint látni fogjuk, ez közvetlenül a forrástól származik. Ezután megkísérlem mai tudásom szerint hitelesiteni a históriát. E tanulmányt az Õ emlékének ajánlom.

Egy szép napon, amikor Amszterdamban Jacobus Henricus van't Hoff, (1852-1911) a "fizikai-kémia atyja" lement az utcára laboratóriumából, észrevette professzortársát, Hugo de Vries botanikust, aki éppen feleségével sétált. Találkoztak, s együtt mentek tovább. Egyszercsak de Vries megszólalt: "A minap levelet kaptam Pfeffertõl" [Wilhelm Pfeffer botanikus (1845-1911), aki az ozmózisnyomás félig áteresztõ hártyákkal való mérésének úttörõje volt]. van't Hoff élénk érdeklõdésére: "Csakugyan? S mit ír?", de Vries így felelt: "A hõmérséklet hatását mérte az ozmózisnyomásra". "És mit kapott?" kérdezte van't Hoff. "Nos", felelte de Vries, "azt írja, hogy 1 Celsius fok hõmérsékletemelkedés hatására az ozmózisnyomás 1/270-ed résszel növekszik."

van't Hoff azonal felismerte, hogy ez a 270-es szám meglehetõsen hasonlít a 0 ^oC-nak megfelelõ abszolút hõmérsékletre, a 273 Kelvinre. Még aznap éjszaka megalapozta az ideális oldatok elméletét, az ideális gáztörvénybõl (pv = RT) felállítva a híg oldatok alapegyenletét: p/c = RT, ahol p az ozmózisnyomást, c a koncentrációt jelenti, R az egyetemes gázállandó és T az abszolút hõmérséklet.

Így mesélte Osterhout. S most megkísérlem a sztori hitelesitését. Már belenyugodtam a történet elvesztésébe, amikor boldogan fedeztem fel, hogy Ernst Cohen monumentális van't Hoff életrajzában is felbukkan [1]. Ez a fordulat vezetett el van't Hoff saját történetéhez, amely a "Hogyan született az oldatok elmélete" címû írásban található. Ez a Német Kémiai Társaság egy különleges, 1894. január 8-án tartott elõadásáról készült. Az ülésen Emil Fischer elnökölt [2].

van't Hoff elõadta, hogy találkozott Eilhard Mitscherlich (1794-1863) egy mérésével, ami zavarta õt. Mitscherlich megkísérelte a sók kristályvizének kötéserõsségét abból meghatározni, hogyan csökken a víz gõznyomása kristályaikban. Egy barométer vákuumterébe glaubersó kristályokat (Na₂SO₄ · 10 H₂O) helyezett , s azt tapasztalta, hogy a higany 5,45 mm-re süllyedt, holott víz esetében ez az érték 8,72 mm. Úgy vélte, hogy a 3,72 mm különbség méri a Na₂SO₄ affinitását a kristályvízhez. Ez 1/32 kg per 2,615 cm² (kb. 12g/cm²) kötõerõt jelent. Mitscherlich ezen eredményét idézve van't Hoff az alábbiakat mondotta:

"Ez az 1/200 atmoszférás érték példátlanul alacsonynak tûnik számomra, mivel az a benyomásom, hogy még a leggyengébb kémiai kötõerõk is igen nagyok, miként ugyane következtetésre vezet engem Helmholtznak Faraday-rõl szóló elõadása is." Vajon a vizes oldatok nem kínálnak-e sokkal jobb mérési lehetõségeket, mint a kristályokban lévõ víz állapotával való foglalkozás?

van't Hoff így folytatta: "Laboratóriumomat e kérdésen töprengve hagytam el, amikor találkoztam de Vries kollégámmal és feleségével, aki éppen az ozmózis mérésével foglalkozott, s megismertetett engem Pfeffer mérési eredményeivel." van't Hoff ezután kifejti, hogyan lehet összehangolni Mitscherlich és Pfeffer mérési eredményeit, s e szavakkal fejezi be elõadását:

