BECK MIHÁLY
Than Károly
Noha hazánkban már a XVIII. században jelentõs kémiai eredmények születtek – elegendõ csak a tellúr felfedezésére utalnunk – a kor színvonalán folytak az ásványvízelemzések, a Selmecbányai Bányászati Akadémián folytatott laboratóriumi képzés mintául szolgált Európában, Irinyi János 1838-ban, alig húsz éves korában feltalálta a foszforos gyufát, késõbb pedig a kémia elméletében is fontos megállapításokat tett, aligha lehet kétséges, hogy a modern kémia hazai megalapozója Than Károly volt.
 |
| Than Károly |
Érdeklõdése és munkássága a kémia egész területére kiterjedt, a legkülönbözõbb kémiai jeleségeket sokoldalúan közelítette meg, és képes volt a nagyobb összefüggések fölismerésére, szigorú logikája pedig hozzásegítette az ebben az idõszakban különlegesen fontos fogalmi tisztánlátáshoz. Kivételesen alapos kísérletezõ volt, figyelme mindig kiterjedt a lehetséges hibaforrásokra. A szervetlen, az analitikai és a fizikai kémiában máig érvényes alapvetõ fontosságú felfedezéseket tett. Meghatározó fontosságú volt munkássága az egyetemi és a középiskolai kémia oktatás megszervezésében, tudományszervezõi tevékenysége a Magyar Tudományos Akadémián és tudománynépszerûsítõ munkája a Természettudományi Társulatban.
Itt és most csak tudományos munkái legfontosabb elemeinek felvillantására vállalkozhatunk.
1864-ben, a Magyar Orvosok és Természetvizsgálók X. Nagygyûlésén Marosvásárhelyen tartott elõadásában1 behatóan foglalkozott az ásványvizek kémiai összetétele megadásának problémájával. A vegyület, a keverék és az elegy pontos fogalmi meghatározásával és a kémiai elemzés eredményei természetének összevetésével megállapítja, hogy „ámbár tehát az elemzés által az egyes elemi alkatrészek minõségét és mennyiségét pontosan meg lehet határozni, sõt azt is el lehet dönteni, hogy átaljában miféle savaknak megfelelõ sók jönnek elõ valamely ásványvízben; mind a mellett az elemzés a fölött, hogy az egyes fémek mi súlyviszony szerint vannak ezen különféle sókban szétoszolva, a kísérlet fölvilágosítást nem ad”. Graham 1861-ben közölt diffúziós kísérletei alapján arra is rámutat, hogy a nátrium-szulfát és a kálium-klorid oldatai nem különböztethetõk meg a kálium-szulfát és a nátrium-klorid azonos konncentrációjú oldatától. A kérdést sokoldalúan megvizsgálva megállapitja, hogy „Mivel oly módszereink nem léteznek, melyeknek segítségével az ásványvizekben foglalt sókat vegybomlás nélkül elválaszthatnók, és egyenként mennyiségileg meghatározhatnók; az éppen említett elv szerint legelõször is le kell arról mondanunk, hogy az elemzések összeállításánál az alkatrészeket minõségi és mennyiségi tekintetben sók alakjában közöljük. Errõl annyival inkább le kell mondanunk, ha a tévedések tengerébõl ki akarunk menekülni, mert a sókká összeállítást, az említett elemzési módszerek hiányában, jelenleg elméletileg sem eszközölhetjük biztosan. És pedig azért nem, mert ez idõ szerint még úgyszólván teljesen ismeretlenek azon törvények, melyek szerint a vízben oldott elegyített sók egymásra vegyhatást gyakorolnak.”
„Nézetem szerint az ide vonatkozó tények kiderítésére legközelebbi eszközül szolgálhatnának az egyszerû és az elegyített sók oldékonyságának meghatározása, továbbá az ezen sóoldatokkal párhuzamosan teendõ fajsúly meghatározások és átömlési kísérletek. E tények, melyek az említett cserebomlási törvények felkutatására megkívántatnának, jelenleg még nagy részben hiányoznak, de azt tartom, hogy ha egykor azok kísérletileg meg lesznek állapítva, belõlük a más tekintetben is nagyfontosságú és érdekes törvények levezetése sikerülni fog.”
„Elõre látható azonban, hogy ezen törvények felfedezését, még ha a tudomány ez irányban jelentékenyen is haladna elõ, csak hosszabb idõ lefolyása után lehet remélni. Én addig is tanácsosnak, sõt célszerünek tartom, hogy az ásványvizek elemzésének összeállítása az utóbb említett elv szerint eszközöltessék.”
