| Cím: | Bunsen | ||
| Szerző(k): | Mikola Sándor | ||
| Füzet: | 1899/október, 21 - 28. oldal |  PDF | MathML |
|
| Témakör(ök): | Egyéb írások | ||
|
A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre. BUNSEN. Augusztus 16-án halt meg 88 éves korában. Heidelberg városának volt büszkesége, melynek egyetemén oly hosszú időkig tanított; de az egész tudományos világ ismerte nevét. Munkálatai, kitűnő tanítása s szerető bánásmódja a világ minden részéről oda vonzották a tanulni vágyó ifjúságot.  Városának hírt és dicsőséget szerzett. Meg is becsülték őt. A mikor megjelent a város sétaterein és környékén, mindenki a legnagyobb tisztelettel üdvözölte, büszkén mutogatták az idegennek: "ott megy Bunsen, a mi Bunsenünk!" Fejedelmétől "excellentiás" czímet kapott s külföldi fejedelmek és tudományos társulatok vetekedtek abban, hogyan rójják le tiszteletük adóját. De ő megtartotta lelke régi mivoltát, a szerénységet, mely közmondásossá vált. Külső élete (alább megtalálhatja az olvasó) minden zajos esemény nélkül folyt le; épp olyan egyszerű, épp olyan szürke, mint száz más professoré; de annál érdekesebb s jelentős eseményekben gazdagabb lelkének belső élete. Életének vágya: a természet titkainak kifürkészése; belső kötelessége: tanítványait ebbe bevezetni; minden tettének rugója: az emberszeretet. Már első tudodmányos dolgozata is nagy hasznára vált az emberiségnek. Régi idők óta ismretes az arzén, mint rettenes méreg; Bunsen koráig tehetetlenek voltak vele szemben az orvosok, ellenmérgét nem ismerték; a ki arzént bevett, menthetetlenül elpusztult. Bunsen meg akar vele küzdeni, le akarja győzni; vizsgálatai körébe vonja s hosszas kísérletezés után megállapítja, hogy a mikor vashydroxid arzénnel vegyül, vasasarzén keletkezik, mely vízben oldhatatlan s így a szervezetet meg nem támadhatja. Ez időtől fogva a vashydroxid mint az arzén hatalmas ellenmérge a gyógyszertárakban is szerepel. A siker továbbkutatásra buzdítja, keresi ennek a veszedelmes anyagnak a vegyületeit. Újból megcsinálja azt a régi kísérletet, melyet a franczia Cadet már 1760-ben végrehajtott, midőn arzénsavat és kaliumacetátot összekevert s a keveréket melegítette, minek következtében barnás-vörös folyadék keletkezett, mely a levegőn erősen füstölgött s rettenetes bűzt terjesztett. A folyadékot "Cadet füstölgő folyadékának" nevezték, de kellemetlen s veszedelmes sajátságai miatt alig foglalkoztak vele. Bunsen nemcsak ezt, hanem sok hasonló arzénvegyületet megvizsgált, megállapította tulajdonságaikat s kellemetlen szaguk miatt elnevezte kaodyl vegyületeknek rossz szagú). Kimutatta, hogy valamennyiben egy és ugyanazon gyök szerepel, mely a szerves vegyületekben ugyanolyan szerepet játszik, mint a fémek a szervetlenekben. Ezen vizsgálataival a gyökelméletnek, mely a modern szerves chémiában oly nagy fontosságra tett szert, egyik megalapítójává lett. Hogy e vizsgálatokhoz mily nagy önfeláldozásra és bátorságra volt szükség, azt csak akkor tudjuk kellőképpen méltányolni, ha felfogjuk ezen anyagok igaz természetét. Mert kellemetlen voltuk mellett a legnagyobb mértékben mérgesek, nagyon könnyen párolognak, hamar meggyulladnak s e közben robbanást okoznak. Ha a kakodyl cyanid néhány mg-ja a szobában rendes hőmérsékleten elpárolog, ez elégséges arra, hogy az ember elveszítse eszméletét. Ha megszagoljuk, az orrban és torokban nagyon fájdalmas szúrást érzünk; ha egy csepp a bőrre esik, nagyon nehezen gyógyuló daganatok támadnak; e mellett oly explosiv természetű, hogy a legkisebb melegedéstől, sokszor az egyszerű ráleheléstől hevesen felrobban. Ezen tulajdonságainál