Yüzyılımızda gerek doğa bilimleri gerekse uygulamalı bilimler arasında, uygarlığı en derinden etkileyen uğraşı alanları içinde sayılabilen kimya, insan topluluklarının toplumlaşma süreçleriyle yaşıttır. Bu bağlamda akla gelebilen "İlk kimyacı kimdir?" sorusunun yanıtı, "Ateşi kullanan ilk kişidir!.." olabilir. Bu kişiyi; mitolojiden esinlenerek, ateşi tanrılardan çalıp insanlara armağan eden Prometheus olarak adlandırmak ya da antropolojiye dayanarak, günümüzden yaklaşık 1,5 milyon yıl önce taşlardan ocak kurup aşını pişiren bir Homo Erektus olarak saptamak size kalmıştır.
"Fiziksel evrende yer alan ya da alabilecek maddelerin temel yapılarını, bileşimlerini, dönüşümlerini, çözümleme, bireşim ve büyük ölçekli üretim yöntemlerini araştıran bilim" olarak tanımlayabileceğimiz kimya; kavramları ve yöntemleri ile meteorolojiden kozmolojiye, psikolojiden paleontolojiye, felsefeden müziğe tüm insan uğraşıları içinde raslanabilen bir yaygınlık kazanmıştır.
(i) İlkçağ Kimyası
"Kimya" sözcüğünün kökeni kesin olarak bilinmemekle birlikte Mısır'ın yerli halkı olan Kopt'ların dilinde "Kara toprak" anlamına gelen "Khema" ya da "Khemeia" dan türediği sanılmaktadır. Bir başka görüşe göre Yunanca "Khyima" yani "Metal dökümü" sözcüğünden gelmektedir.
Ancak; ateşin kullanılışının günümüzden 1,5 milyon yıl öncesine uzandığı, mineral boyaların kozmetik amaçlı kullanımının 50.000 yıl, seramik fırınlarının 30.000 yıl önce bilindiği göz önüne alınırsa kimyanın ilgi alanı içine giren uğraşılar, yazının bulunuşuna bağladığımız tarih çağlarından çok daha önceden beri varolmuşlardır.
Gerek rahat ve güvenli yaşama dürtüsü gerekse doğayı ve yaşamı kavrama dürtüsünün insanoğlunda geliştirdiği doğayı anlama ve değiştirme etkinliği, zaman içinde ortaya çıkan ilk uygarlıklarda görgül bilgilerle çeşitli ürünlerin elde edilmesini sağlamıştır. Özellikle Mezopotamya, Nil, İndüs, Sarıırmak gibi büyük akarsu havzalarında konuşlanmış toplumlardaki teknik üretimler, az çok birbirine benzemekte ve aşağı yukarı aynı tarih dilimi içinde yer almaktadırlar. Arkeolojik kayıtlarla tarihlendirilmiş olan bu üretimlerin belli başlıları şöyle sıralanabilir:
Cam Üretimi ve İşleme
Eski Mısır uygarlığında, İ.Ö.3400 tarihinde yapılmış cam boncuklar, İ.Ö.1400 den cam vazolar bulunmuştur. Sodyum bikarbonat (NaHCO3) ve Sodyum sülfat (Na2SO4) içeren yeraltı sularının yüzeye çıkıp buharlaştıktan sonra toplanan mineraller karışımı, sodyumun karbonat, bikarbonat, sülfat ve klorür tuzlarından oluşmaktaydı. "Natron" adı verilen bu karışımın kuvars (SiO2) ile ısıtılması, ilk cam örneklerini oluşturmuştur. Kum (SiO2), Kireç (CaO) ve Malahit’in (CuCO3.Cu(OH)2) yaklaşık 800 dereceye ısıtılması ile elde edilen "Mısır mavisi" (CaO.CuO.4SiO2) ilk kullanılan renkli pigmentlerdendir. Seramik ve cam malzemede sır olarak çeşitli mineraller ve metal bileşikleri kullanılmıştır. Bunlardan, Kalay oksit (SnO) beyaz, Kobalt tuzları koyu mavi, Bakır tuzları açık mavi, Realgar (AsS) turuncu, Orpimen (As2S3) ve Sfalerit (ZnS) sarı, Pirolusit (MnO2) siyah, Hematit (Fe3O4) kızıl kahverengi sırları oluşturmuşlardır.