Noha Than elõadása magyarul és németül is megjelent, csak a hazai elemzések során adták meg a fémes és a nemfémes alkotórészek mennyiségét, másutt mindenütt a meghatározott anyagokat „sókká csoportosítva” közölték. (Nálunk az volt a szokásos, hogy megadták az alkotórészek egyenértéksúlyát százalékokban, és külön táblázatban a sókká csoportosított összetételt, mint az adott ásványvíz „chemiai alkatát”.) Annak illusztrálására, hogy milyen könnyen félreértették Than zseniális megállapításait, álljon itt egy idézet 1936-ból: „Még a mult század második felében is általánosan elfogadott vélemény volt, hogy a természetes ásványvizeket a vegyelemzéssel meghatározott alkotórészekbõl mesterségesen is elõ lehet állítani. A pesti egyetem kiváló kémia-tanárának, Than Károlynak érdeme, hogy a világot e véleménynek téves voltáról meggyõzte.”2 Valójában Than megállapításaiból pedig az következik, hogy egy adott összetételû ásványvizet mesterségesen többféle módon is elõállíthatunk!
 |
| Ostwald és Arrhenius |
Utólag már csak azért is felmerülhet a nagy felfedezés elmulasztásának rejtélye, mert Than teljesen egyértelmû bizonyítékokat nyújtott a különbözõ, a gõznyomás szempontjából anomálisan viselkedõ anyagok termikus disszociációjára vonatkozóan5. Az ammónium-klorid termikus disszociációját gondosan tervezett és szabatosan végrehajtott kísérletekkel több oldalról is bizonyította. Egyrészt a sósav és az ammónia diffúziósebességének különbsége alapján kapott mennyiségi adatokat a teljes disszociációra, másrészt kimutatta, hogy az ammóniát és a sósavat 350 oC-on összehozva nem észlelhetõ hõmérséklet-növekedés, azaz nincs számottevõ ammónium-klorid-képzõdés. E munkája a korabeli kémia nem kisebb egyéniségével, mint Deville-jel hozta összeütkozésbe. A vitában már a kortársak szerint is Thannak volt igaza, akinek ezen vizsgálatai jelentõsen hozzájárultak a pontos molekulafogalom kialakulásához, a gáztörvények értelmezéséhez. Szinte munkájának kezdetétõl foglalkoztatták a sztöchiometriai törvények, melyeknek egyértelmû alkalmazásához a gázok molekulatérfogatának szabatos, máig érvényes meghatározásával járult hozzá. Erre ugyan csak 1888-ban került sor, de dolgozatában6 joggal mutat rá arra, hogy tulajdonképpen már 1867-ben egyértelmûen használta ezt a fogalmat a szén-oxid-szulfid összetételének megállapításakor7.
Szigorú termodinamikai gondolkozására és bámulatosan körültekintõ kísérletezõ munkájára egyaránt kitûnõ példa a víz képzõdéshõjére vonatkozó vizsgálatsorozata. Gondosan elemezte a Bunsen-féle jégkaloriméter hibaforrásait és azokat rendre kiküszöbölte, illetve a lehetõ legkisebb mértékûre csökkentette8. Kimutatta, hogy a különbözõ szerzõk csaknem egyidejûleg meghatározott adatai közötti ellentmondásokért csak kis részben felelõsek a kísérleti hibák, ezek túlnyomórészt a térfogati munka figyelmen kívül hagyásának következményei. Érdemes idézni imént említett közleményébõl: „Egyszersmind látható, hogy Berthelot úr tévedésben van, amidõn azt állítja, hogy a durranólég elégésénél az eredményben nincs különbség, akár állandó térfogat, akár állandó nyomás mellett is történjék az égés, mert felfogása szerint a kezdeti és végállapot mindkét esetében ugyanaz. A fönnebb mondottakból könnyen érthetõ, hogy hol rejlik a tévedés. A különbség 8.514 jégcaloria, mi az egésznek több mint 2 %-át teszi ki. Ez a víz képzõdési melegénél 18 gramm vízre vonatkoztatva 17 jégcaloriára, azaz 1360 vízcaloriára megy, a mi még elsõ és durva megközelítéseknél sem hanyagolható el, miként azt Berthelot úr teszi”8.
