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ANTOINE LAURENT LAVOISIER und die Revolution in der Chemie. Lebensdaten: 1743 - 1794. Antoine Lavoisier ist der Begründer der modernen Chemie, seine Arbeiten und sein persönliches Schicksal sind Ausdruck der geistigen und politischen Revolution, die Ende des 18. Jahrhunderts in Europa stattfand. Zu seinen Errungenschaften gehört die Erkenntnis, daß bei Verbrennungsprozessen Sauerstoff verbraucht wird, die Entwicklung einer pragmatischen Elementdefinition und des Prinzips der Materieerhaltung bei chemischen Reaktionen. Mit seinem Traite elementaire de chimie leistete er für die Chemie, »was ein Jahrhundert früher Newton mit seinen Principia für die Mechanik geleistet hatte«, wie Douglas McKie schrieb. Lavoisiers Arbeiten bildeten den Grundstein für die beginnende Industrialisierung. Wie andere Begründer wichtiger wissenschaftlicher Disziplinen erkannte er die Bedeutung quantitativer Forschungsmethoden und gab daher viel Geld für präzise Meßgeräte aus. Nach der Legende fanden die bonnets rouges, die 1793 während der Wirren der Französischen Revolution zu Lavoisiers Verhaftung kamen, ihn bei einem Experiment zur Atmung und Schweißabsonderung vor, bei der ein Gehilfe in einem Sack aus Seide steckte, der nur ein kleines Atemloch aufwies. Lavoisier wurde angeklagt und später guillotiniert. Antoine Laurent Lavoisier wurde als ältester Sohn von Jean Antoine Lavoisier, einem Rechtsanwalt, und Emilie Punctis am 26. August 1743 geboren. Seine Mutter, die aus einer wohlhabenden Familie stammte, starb 1746, Antoine wurde daraufhin von einer Tante, Clémence Punctis, aufgezogen. Er wuchs in Paris auf, neun Jahre lang besuchte er das renommierte College Mazarin, das für seinen naturwissenschaftlichen Unterricht berühmt war, studierte aber auch die Jurisprudenz und erwarb 1763 darin einen Abschluß. Die Ausbildung förderte nicht nur seine rhetorischen Fähigkeiten, sondern bekräftigte auch seine Skepsis gegenüber den zeitgenössischen wissenschaftlichen Theorien. Dazu verfügte er über großen persönlichen Ehrgeiz. Noch am College begann sich Lavoisier für die Naturwissenschaften zu interessieren, im Jardin du Roi unternahm er Botanikexkursionen und um 1762 besuchte er die Chemievorlesungen von GuillaumeFrancois Rouelle. Natürlich kannte er den Artikel über Chemie in Diderots Enzyklopädie, der bereits unter dem Einfluß von Newtons Principia verfaßt worden war. 1763 begleitete Lavoisier den Geologen JeanEtienne Guettard, einen engen Freund der Familie, auf einer langen Reise durch Frankreich, die unter dem königlichen Auftrag stand, die Mineralien des Landes und seine Bodenschätze zu katalogisieren. Zumindest in dieser Hinsicht hatte der französische Monarch - in England setzte gerade die industrielle Revolution ein - die Zeichen der Zeit erkannt. So ist Lavoisiers ganzes Leben eng mit dem Aufstieg der Industrie und des Kapitalismus und der Auflösung der alten Ordnung in Frankreich verbunden. 1765 unterbreitete Lavoisier der Académie francaise eine Abhandlung über Gips, mit dem in Paris Mörtel und Putz hergestellt wurden. Im darauffolgenden Jahr erhielt er für seine theoretischen Ausführungen zur Beleuchtung der Pariser Straßen von der Academie die Goldmedaille. Durch eine große Erbschaft wurde er finanziell unabhängig, etwa zur selben Zeit trat er der Ferme Generale bei, einer privaten Gesellschaft von Steuerpächtern, die für den König die Steuern eintrieben. Die fermiers waren wegen ihrer Korruption im gesamten Land verachtet, und obwohl Lavoisier liberale politische Ansichten vertrat, sollte ihm diese Verbindung später zum Verhängnis werden. 