fogva csak nyílt levegőn szabad vele kísérletezni, ott is csak úgy, ha az ember a búvárhoz hasonlóan öltözködik s hosszú üvegcsövön át veszi lélegzetét. Így vizsgálják mainap, mikor már ismerik természetét. Mikor Bunsen megkezdte kísérleteit, ő volt e téren az első, teljesen járatlan utas; útmutatói sem voltak, melyek vezessék; más ismeretei sem voltak, csak azok, melyeket saját esze s tanulmányai adtak. De nem is szabadult meg épen, mert a mint a kakodyl cyanidot hevítette, a lombik felrobbant s az üvegszilánkok kioltották egyik szemevilágát; s ezenkívül a robbanás és az anyag mérgező hatása következtében oly súlyos sebeket kapott, hogy hetekig feküdt élet és halál között. Hős volt éppúgy mint az a katona, ki csatamezőn vérzik hazája boldogságáért. Eme kutatásai tisztán a szerves chémiához tartoztak, de 1838-ben átlépett tudományágának ama határára, melyben az a physikával érintkezik, hogy azután élete végéig e téren maradjon. Itt szerezte legnagyobb érdemeit, tette legnagyobb felfedezéseit s megalapította a modern physikai chémiát. Az első vizsgálata az égési termékekkel foglalkozik. Az anyagok csak bizonyos magas hőmérsékleten égnek el, vagyis egyesülnek az oxigénnel. Ha azonban nincs elegendő oxigén, a fejlődő gázok egy része felhasználatlanul száll el. Bunsen meghatározza a világító gáz elégésénél keletkező égéstermékeket, megméri mennyiségüket s megállapítja a használatlanul elszálló gáz százalékszámát. A módszer, melyet követett, oly tökéletes, hogy mind e mai napig mint klasszikus gázvizsgáló módszer általánosan használatos. De nem elégszik meg a tudományos eredménnyel, gyakorlati hasznát is akarja látni. Oly lámpát készít, melyben a világító gáz jobban ég el és jóval magasabb hőfokot szolgáltat, mint az addig használatos lámpák. Ez a Bunsen-lámpa, mely oly elterjedt és közönséges eszköz, hogy nélküle el sem tudnánk lenni. Szabadalmat nem vett rá, valamint egy találmányára sem. Az ő vágya, mely a természet titkainak fürkészéséhez vezette, semmiképpen sem volt összekötve azzal, hogy találmányaiból pénzbeli hasznot húzzon. De ha tőkét nem is hozott, annál nagyobb volt az a tudományos haszon, melyet neki szerzett. Végre birtokában volt egy könnyen kezelhető eszköznek, mely oly magas hőmérsékletet adott, mint azelőtt egy sem s a mellett meg volt az az előnye, hogy lángja majdnem szintelen. Ezzel már meg lehetett próbálni, hogy azon testek, melyek a régi lámpa alacsonyabb hőfokán változatlanul szilárd állapotban maradtak, megolvadnak vagy párolognak-e s meg lehetett nézni ‐ színtelen lévén a láng ‐ milyen színűre festik azt. Hiszen már jóval Bunsen előtt ismeretes volt, hogy a legtöbb anyag, ha magas hőmérsékleten párolog s izzásba jő, jellemző színű sugarakat bocsát ki; a natrium sárgát, lithium pirosat, réz zöldet stb. Ezt a körülményt fel is használták az anyagok felismerésére, a chémiai analysisre. Oly test, mely jellemző sárgára festi a lángot, bizonyosan nátriumot tartalmaz és így tovább. A baj csak az volt, hogy ezen módszer alkalmazhatósága nagyon szűk körre szorult, mert szemünk azon gyengeségben leledzik, hogy csak néhány színárnyalatot bír megkülönböztetni s a színkeverékből a részeket felismerni nem tudja. De feltéve, hogy szemünk valami úton-módon eléri a tökéletesség azon fokát, mikor a legkisebb színárnyalat-különbségről is tudomást szerezhet: még mindig eldöntendő, vajjon minden test izzó gőzének van-e jellemző színe és nincs-e többnek, talán igen soknak, ugyanaz a színe? E kérdések foglalkoztatták Bunsent, miképpen előtte sok más tudóst. Ő azonban rátért a helyes útra, mely a sikerhez