John Mayow
(1640-1679)

Mediko-fizikai értekezések
Részletek
1674

 Tractatus Quinque Medico-Physici (1674), angolul: Medico-Physical Works (Oxford, 1926)
(A részletek forrása: Carmen Giunta tudománytörténeti gyûjteménye)


Elsõ értekezés: a salétromról és a spiritus nitroaeriusról

... Bár a spiritus nitri [salétromsav] nem teljesen a levegõbõl származik, azt kell hinnünk, hogy egy része a levegõbõl ered. Mert a salétrom [kálium-nitrát] egy része a levegõbõl jön, amint az elõbb bemutattuk, míg a fixált [állandósított, megszilárdított] só, amelybõl a salétrom áll részben, a földbõl származik, a salétrom többi részének, hogy úgy mondjuk, a savas vagy tüzes spiritusnak, legalább részben, a levegõbõl kell jönnie. Ám ahhoz, hogy a spiritus nitrinek az aerius [légi] részét jobban megismerjük, a következõt kell feltennünk.

Elõször is, úgy gondolom, fel kell tételeznünk, hogy valami aerius, bármi legyen is az, minden láng létrehozásához szükséges; ezt a tényt Boyle kísérletei minden kétséget kizáróan bizonyították, ugyanis ezekkel a kísérletekkel állapították meg, hogy egy égõ mécses sokkal gyorsabban kialszik abban az üvegben, amelyik nem tartalmaz levegõt, mint a levegõvel töltött üvegben ez világosan bizonyítja, hogy a láng nem azért alszik el, mert a saját korma fojtja el, ahogy sokan feltételezték, hanem mert megfosztják a levegõbeli tápanyagától. Hiszen az üres üveg több füstöt fogadhat be, mint a levegõvel teli, ezért az utóbbiban hamarabb kellene kialudnia a mécsesnek, mint az elõbbiben, ha a lángot a füst oltaná ki. Másrészt, ha abba az üvegbe, amelyikbõl a levegõt kiszivattyúzták, kénes anyagot tesznek, se szénnel, se vassal, se a lencsével összegyûjtött napsugarakkal nem lobbantható lángra; ezért semmi kétség nem fér hozzá, hogy bizonyos aerius részecskék teljességgel nélkülözhetetlenek a tûz keltéséhez, és véleményünk szerint ezek valóban szükségesek a tûz elõállításához, és a láng alakja fõként ezektõl az élénk mozgásra késztetett részecskéktõl függ, amint késõbb részletesen elmagyarázzuk. Nem tételezzük azonban fel, hogy maga a levegõ táplálja a tüzet, hanem csak egy igen aktív és finom része képes erre, hiszen az üvegbe zárt mécses akkor is kialszik, amikor még bõven van levegõ az üvegben, és azt sem szabad hinni, hogy a levegõ részecskéi, amelyek az említett üvegben voltak, megsemmisültek a mécses égése miatt, és nem is szóródtak szét, miután képtelenek az üvegen áthatolni. Az is lehetetlen továbbá, hogy kizárólag ezekbõl a tûztápláló aerius részecskékbõl álljon a salétrom, amint általában feltételezik ugyanis már kimutattuk, hogy nem a teljes salétrom, hanem csak egy része származik a levegõbõl.

 ...

Végül pedig az összegyûjtött napsugarakkal keltett láng nitroaerius [oxigén] részecskéi különösen fényesek. Ez az égi láng valószínûleg pusztán az atmoszféra nitroaerius részecskéinek köszönhetõ, amelyek a fény nagy lendülete és hatása miatt kelnek tüzes mozgásra. S fel kell tételeznünk, ez az oka annak, hogy a napsugarakkal kalcinált [oxidált] antimon fixálódik és izzasztószerré alakul, mintha bezoárkõvé [ellenméreggé] változna, ha újra meg újra spiritus nitrit öntenek rá, majd elvonják tõle. Valószínû, hogy a spiritus nitriben bõséggel található nitroaerius részecskék, melyek egyes mozgásaiban a napsugarak nyilvánulnak meg, fixálják és alakítják izzasztószerré az antimont. Ezzel az elképzeléssel összecseng, hogy az antimon izzasztó hatása nemcsak a spiritus nitrinek és a napsugaraknak köszönhetõ, hanem a salétrom lángjának is, amelyben a nitroaerius részecskék sûrûbben vannak. Nem szabad megfeledkezni arról, hogy a napsugarakkal kalcinált antimon súlya jelentõsen nõ, amint a kísérlet bizonyítja. Aligha tudjuk az antimon gyarapodást másnak tulajdonítani, mint a kalcinálás során megkötött nitroaerius és tüzes részecskéknek.