Kevés kémikus volt a múlt században, aki annyira átértette és következetesen alkalmazta a kémiai termodinamika elveit. Mi sem mutatja ezt jobban, mint a Pinerua körkérdésére adott válaszok elemzése. Pinerua, a santiagói egyetem kémia professzora, kérdést intézett az akkori vezetõ kémikusokhoz a kémiai affinitás mibenlétét illetõen. A kérdezettek közül csak hárman, Ostwald, van’t Hoff és Than adtak szabatos választ9.
Logikus megfontolások vezették el a szén-oxid-szulfid létezésének feltételezéshez, képzõdési és elõállítási módjának felfedezéséhez7. Ezt a vegyületet a harkányi forrás vizében is megtalálta10. Az utóbbi évtizedekben igen jelentõs mértékben megnõtt az érdeklõdés a COS különbözõ, elméleti és gyakorlati szempontból egyaránt fontos reakciói iránt.
Az analitikai kémiában rendkívül fontos volt javaslata a kálium-hidrogén-jodátnak jodometriai, a kálium-hidrogén-karbonátnak pedig acidimetriai alapanyagként való alkalmazására.
Meghatározó jelentõségû volt Than Károly munkássága a hazai kémiai oktatás és a természettudományok társadalmi jelentõségének meg-, illetve elismertetése terén. Monumentális munkája „A kísérleti chemia elemei” ma is élvezettel, sok tekintetben pedig haszonnal forgatható. A munka elsõ kötete 1897-ben, a második 1906-ban jelent meg. Than egész addigi munkássága jószerével e könyv elõmunkálatának tekinthetõ. Dolgozatainak és könyvének összevetésébõl kiderül, hogy milyen kölcsönösen megtermékenyítõen hatott egymásra oktatói és kutatómunkája. Tervezte könyvének második, átdolgozott kiadását. Errõl 1907-ben megjelent, talán utolsó, dolgozatában11 számolt be, melybõl kiderül, hogy mennyire foglalkoztatták életének utolsó éveiben az atom- és a molekulaszerkezet kérdései. Alighanem ebben a dolgozatban fordul elõ elõször magyarul az atommag kifejezés: „Fel kell tennünk, hogy az atom belsõ positív magvát a negatív elektronok, legnagyobb részük óriási sebességgel, körülkeringik olymódon, mint az naprendszerünkben a bolygókon tapasztaljuk.” Sõt az elektronpár fogalomra is ebben a dolgozatban találunk elõször utalást: „A telített vegyületekben minden atom a másikkal csak egy pár elektron közvetítésével van egyesülve… A telítetlen vegyületekben ellenben a többvegyértékû atomok egynél több pár elektron közvetítésével vannak egyesülve.” Amit Than az atom szerkezetérõl ír, az eltér az akkor ismert Thomson féle modelltõl és lényegében megfelel a Rutherford értelmezésnek, mely azonban csak Than halála után látott napvilágot.
Kivételes élményt jelentenek a ma olvasója számára a tudományról, jelentõs tudósokról, a kémia oktatásáról, a tudomány és a társadalom kapcsolatáról írott dolgozatai. 1893-ban Görgey Artúrról írt tanulmányt a Budapesti Szemlében „Egy magyar hadvezér mint chemikus” cimmel12. Ebben Görgeyt jellemezve leírja saját kutatási ars poeticáját:
„Dolgozatának jellemvonása az alaposság, mi nem csak abban nyilatkozik, hogy tárgyára vonatkozó megelõzõ vizsgálatokat és azok irodalmát mind figyelembe vette, és kutatásaiban helyesen fölhasználta; hanem fõképpen abban, hogy a kísérleti tények megállapítását lelkiismeretes gonddal végezte. A fontosabb kísérleti tényeket melyekbõl következtetéseit levonta, a szigorúság érdekében mindig többféleképpen ellenõrizte. A valóság kiderítésére nem a legkényelmesebb módot, hanem mindig azt választotta, a mely a legbiztosabb bizonyítékokat szolgáltatja, ha az különben sokkal fáradságosabb volt is. ….