Değerli Taşlar
s
Mezopotamyadaki Ur kenti kalıntılarında süs eşyası olarak Lapis lazuli (Ultramarin, Laciverttaşı) kullanıldığı saptanmıştır. [Na5S(AlSiO4)3] formülündeki, Lazurit adıyla bilinen bu minerali eski Mısır'lılar da kullanmışlardır. Değerli taş ve metallerin ender bulunur ve pahalı maddeler olması, bunların taklitlerinin yapılması ya da taklitlerinden sakınılması için türlü yöntemlerin geliştirilmesini sağlamıştır. Bu bağlamda Bakır çalığı [Cu(CH3COO)2.CuO.6H2O], Zencefre (HgS), Sülüğen (Pb3O4), Kobalt oksit (CoO), Demir (II)oksit (FeO), Bakır oksitler, balık pulları, sedef kırıkları, dana safrası, gelincik çiçeği suyu, dut suyu gibi taklit taşların hammaddeleri sayılabilir.
Metaller ve Madencilik
Bugün Afganistan sınırları içinde kalan bir bölgede, Malahit (CuCO3.Cu(OH)2) adlı mineralinden Bakır elde edilmesi, İ.Ö.5000 yıllarına kadar uzanmaktadır. En eski Altın, Gümüş, Kurşun ve Bakır örnekleri Mısır ve Mezopotamya’da İ.Ö.4000, Kalay ve Tunç örnekleri İ.Ö.3400, Antimon örnekleri İ.Ö.2500 tarihlerinden kalmadır. Doğu Karadeniz2deki cevherlerinden Demir elde edilmesi ise İ.Ö.1500 ile başlar. Basit kil fırınlarda cevherlerin odun kömürüyle indirgenmesi sonucunda çok dışıklı olarak elde edilen metal, oldukça kötü nitelikliydi. Dökme demir, ancak İ.S.II. yüzyılda Çin’de elde edilebilmiştir. Genel olarak metal cevherleri önce kavurma işlemi ile metal oksitlere dönüştürülüyor, sonra odun kömürüyle indirgenerek metal elde ediliyordu. Eskiden beri bilinen tunç (bronz) ve pirinçten başka, Helenistik dönem kayıtlarında adı sıkça geçen bir alaşım da, 3 kısım Altın ve 1 kısım Gümüşten yapılan "Asem" ya da "Elektrum" dur. Metallerin üretimi, arıtımı ve arılıklarının sınanması için gene bu dönem kaynaklarında çeşitli reçeteler verilmiştir.
Mayalama ve Dericilik
Mısır uygarlıklarında üzüm, hurma ve palmiye suları fıçılarda mayalandıktan sonra testilere konuyor ve kapların ağızları kara sakız, kil ya da alçıyla kapatıldıktan sonra bekletilerek şarap yapılıyordu. Testilerin üzerine şarabın üretim tarihi de yazılıyordu! Sütten yoğurt ve peynir ve şerbetçiotundan bira yapımı da biliniyordu. Hayvan derilerinin sepilenmesinde kullanılan maddeler; idrar, hayvan dışkısı, mazı özü, şap, meşe palamudu, akasya tohumu ve sirkeli demir sülfat (FeSO4) idi. Tabaklanan deriler, bitkisel ve hayvansal boyalarla boyanıyordu.
İlaçlar
En eski ilaç kitabı, Mezopotamyanın Nippur kenti kalıntılarında bulunmuş İ.Ö. 3000 yıllarından kaldığı sanılan bir kil tablettir. Burada on iki ilacın hazırlanış tarifleri verilmektedir. İlaçların hazırlanmasında öğütme, kaynatma, çalkalama, yıkama, özütleme, çözme gibi fiziksel yöntemler kullanılmaktadır. İlaçlarda anorganik mineraller yanında bitki ve hayvanların çeşitli kısımları etkin maddeleri oluştururken; su, zeytinyağı, balmumu, keten tohumu yağı, çam terebentini, yün yağı (lanolin) gibi maddeler de taşıyıcı ortam olarak bulunmaktadır. İlk uygarlıklarda, Striknin içeren Kargabüken özü, Koniin içeren Baldıran özü, Akonitin içeren Kaplanboğan gibi zehirler de bilinmekteydi.