1771 heiratete er MarieAnnePierrette Paulze, ein vierzehnjähriges Mädchen, das zu seiner Laborgehilfin wurde, ihm seine Werke illustrierte und Artikel englischer Wissenschaftler übersetzte. Sie genossen eine glückliche, kinderlose Ehe und waren in intellektuellen Kreisen überaus bekannt; Jacques Louis David schuf von ihnen ein berühmtes Bild. 1768 wurde Lavoisier offiziell in die Académie francaise aufgenommen, und in den nächsten zwei Jahrzehnten beschäftigte er sich mit einer Vielzahl unterschiedlichster Themen - mit dem Problem verfälschter Nahrungsmittel, Tiermagnetismus und dem Zustand der Gefängnisse; wie Bleichmittel funktionieren, warum Metalle rosten, wie Wasser an Bord von Schiffen während langer Seereisen gelagert, wie die Glasherstellung verbessert werden konnte - das sind nur einige wenige der etwa zweihundert Aufsätze, an denen Lavoisier beteiligt war. 1775, nachdem er Mitglied der Pulverkommission wurde, zog er ins Arsenal, in der Nähe der Bastille, wo er ein umfangreiches Labor einrichtete. Der Umfang von Lavoisiers wissenschaftlichen Arbeiten und deren sozialgeschichtliche Aspekte zeigen sich am deutlichsten in den praktischen Untersuchungen. Gebeten festzustellen, ob das Wasser, das in einem offenen Kanal nach Paris floß, auch rein sei, ließ er es verdunsten und untersuchte dann die zurückgebliebenen festen Bestandteile. Dabei erkannte er, daß Wasser Verunreinigungen aufweisen konnte, weswegen er sich gezwungen sah, die Theorie zu bestreiten, wonach Wasser einfach in Erde »transmutiert« werden könne. 1772 schlug Lavoisier vor, daß jede Materie drei mögliche Zustände habe: fest, flüssig, gasförmig. Indem er die Bedeutung des gasförmigen Zustands erkannte aus dem sich ergibt, daß bei chemischen Reaktionen die Materie erhalten bleibt , fand er einen wichtigen theoretischen Baustein der Chemie. Zu den wichtigsten und berühmtesten Leistungen Lavoisiers gehört, daß er Verbrennungsvorgänge vollkommen neu definierte und, als Folge davon, den Sauerstoff entdeckte. Im 17. Jahrhundert hatte man eine hypothetische Substanz, Phlogiston, eingeführt, um erklären zu können, warum bestimmte Dinge brennen; später wurde sie zur Erklärung einer ganzen Vielzahl von chemischen Reaktionen verwendet. Brennbare Substanzen, nahm man an, enthielten Phlogiston, das im Rauch und in der Flamme wieder abgegeben wurde. Steinkohle zum Beispiel bestünde hauptsächlich aus Phlogiston, das während der Schmelze auf das Erz übergehe. Gegenbeweise wie die Tatsache, daß Metalle beim Verbrennen (durch Oxidation) schwerer werden, wurden ignoriert oder weitschweifig anders erklärt. Nach Experimenten mit Schwefel, Phosphor und anderen Chemikalien schlug Lavoisier 1772 in einer Eingabe an die Académie eine neue Hypothese vor: Bei der Verbrennung werde nicht Phlogiston abgegeben, sondern Luft absorbiert. Das war nicht ganz korrekt, aber Lavoisier ging nun daran, die umfangreichen Arbeiten anderer (vor allem britischer) Chemiker zu studieren, die diese über die verschiedenen »Lüfte« gemacht hatten. Dabei hatten sie bereits Stoffe wie Kohlenstoffmonoxid, Stickstoff und Chlorwasserstoff (wie wir sie heute nennen) entdeckt. 1773 schrieb Lavoisier, daß er plane, frühere Experimente zu wiederholen, »um damit unser Wissen über die Luft, die bei der Verbrennung verbraucht oder von anderen Substanzen freigesetzt wird, mit dem Wissen anderer zu verbinden und so eine Theorie zu erstellen.« Die Ergebnisse dieser Forschungen veröffentlichte er 1774 unter dem Titel Opuscules physiques et chimiques. 