Tisztában vagyok azzal, hogy az általános vélemény szerint az antimon izzasztó hatása a benne levõ idegen és éghetõ kén kalcinálás miatti elvesztésének tulajdonítható. De nem vagyok abban biztos, hogy ez az elképzelés megfelel az igazságnak. Jól ismert ugyanis, hogy ha az antimont és a salétromot hevített tégelybe vetik, heves láng csap fel belõlük, mert az antimon kénje meggyújta a salétromot. Ha azonban az antimon körülbelül kétszeres mennyiségû salétrommal robban (ahogy a kémikusok mondják), a hozzá kevert salétrom utána nem kelt már lángot, mert az antimon éghetõ kénje teljesen eltávozott a robbanáskor. Az antimon mégsem vált izzasztó hatásúvá. Ezért a további fixáláshoz szenet vagy valamilyen kéntartalmú anyagot kell idõrõl idõre a tégelybe tenni, amelyben az antimon, az utoljára hozzáadott salátrommal együtt, megolvad, így a salétrom meggyulladhat, és az antimont fixálhatja a hosszan tartó láng. Ezek után nyilvánvaló, hogy az antimon fixálását nem az idegen kén eltávolítása váltja ki, hanem a salétrom lángjában bõségesen rendelkezésre álló nitroaerius részecskék megkötése.

 ...

Feszítsünk ki egy megnedvesített hólyagot valamilyen edény kör alakú nyílására, és kössük rá, ahogyan a dobon is kifeszítik a bõrt; ezután egy kis üvegburát, amelybe egy kis állatot, például egeret tettünk, helyezzünk pontosan a hólyagra úgy, hogy egy súlyt teszünk a burára, nehogy a bent levõ állat felboríthassa (V. tábla, 2. ábra). A dolgok ilyetén elrendezésénél hamarosan tapasztalható, hogy a bura erõsen hozzátapad a hólyaghoz; és a hólyagnak az a része, amely a harang alatt van, fölnyomul az üveg üregébe, mintha a burába lángot zártunk volna be. Ez mindaddig folytatódik, amíg az állat lélegzik. Sõt amikor a burát megfogjuk és felemeljük, a hólyag az edénnyel együtt még mindig szorosan rátapad, ha az edény nem túl nehéz. Tehát ha egy köpölybe, amelyet a bõrre szoktak nyomni, egy kis állatot teszünk, az állat némiképp betöltheti a láng helyét. Ebbõl pedig nyilvánvaló, hogy az elõbb említett burába zárt levegõ rugalmas ereje csökken az állat lézése folytán, s nem képes tovább ellenállni a környezõ levegõ nyomásának.

A dolog jobb megvilágítása érdekében hadd mutassak be még egy kísérletet ugyanerrõl a hatásról ebbõl a kísérletbõl könnyen megállapítható, milyen arányban csökken a levegõ térfogata, ha az állat légzése megfosztja éltetõ részecskéitõl. Tegyünk tehát egy kis állatot egy megfelelõ talapzatra és zárjuk be egy szájával lefordított üvegbe, vagy ami még jobb, tegyük az állatot egy alkalmas kalitkába, és függesszük fel úgy egy üvegedényben, ahogyan az V. tábla 4. ábráján látható. A megfordított üveget ezután süllyesszük bele egy kicsit a vízbe úgy, hogy az üvegbe zárt víz ugyanolyan magasan álljon, mint a kinti víz; ez a meghajlított szívócsõvel, amelyrõl már szó volt, megvalósítható. Amikor ez megvan, engedjük le egy kicsit a külsõ vizet, hogy a belsõ víz magasságát jobban lássuk. Az üveg oldalára ragasztott papírokkal jelezzük a vízszinteket. Hamarosan látni fogjuk, hogy a víz érzékelhetõen emelkedik az üvegben, bár az állat által termelt hõ és az állat légzése miatt épp az ellenkezõjét várnánk.

A következõképpen érzékelhetjük, hogy az üvegbe zárt levegõ mennyire húzódik össze, mielõtt alkalmatlanná válik az állati élet fenntartására. Mérjük meg azt a teret az üvegben, amelyet a levegõ elfoglalt, amikor az állatot éppen belehelyeztük, és azt a teret is, amelyet ugyanez a levegõ elfoglalt az állat megfulladása után kialakult vízszintnél, úgy, hogy megmérjük, mennyi vízzel tudjuk megtölteni ezeket a tereket de vigyázni kell arra, hogy amikor ezeket a tereket mérjük, minden ugyanúgy maradjon a pohárban, mint korábban. Számoljuk most ki, hogy az elsõ tér mennyivel nagyobb a másodiknál. Így kapjuk meg, milyen mértékben csökken a levegõ rugalmas ereje és térfogata az állat légzése miatt. A különbözõ állatokkal végzett kísérletekben azt találtam, hogy a levegõ térfogata körülbelül egy tizennegyed részére csökken az állatok légzése folytán. Vigyázni kell azonban a kísérlet során, hogy az állat csak kicsivel kerüljön a víz felszíne fölé; ennek okát majd késõbb mondom meg.