"Így az jutott eszembe, hogy a szemipermeábilis hártyák segítségével valamennyi reverzibilis átalakitás, amely olyannyira megkönnyítette a termodinamika alkalmazását a gázok esetében, ugyanúgy rendelkezésre áll az oldatoknál is...
Ez volt az a fénysugár, amely rávilágitott arra a kikerülhetetlen következtetésre, hogy a híg oldatok ozmózisnyomása ugyanúgy változik a hõmérséklettel, mint a gázok nyomása, a Gay-Lussac törvény szerint [azaz p egyenesen arányos T-vel].
A fentiekbõl még egy összefüggés következik, amelyhez már Pfeffer is igen közel jutott: a híg oldatok ozmózisnyomása a koncentrációval is arányos, tulajdonképpen a Gay-Lussac törvény Boyle-féle alkalmazásának megfelelõen. Kétségtelen, hogy a neveztes pv = RT összefüggés mindkét esetben érvényes. Ezt figyelembevéve bemutathatnám [további termodinamikai egyenleteimet], s így elérhetném célomat."

A továbbiakban Lawrence Blink életrajzi emlékezéseire támaszkodom, melyeket Osterhoutról, volt tanáráról írt. [4] Osterhout a Berkeley-i Kalifornia egyetemen tanított 1896-tól 1909-ig, "tapasztalt kollégák egy csoportjában, akik Pfeffer laboratóriumára emlékeztettek". A Berkeley elnöke, Benjamin Ide Wheeler, aki azon buzgólkodott, hogy felépítse a még fiatal egyetem szellemi alapjait, egyéves ösztöndíjakat alapított kiemelkedõ európai tudósok részére. Ezek között volt de Vries, Arrhenius, és Ostwald is. "Ismeretes egy fotó, amely 1905-ben készült, az egyetem botanikus kertjében. De Vries látszik rajta egy Oenothera mellett állva, oldalán a tekintélyes Arrheniusszal [Svante Arrhenius (1859-1927), aki Sinclair Lewis "Arrowsmith" címû regénye Sondelius nevû hõsének modellje volt] ... mellette [Jacques] Loeb mosolyog, Osterhout pedig keménykalapban áll a hátsó sorban." E ritka felvétel alább látható. Ebbõl tudhatjuk, hogy Osterhout ismerte de Vries-t, s úgy vélem tõle hallotta a sztorit, a körítéssel együtt.

Osterhout 92, de Vries 87, Pfeffer 75, van't Hoff azonban 59 éves korában halt meg. Vajon a botanika jobban konzervál, mint a fizikai-kémia? Bizonyos, hogy van't Hoff élete végén sok nehézséggel küzdött, de végül is nem a fizikai-kémia vitte a sirba. "Valami megváltozott az állapotomban", írta 1906. augusztus elsején [1], s végül 1911. március elsején halt meg tuberkulózisban. Kikényszerített szanatóriumbéli tartózkodása alatt is dolgozott: ekkor írta "Sanatoriums-Betrachtung" címû mûvét a hõ és a munka viszonyáról, aktívan munkálkodva még ágyhoz kötötten is. [5]

1. Cohen, E. "Jacobus Henricus van't Hoff, sein Leben und Wirken"; Akad. Verlagsgesellschaft: Leipzig, 1912; pp 205-206.

2. Van't Hoff, J. H. Ber. Deutsch. Chem. Ges. 1894, 27, 6.

3. Mitscherlich, E. "Lehrbuch der Chemie," 1829 (4th ed., 1847); p 565

4. Blinks, L. R. Biogr. Mem. Natl. Acad. Sci. 1974, 44, 213.

5. Van't Hoff, J. H. "Biochemische Zeitschrift, Festband für H. J. Hamburger"; Springer: Berlin, 1908; p 260.