1778, nach vier weiteren Jahren mit Experimenten und unter Zuhilfenahme der Arbeiten von Joseph Priestley, der die besonderen Eigenschaften von »dephlogistonierter Luft« erkannt hatte die er durch Erhitzen von Quecksilberschlacke gewann , stieß Lavoisier auf den Sauerstoff. Während Priestley weiterhin an der Phlogistontheorie festhielt, gelang es Lavoisier, den »gesündesten und reinsten Teil der Luft« als Sauerstoff zu identifizieren. Da Sauerstoff in Lavoisiers Werk im Kontext der Säurenbeschreibung auftauchte, nannte er den Stoff Oxygen, »SäureBilder«. Obwohl es sich dabei, wie sich herausstellte, eigentlich um eine falsche Bezeichnung handelte, blieb der Name. Wichtiger noch, Lavoisier erkannte, daß, wenn Sauerstoff mit Metallen reagiert, Oxide gebildet werden, bei Reaktion mit NichtMetallen Säuren. Rostendes Metall, verwesende Kadaver, verrottende Pflanzen, brennendes Holz sie alle sind Beispiele für die Oxidation. Und, wie Lavoisier zeigte, stellt die Verbrennung bei der Atmung einen grundlegenden chemischen Prozeß dar, bei dem Sauerstoff aus der Luft aufgenommen und Kohlendioxid abgegeben wird. Manchmal wird Lavoisier auch die Entdeckung der Zusammensetzung von Wasser zugeschrieben. Um die Priorität der Entdeckung stritten sich die britischen Wissenschaftler Joseph Priestley, Henry Cavendish und James Watt - der bemerkt hatte, daß Sauerstoff und Wasserstoff zu einer Art Tautropfen umgewandelt werden können, wenn ein elektrischer Funke sie zusammenbrachte. Der Tautropfen schien nichts anderes als Wasser zu sein - und war nichts anderes. Lavoisier war der erste, der korrekt die Elemente identifizierte, aus denen sich Wasser zusammensetzt. Aus dem vorhergehenden sollte klargeworden sein, daß Lavoisier ein sehr ehrgeiziges Programm verfolgte und seine Entdeckungen als Grundlage für einen völlig neuen Wissenschaftszweig ansah. Da ihm bewußt war, wie wichtig die Presse und die Öffentlichkeit waren, rief er nicht ganz uneigennützig, eine Zeitschrift ins Leben, die Annales de Chimique, die noch heute verlegt wird. In seiner 1787 erschienenen Methode de nomenclature chimique entwarf er ein Namengebungssystem für Chemikalien, das auf den wichtigsten Bestandteilen beruht, und schuf die dazugehörigen Symbole. Trotz anfänglichen Widerstands seitens britischer und deutscher Wissenschaftler hat dieses System ohne große Veränderungen bis heute Bestand. Sein Traite elementaire de chimie (1789) liefert eine Theorie zur Bildung chemischer Verbindungen aus den Elementen. Lavoisiers Postulat von der Erhaltung der Materie während chemischer Reaktionen zeichnet den Traite als modernes Werk aus, was sich auch in seiner Aussage bestätigt: »Wir dürfen nichts als den Fakten trauen. Sie werden uns von der Natur gegeben und können uns nicht täuschen. In jedem Fall sollten wir unsere Gedanken der Prüfung durch das Experiment unterziehen ...« Zugleich erkannte er die Grenzen, die ihm die damaligen Instrumente und Verfahren setzten. So ließ er sich nicht dazu hinreißen, seine Elemente als einfache, unteilbare Stoffe zu bezeichnen, nur, daß sie »nach dem jetzigen Stand des Wissens« nicht weiter zerlegt werden können. Lavoisier hätte den Traite, der relativ kurz und schnell zu lesen ist, erweitert, wäre nicht die Französische Revolution dazwischengekommen. Obwohl er selbst das Gedankengut der Aufklärung vertrat und die ursprünglichen Ziele der Revolution unterstützte, hatte er als fermier generale vom alten Regime auch profitiert. 1793, während der kurzen Machtphase JeanPaul Mamis, wurde Lavoisier verhaftet, im folgenden Frühjahr wurde ihm und dreißig anderen Steuerpächtern der Prozeß gemacht. Er wurde für schuldig befunden, und nachdem das Gericht auf seine wissenschaftlichen Verdienste hingewiesen wurde, soll Richter Coffinhal (der später selbst exekutiert wurde) ausgerufen haben: »Die Republik braucht keine Wissenschaftler.« Verbürgt jedoch ist der Ausspruch des Mathematikers Joseph Louis . de Lagrange, der, nachdem Antoine Lavoisier am 8. Mai 1794 guillotiniert wurde, sagte: »Es dauerte nur einen Augenblick, diesen Kopf abzuschlagen, aber hundert Jahre mag es dauern, bis ein solcher wieder nachwächst.« |
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