„Ugyanazon vegyület elemzését többnyire két-három ízben ismételte, és ezeknek középértékében mint eredményben csak akkor nyugodott meg, ha valamennyi elemzés számadatai egymás között is jól megegyeztek.”…
„Élénk képzelõtehetségével búvárkodásának egyes kis részleteiben is, elõzetesen eszmei képet (hypothesist) alkot magának arról, vajon egy vagy másik kísérletkor miféle chemiai változás fog történni. Ez az eszme vezeti kísérleteinek fogamzásakor és annak technikai elrendezésében, de az eszme helyességérõl megállapodott ítéletet mind addig nem hoz, míg föltevésének helyességét mennyiségi kísérleteknek összevágó eredményével több oldalról is nem ellenõrizte. Ellenkezõleg végleges ítéletét épen ezekre alapítja, és ha a kísérlet eredményei a föltevésével nem egyeznek, készséggel sõt örömmel, ismeri be elõleges nézetének tévességét. Ez az észjárás a valódi természetbúváré, kit a czéltudatos és kísérletezõ tapasztalás csakhamar meggyõz arról, hogy subjectiv ítéleteinkben számtalan a csalódás esélye”. ...
„Ez észjárás mellett már a tudományos tisztesség is kötelességünkké teszi, hogy apriorisztikus nézeteinkben mind addig kételkedjünk, míg azokat subjectivitásuntõl lehetõleg független kísérletek eredményével, tehát teljesen tárgyilagos tényekkel több oldalról nem ellenõriztük. … Fáradságosabb ez, mint a puszta logikai mûveletek útján levezetett ítéletek; de a helyesség és bizonyosságról való meggyõzõdés, erkölcsi alapon nyugvó és szilárdabb; mint a bizonyításnak bármilyen más módja szerint szerzett meggyõzõdés, mert ez a kétkedésnek subjectivitásunktól független eloszlatásából származott. Ebben rejlik az experimentalis módszernek a hatalma. Ez az igazi exact tudósnak észjárása, és tudományos jelleme, mely Görgey értekezésének is minden részét áthatja.”
Ugyanebben a dolgozatban részletesen ír a középiskolai kémia oktatás fontosságáról. Sajnos szavai ma jobban érvényesek, mint valaha: „Bizonyára ennek a végzetes elõítéletnek (hogy t.i. a kémia nem igen alkalmas pedagógiai szempontból az értelem fejlesztésére) köszönjük azt, hogy Magyarországon a chemiát a középiskolai oktatás terérõl a humanisták, a magyar kormánynak iskolai reformja közben, úgyszólván teljesen kiszorították. Helyes belátással pedig csak azt kellett volna cselekedni, hogy a chemiának rossz tanítása helyett annak a jó tanítását létesítsék.”
Az ismert mondás szerint az orosz irodalomban mindenki Gogol köpönyegébõl bújt elõ. Talán még kevésbé túlzás azt mondani, hogy minden mai magyar kémikus közvetve Than Károly tanítványa. Vajha öröme telne bennünk.
1. Than Károly: Az ásványvizek vegyelemzésének összeállításáról. Gyógyszerészeti Hetilap 4, 1, 33, 81, 87 (1865). A Magyar Orvosok és Természetvizsgálók X. Nagygyúlésének Munkálatai, Pest 1864. Sitzungsber. Der kaiserliche Akademie der Wissenschaften 51, 347 (1865).
2. Ferenczy Viktor: Jedlik Ányos István élete és alkotásai. Gyõr, 1936. 79. O.
3. Than Károly: Az ásványvizek chemiai constitutiójáról és összehasonlításáról. Értekezések a Természettudományok Körébõl 20, 2 (1890).
4. Ostwald, W.: Die wissenschaftlichen Grundlagen der analytischen Chemie. W. Engelmann, Leipzig, 1894, p. 186; 4. kiadás: 1904, p 202.
5. Than Károly: Ueber den anomalen Dampf des Salmiakks. Ann. Chem. Pharm. 131, 128 (1864).
6. Than Károly: A molekulasúlyok térfogatának egységérõl. Természettudomány Közlöny Pótfüzetek No.1, 129 (1888).
7. Than Károly: A szénéleg-kénegrõl. Értekezések a Természettudományok Körébõl, VII. szám (1867).: Liebigs Annalen Suppl. V. 236 (1867).
8. Than Károly: Vegyerélytani vizsgálatok, Értekezések a Természettudományok Körébõl 11, 4 (1881)
9. Than Károly: A chemiai affinitásról. Természettudományi Közlöny Pótfüzetei No.27. 1 (1894).
10. Than Károly: A harkányi kénes hévvíz vegyelemzése. Értekezések a Természettudományok Körébõl 1, No. 14.
11. Than Károly: Az elektrolysis elméletérõl, Matematika és Természettudományi Értesítõ 25, 191 (1907).
12. Than Károly: Egy magyar hadvezér mint chemikus, Budapesti szemle 84, 161 (1893).