vezette. Gondolatmenete az analógiák, a természeti erők egysége körül forgott. Melyek ama jelenségek, melyek hasonlók a fényjelenségekhez, de ezeknél ismertebbek? Már régen sikerült a hang és a fény közeli rokonságát felfedezni. Az elsőnél a legegyszerűbb kísérlet megmutatja, hogy a rezgés tempója, az úgynevezett rezgési idő határozza meg a hang magasságát; a fényről Huyghens azt állította, hogy szintén periodikus rezgés; és ha ezt elfogadjuk, a fény színe minek tulajdonítandó? Fresnel bebizonyította, hogy a rezgési időnek; a különböző tempójú fényrezgések szolgáltatják a különböző színű sugarakat. Az optikában tehát a szín ugyanaz, mint a hangtanban a hang magassága; nincs is más különbség közöttük, mint az, hogy a fényrezgések billiószor gyorsabbak. De van különbség ama két szervünk között, mely a kétféle rezgést felfogja. A fül roppant finom megkülönböztetéseket tud tenni a hangok között. A mint a természetben alig van test, mely egy másikhoz teljesen hasonló volna, alig van egy fának olyan levele, mely egy másikra pontosan ráillenék; úgy alig van két test, melyek egyenlő rezgéseket bocsátanának ki. A fül bámulatra méltó képességével majdnem valamennyi hangot, pedig számuk kitesz 30.000-et, meg tud egymástól különböztetni. Azt az irányt azonban, melyben a hanghullám fülünkhöz érkezett nem tudja pontosan kijelölni. Ezzel szemben a szem éppen ez utolsó tulajdonságban kitűnő: pontosan értesít arról az irányról, melyben a fénysugár szemünket éri s ebben ki is meríti összes képességeit; a különböző rezgési idők, vagyis a színek felfogása már nagyon kezdetleges. Úgyszólván csak három alapszínt tud megkülönböztetni és ezekből minden színárnyalatot, melyeknek száma 50-et sem tesz ki, összeállít. 30.000 hanggal tehát alig 50 szín áll szemben.! Hozzájárul még ehhez, hogy a gyakorlott fül a legkomplikáltabb hangegyvelegből is kiismeri egy bizonyos hangszer hangjait; melyik az a gyakorlott szem, mely az összetett színekről meg tudná mondani, micsoda anyagból származtak? Valószínű, hogy a természet, mely a hangokban oly gazdag, színekben sem szegény; sőt miután a fényrezgések sokszorta finomabbak, sokszorta gyorsabbak, valószínű az is, hogy a különböző színek száma nem is 30.000, nem is százezer, hanem sok millió, sőt billió! Ha minden ember hangjának van zengése, minden zenei hangszer, sőt minden ablaktábla, minden ivópohár az ő sajátságos hangja által jellemezhető, miért ne jellemezhetné minden testet a tőle kibocsátott fényrezgés száma vagy színe? Nem a természetben van a hiba, hanem szemünkben, mely azokat nem tudja egymástól megkülönböztetni. Mi módon jöhetnénk szemünk segítségére? Bunsen színes üvegekkel próbálta először. Különböző anyagok keverékét izzította a Bunsen-lámpa lángjában és ezt különböző színű üvegeken keresztül vizsgálta. A piros üveg elhalványította a többi alkatrészek színeit és így pl. a lithium piros színét jobban lehetett felismerni és így tovább. Ezen vizsgálatok közben ismerkedett meg Kirchhoffal és elhatározták, hogy ezután közösen fognak dolgozni. Kirchhoff adta az eszmét, hogy ezen czélt sokkal pontosabban lehet elérni, ha a különböző színű sugarakat prizmával szétválasztjuk. Ismeretes dolog, hogy az esőcseppekre eső napfény felbomlik a szivárvány színeire; ismeretes továbbá az is, hogy Newton ezt a felbontást üvegprizmával is megcsinálta. Az üvegprizma a ráeső fénysugarakat eltéríti eredeti irányuktól - megtöri; azokat, melyeknek rezgésszámuk nagyobb, nagyobb mértékben téríti el. Legkisebb rezgésszámuk van a vörös sugaraknak, ezek térnek el legkisebb mértékben, azután következnek a narancs, a