Az eddigiek alapján biztos, hogy az állatok a légzéskor a levegõbõl éltetõ részecskéket vonnak el, s ezek ugyancsak rugalmasak. Ezért kétség sem férhet hozzá, hogy valami aerius, amely mindenképpen szükséges az élethez, a légzés révén jut be az állatok vérébe. Hiszen ha a légzés szükségessége, ahogy néhányan gondolják, csak abból ered, hogy a vért keringetni kell és a tüdõ mozgásával parányi részekre kell bontani, semmi nem indokolná, hogy az az állat, amelyet a fent leírt módon üvegedénybe zártunk, olyan hamar elpusztul, mert az ottani levegõ jóval az állat halála után is ugyanúgy használható a tüdõ felfújására, mint elõtte, s következésképpen a vér keringetésére. Ezt a levegõt csaknem a teljes atmoszféra nyomása hajtja, és semmi nem akadályozza meg abban, hogy az állat kitágult mellkasába nyomuljon, ezért a tüdõ felfújása, amint megmutattuk, máson múlik.

Pusztán azért, mert hiányos érzékelésünk miatt nem láthatók azok az edények, amelyeken át a levegõ belép a vérbe, nem tagadhatjuk a levegõ bejutását. Más, sûrûbb folyadékot szállító vezetékek sem láthatók a szemmel, amíg különbözõ kapillárisaik, bizonyos táv megtélele után, észlelhetõ csatornává nem egyesülnek. Milyen éles látás észlelte valaha is a nyirokedények vagy akár a vénák forrásait? Mennyivel kevésbé észlelhetjük a levegõ beveztésére szolgáló edényeket, amelyek bizonyára igen rövidek és rendkívül kicsik, ha ezek a vezetékek nem futnak be jelentõs távot és nem egyesülnek végül, mint a többiek, hanem külön, s nagyon rövid és rejtett úton futnak a tüdõ hártyáján; ezeknek az aerius részecskéknek a legaprólékosabb és legbensõségesebb módon kell a vérrel keveredniük, s csaknem végtelen számú edényen vagy inkább póruson kell, mindenhová eloszolva, belépniük a teljes tüdõn át a vérbe. A kifõzött és szétdarabolt tüdõn szinte végtelen számú, parányi pontra emlékeztetõ nyílás látható a mikroszkóppal. De azt már nem állíthatom biztonsággal, hogy ezek a pontok a vérbe vezetõ kapilláris csövecskék szájai lennének.

Kétségtelen tehát, hogy az állatok légzése ugyanúgy fosztja meg a rugalmas erõtõl a levegõt, mint a láng égése. Azt kell hinünk, hogy a tûz és az állatok ugyanolyan részecskéket vonnak el a levegõbõl, amint a következõ kísérlet is alátámasztja.

Zárjunk be egy állatot egy üvegedénybe egy mécsessel, és akadályozzuk meg a levegõ bejutását; ezt könnyen elérhetjük, ha a megfordított edény nyílását az elõbb említett módon vízbe merítjük. Ha ez megvan, hamarosan azt tapasztaljuk, hogy a mécses kialszik, és az állat sem él már sokáig. Kísérlettel gyõzõdtem meg arról, hogy a mécsessel üvegbe zárt állat a felénél valamivel hosszabb ideig él, mint egyébként.

Semmi okunk sincs feltételezni, hogy az állatot a mécses füstje fojtja meg, mert ha spiritus vinit [alkoholt] használunk, alig képzõdik füst, és az állat a mécs elalvása után egy ideig még elél az üvegben tehát azután is, hogy a füst teljesen megszûnt , így semmiképpen sem tételezhetjük fel, hogy az állat a láng füstjétõl fulladt meg. De mivel az üvegbe zárt levegõt a láng égése részben megfosztja nitroaerius részecskéitõl, amint már rámutattunk, a levegõ nem táplálhatja sokáig az állat légzését, mert nemcsak a láng, hanem az állat is hamarosan elfogyasztja a nitroaerius részecskéket.

...

Az elmondottakkal kapcsolatban kétségtelenül komoly problémák is fellépnek. Mert, elõször is, hogyan lehetséges, hogy az üvegedénybe bezárt állat vagy láng nem marad meg, noha az edényben még sok levegõ van? Hiszen az alul levõ víz csak az üveg egy részéig emelkedik fel, és a fennmaradó részt levegõ tölti ki, s bár ennek térfogata csökken, ellen tud állni a környezõ levegõ nyomásának.

Továbbá, mi módon tételezzük fel, hogy az iménti üvegben a levegõ elveszti rugalmas erejét? Azt kell hinnünk ugyanis, hogy a levegõ mennyisége a láng elalvása és az állat kimúlása után sem kisebb az üvegben. Hiszen a nitroaerius részecskéket nem semmisíti meg a láng égése és az állat légzése. Az üvegbõl sem kerülhetnek ki, mert sem a levegõ, sem a vele elkeveredett rugalmas anyag nem hatolhat át az üvegen, amint korábban jeleztük; különben az üvegbeli levegõ nyomása nem csökkenhetne semmilyen szívás hatására, minthogy a levegõ vagy a rugalmas anyag azonnal behatolna az üvegbe, amelybõl a levegõ elfogyott, és betöltené a levegõ által hagyott teret, különösen azért, mert a környezõ levegõ nyomása a behatolást segíti elõ.

 ...


Vissza http://www.kfki.hu/chemonet/
http://www.ch.bme.hu/chemonet/