Záhada hořlavého vzduchu (1.)
Kdy se začali první chemici zabývat plyny a jak složitá byla cesta k jejich objevování a pojmenování?
„Hořlavý vzduch vyskytující se v bažinách se podstatně liší od toho, jenž vzniká při rozpouštění kovů v kyselinách, a trochu méně od toho, který povstává z destilace rostlinné a živočišné hmoty“, napsal roku 1776 Alessandro Volta (1745–1827) v pojednání o „hořlavém vzduchu“. Začala epizoda v dějinách chemie, kterou teprve dnes historikové rozplétají. Její hlavní momenty odehrávající se zhruba v letech 1766 až 1790 znamenaly pokrok v jedné oblasti: v chemii plynů. Tehdy se totiž ukázalo, kolik plynů je hořlavých.
O deset let dříve než Volta napsal Angličan Henry Cavendish (1731–1810), že plyny vznikající z rozkládajícího se masového vývaru nebo z masa jsou hořlavé, nejsou však tak výbušné jako „hořlavý vzduch ze zinku“. O vzduchu ze zkaženého masa soudil: „Vcelku se zdá, že tato odrůda hořlavého vzduchu je téměř stejného druhu jako ona vznikající z kovů. Zdá se však, že není úplně stejný, nebo je smísen s nějakým těžším vzduchem, než je on sám, kterýžto těžší vzduch má do jistého stupně schopnost zhasínat plamen, podobně jako to činí fixní vzduch.“ V dalším textu budeme střídavě používat dobové názvosloví a pro srozumitelnost také dnešní.
Opakuje se zde „vzduch“, třebaže jde o různé plyny. Názvosloví bylo problémem alchymie, který zdědila rodící se chemie. „Vzduch“ byl dědictvím řecké přírodní filozofie, která posléze operovala s představou hmoty složené ze čtyř elementů, vody, ohně, země a vzduchu. Jakýkoli plyn byl pak po staletí označován „vzduch“.
Nyní byl klíčový „hořlavý vzduch“, ovšem ukazovalo se, že je více „vzduchů“, které mají stejnou vlastnost. Cavendish se zmiňuje o hořlavém vzduchu vznikajícím z kovů, což byl vodík, který tento učenec chemicky charakterizoval. Bublinky plynu vznikající při rozpouštění kovů v kyselinách pozorovali různí učenci již dříve, nicméně na rozdíl od Cavendishe se spokojili s tímto pozorováním.
Cavendish poznamenal, že hořlavý vzduch z rozkládajícího se masa se tím, že může zhasnout plamen, chová současně jako „fixní vzduch“. To byl v dobovém názvosloví oxid uhličitý, který má tuto vlastnost. Volta soudil, že „vzduch“ z bažin je jiný, než „vzduch“ z kovů – a měl pravdu. Dnes víme, že bahenní plyn je především methan. Svoje pozorování neváhal Volta publikovat a na rozdíl od Cavendishe vehementně prosazoval svůj nárok na objev nového plynu.
Cesta za objevováním „vzduchů“
V následujících několika desetiletích byla klíčová otázka: jak je to s hořlavým vzduchem? Problém zprvu nechtěně zkomplikovali bratři Hilaire-Martin (1718–79) a Guillaume-François (1703–70) Rouellové . Roku 1773 napsali v práci o fixním vzduchu, oxidu uhličitém, že objevili jakýsi jiný hořlavý vzduch již před 19 lety. Stalo se tak, když použili hepar sulphuris v pokusu, který prováděli v noci. Když se jeden z nich naklonil nad reakční nádobou, svíčka v jeho ruce neznámý „vzduch“ zapálila. Byl to sirovodík, sulfan, přičemž výchozí látka, hepar sulphuris (volně přeloženo „játra síry“), byl nečistý sulfid draselný, často obsahující také různé polysulfidy. Týž „vzduch“ připravili později dalšími reakcemi, ale nedomnívali se, že by síra byla jeho složkou.
Roku 1776 Joseph-Marie de Lassone zahříval „květ zinku“, oxid zinečnatý, smíchaný s dřevěným uhlím a připravil plyn, který hořel modrým plamenem, ale nevybuchoval ve směsi se vzduchem. Tento další „hořlavý vzduch“ byl oxid uhelnatý. Týž chemik připravil zahříváním Pruské modři ještě jeden plyn, jenž rovněž hořel a také nevybuchoval. Byl to kyanovodík. Lassone uzavřel, že existují dva druhy hořlavého vzduchu, totiž „obyčejný“, vybuchující ve směsi se vzduchem, což byl vodík, a jeho nový „vzduch“, který nevybuchuje. Trochu překvapuje, že tento vědec nerozlišil oxid uhelnatý a kyanovodík. Jen poznamenejme, jak nebezpečné pokusy nic netušící chemici prováděli.
Badatelé se rozdělili na dva tábory. Roku 1776 napsal Pierre-Joseph Macquer (1718–84) ve svém slovníku Dictionnaire de chymie: „Vzhledem k našemu současnému stavu znalostí setrvávám v názoru, že je pouze jeden druh hořlavého plynu.“ Tento vědec byl přesvědčen, že to je plyn vznikající reakcí kovů s kyselinami, tedy dnes vodík, a ten zvolil za jakýsi základ. Kritériem se mu tak stala hořlavost, zatímco další vlastnosti plynů byly podle něj vedlejší.
Macquerův slovník přeložil Angličan James Keir a ve vlastním dodatku k němu napsal: „… hořlavé plyny se získávají z velmi rozličných materií a velmi rozdílnými metodami. Proto může patrně existovat několik druhů hořlavého plynu.“ V posledních dvou citátech si povšimněme, že se občas už psalo o „plynu“, ne o „vzduchu“, i toho, že tento vědec měl pravdu. Hořlavost je vlastnost řady plynů. Byl to okamžik rovnováhy.
O historii objevování plynů jsme hovořili s prof. Vladimírem Karpenkem v historickém magazínu Zrcadlo Českého rozhlasu Leonardo, který měl premiéru v pátek 11. 3. 2011.
Nejposlouchanější
Více z pořadu
E-shop Českého rozhlasu
Závěr příběhu staré Karviné, který měl zůstat pod zemí
Karin Lednická, spisovatelka
Šikmý kostel 3
Románová kronika ztraceného města - léta 1945–1961. Karin Lednická předkládá do značné míry převratný, dosavadní paradigma měnící obraz hornického regionu, jehož zahlazenou historii stále překrývá tlustá vrstva mýtů a zakořeněných stereotypů o „černé zemi a rudém kraji“.