sárga, a zöld, a kék, az indigó s végül az ibolya. Ha fehér fénynyaláb esik a prizmára, akkor a benne lévő összes színek egymásután az előbbeni sorban legyezőszerűen térnek el az eredeti iránytól s ha útjukba fehér ernyőt állítunk, megjelennek az összes színek a vöröstől az ibolyáig. Ez a folytonos színkép (spectrum). A színek szakadás nélkül, folytonosan mennek át egymásba, úgy hogy a legélesebb vizsgálat sem tudja megmutatni, hol végződik pl. a vörösnek nevezett színek csoportja és hol kezdődik a narancsszín-csoport. Bunsen megmutatja, hogy az izzó szilárd és folyékony testek (pl. egy mészhenger) adják ezt a folytonos színképet. Ezzel szemben mindazon testek, melyek az izzás hőmérsékletén már párolognak, úgy hogy a Bunsen-lámpa lángjába izzó gőzeik jutnak, nem adnak folytonos színképet, hanem csak egyes színes sávokat vagy egészen vékony színes vonalakat. Például a nátrium színképe egy fényes sárga vonal, a lithiumé egy sötétebb és egy világosabb vörös vonal, a káliumé egy sötétvörös és egy kék vonal, a thalliumé egy világos zöld vonal, a hydrogéné egy szélesebb vörös és két kék vonal stb. Egyféle rezgésszámmal bíró sugarat csak igen kevés test izzó gőze bocsát ki; a legtöbb egyszerre többfélét, melyeknek rezgésszámai különbözők. Sőt vannak olyan testek, melyek több száz vonalat adnak. Bunsen végig próbálta az összes anyagokat, melyekhez hozzájuthatott, de nem talált köztük egyetlen-egyet sem, melynek színképe egy másik test színképével teljesen megegyeznék. Világos tehát, hogy a színképi vonalak azt a testet tökéletesen jellemzik s a legegyszerűbb s legpontosabb módszert szolgáltatják a testek felismerésére s a vegyületek analizálására. Ha keveréket teszünk a lángba, akkor minden alkatrész vonalai a térben elválasztva, egymás mellett jelennek meg, úgy, hogy mindegyiket kétségtelenül teljes biztossággal lehet felismerni. Bunsen a fontosabb chémiai elemek színképi vonalait pontosan megjelölte, helyüket a folytonos színképben megállapította. Mindjárt a színképelemzés első hónapjaiban, amint a dürkheim-i ásványvizet analizálta, feltűnt neki egy új, eddig ismeretlen színkép; oly biztos volt felfogásának helyes voltában, hogy e színképet habozás nélkül egy új, eddig ismeretlen elem jelenlétének tulajdonította. Meg volt arról győződve, hogy ez az anyag -bár talán minimális mennyiségben- meg van abban az ásványvízben s hozzáfogott annak chémiai elválasztás útján való előállításához. E végből 44.000 liter dürkheimi ásványvizet párologtatott el s volt elég türelme a munkát személyesen a legnagyobb gonddal végrehajtani, a minek eredménye: 16,5 gramm abból az új elemből, melyet caesium-nak nevezett el. Hasonló módon fedezte fel a rubidium-ot. A színképelemzés felfedezése által Bunsen a chémiát hatalmas módszerrel ajándékozta meg, mely előtt az anyag legparányibb része sem marad elrejtve. Ez magában elegendő volna arra, hogy nevét felejthetetlenné tegye. A színképelemző készülék azonban nem marad a chémia szűk határai közt. Felvilágosító hivatását kiterjeszti a Napig, az állócsillagokig. Tudósítást hoz arról, micsoda anyagokból vannak ez égi testek, útmutatást ad arra, az emberek előtt nagyon érdekes kérdésre: lehetséges-e élet a Földön kívül más égitesteken is? Hogyan lehetséges mindez? Kirchhoff és Bunsen nemcsak ama színképeket vizsgálták, melyeket a különböző testektől kibocsátott fénysugarak hoznak létre: hanem különös figyelmet fordítottak a Nap színképére is. Említettük már, hogy Newton bontotta fel először a Naptól jövő fénysugarakat prizma segítségével. A keletkező színkép folytonosnak látszott. A dolog azonban nincsen úgy. Már 1802-ben észrevette Wollaston, hogy a Nap színképében fekete vonalak látszanak, melyeket 1814-ben Fraunhofer pontosabban megvizsgált és megszámlálni próbált. A főbb vonalakat stb. betűkkel jelölte. Feltűnt az is, hogy egyes fekete vonalak a színkép épp azon részét takarják el, melyek helyén az ismert földi elemek fényes vonalai vannak. Így pl. a Faunhofer-féle -vonal épp azon helyen van, a hol a nátrium fényes sárga vonala látszik. A Nap színképéből tehát olyan fény hiányzik, milyent a nátrium kibocsát. Ennyit tudtak 1857-ig, mikor Kirchhoff és Bunsen egy flintüveg prizmát kaptak, melyet Fraunhofer maga csiszolt. Mindjárt hozzá is láttak azon vonatkozás megvizsgálásához, melyen a vonal a nátrium fényes sárga vonalához áll. Előállították a Nap színképét és megjegyezték a vonal helyét; ezután ugyanazon napsugarakat kősógőzöket tartalmazó lángon vezették keresztül és azt tapasztalták, hogy mikor a napfény felhőkön szűrődik keresztül, tehát gyenge: akkor a sárga vonal is feltűnik, de teljes napvilágításnál a fekete vonal megmarad feketének, sőt még szélesebb lesz. "Das scheint mir eine fundamentale Geschichte" mondta Kirchhoff és másnap már megvolt a törvény. A sötét és fényes vonalak lényegben nem különböznek. Minden test épp azon sugarakat nyeli el, melyet maga is kibocsát. Ha a test izzó és a háttér sötét, akkor a jellemző vonalak fényesek sötét háttérben; ha azonban -bár maga is gyengén világít- a háttér fényesebb és mi rajta keresztül erre a fényes háttérre nézünk, akkor ezen vonalak sötéteknek látszanak a fényes háttérben. Ez volt az absorptió- és emissióképességről szóló tétel vagy a színképi vonalak megfordításának felfedezése. Minden testet tehát kétféle színkép jellemezhet: 1. az emissiós színkép, vagyis azon színes vonalak, melyeket a test izzó gőzeitől kibocsátott sugarak létrehoznak, 2. az absorptiós színkép, vagyis azon sötét vonalak, melyek a folytonos színképet födik akkor, midőn egy folytonos színképet adó testből kiinduló sugarak egy része a test gőzeiben elnyeletést szenved. A kétféle színképet alkotó vonalak helyzete egyébként teljesen ugyanaz. Kirchhoff a Nap színképében mintegy 3000 sötét vonalat jelölt meg. Ismeretes az is, hogyan magyarázta e vonalak keletkezését. A Nap mélyéből mindenféle rezgésszámmal bíró sugarak jönnek ki; ezeknek egy részét a Nap athmosphaerájában lévő anyagok elnyelik. Ily módon sikerült a Nap s az állócsillagok egy részének alkatrészeit meghatározni. A színképelemző készülék ‐ Bunsen és Kirchhoff bámulatos találmánya ‐ a csillagászat leghatalmasabb s leghasználtabb eszközévé vált. Tudományos értéke egyenrangú a messzelátóéval. Beszélnünk kellene még Bunsen egyéb munkáiról, arra azonban ‐ még ha csak a czímeket akarnók felsorolni ‐ kevés e hely. Ezeknek jórésze a physikai könyvek tárgya. Ott van leírva a Bunsen-elem, melyben réz helyett szén alkotja a positív sarkot; ott szerepel a jégkalorimeter, ez a fajhők meghatározására szolgáló nagyon pontos eszköz; fontosak s részben úttörők azon munkái, melyeket a gázoknak folyadékokban való absorptiójára és a diffusiójára vonatkozólag végzett, továbbá a gőzsűrűségek és a fény chémiai hatásának mérései. "Oly életnek értékét, írja tanítványa Roscoe, mely eredeti tudományos munkálatokra szenteli magát, azon új ösvényekkel mérjük, melyeket ilyen munka megnyit. Ebből a szempontból Bunsen munkája a jelen század egyetlen nagy természettudósának munkája mögé sem állítható". Legszebben jellemzi azonban egy másik tanítványa mikor azt mondja: "Mint kutató nagy volt, mint tanár még nagyobb, mint férfi és barát a legnagyobb". * |