Boyalar ve Kozmetik
İlkçağ uygarlıklarında Coccus İllicis (Kırmız böceği) ve Coccus Cacti (Koşenil) adlı bitki bitlerinden karmen kırmızısı boyası, Murex Brandaris adlı deniz yumuşakçasından Sur moru adlı erguvan renkli hayvansal boyalar elde edilmekteydi. Bitkisel kökenlilerin belli başlıları ise; kına, çivit, safran, meşe kabuğu, mersin, rezene, ve Rubia Tinctorum (kök boya) dır. Çok çeşitli amaçları karşılamak üzere insanoğlunun bedenlerini boyama ya da süsleme çabaları da çok eski zamanlara uzanmaktadır. Süslenme amaçlı maddeler, genellikle önce toz haline getirilip sonra yün, ceviz, zeytin, badem, susam ve gül yağlarıyla karıştırılarak uygulanmaktaydı. Bunlar arasında rastık olarak kullanılan çıra isi, Kurşun parlağı (Galenit) (PbS), Antimon parlağı (Antimonit) (Sb2S3); düzgün olarak sürülen CuO, Bakır çalığı [Cu(CH3COO)2.CuO.6H2O], Litarj (PbO), Kurşun parlağı (PbS), Kahverengi taş (MnO2), Tebeşir; dudak boyası olan Sülüğen (Minyum) (Pb3O4), Okre (Aşıboyası); saç boyası olan kına, palmiye kırmızısı; parfüm olarak kullanılan mür, günlük, karanfil, sarısakız, aselbend özleri sayılabilir.
İlkçağ kimyasında sabun yapımı ve mumyacılık da yer alır.
(ii) Antik ve Helenistik Dönemler
İ.Ö.VII. yüzyıldan sonra, Batı Anadolu, Ege adaları, Yunanistan ve Sicilya'da yaşayan halklarda, bir yandan göçler ve işgaller bir yandan da canlı deniz ticaretinin etkisiyle büyük bir kültür harmanlanması görülmektedir. Bu karışmanın sonucunda, soyut, kurgusal ve kavramsal düşünce akımları ortaya çıkmıştır. Doğal olayların nedenlerini gene doğada arayan İyonya düşünürleri arasında Thales (İ.Ö.625-545) tüm varlıkların kendisinden türedikleri ilksel madde olarak suyu, Anaksimander (İ.Ö.620-547) Aperion(sınırsız) kavramını, Anaksimenes (İ.Ö.588-524) havayı, Herakleitos (İ.Ö.540-480) ateşi, Ksenofanes (İ.Ö.569-428) toprağı kabul etmişlerdir. Empedokles (İ.Ö.492-432) ise bunları birleştirerek öncesiz ve sonrasız dört öğeyi "Toprak-Hava-Su-Ateş" olarak saptamıştır. Aristoteles tarafından da benimsenen bu kavram tüm uygarlıklarda yüzyıllarca egemenliğini sürdürmüştür. Gene Antik dönem filozoflarından Leukippus (İ.Ö.V.yy.) ve Demokritos (İ.Ö.470-361) ise maddenin kesikli yapıda olması gerektiğini öne sürerek, her nesnenin kendi özelliklerini taşıyan en küçük birimine "Atom" adını vermişlerdir. Madde birimi kavramı, beraberinde "Boşluk" kavramını da taşıdığı için sonraki düşünürlerce ve inanç sistemlerince pek kabul görmemiştir.
Geniş bir coğrafi bölgeyi egemenliği altına alarak ilkçağın ilk büyük imparatorluğunu kuran Büyük İskender, İ.Ö.331 tarihinde Mısırı ele geçirmiş ve adını verdiği İskenderiye kentini kurmuştur. Ölümünden sonra bölgede egemenliğini kutan Ptolemaios, kentte kurduğu iki büyük kültür merkezinde çağın ünlü düşünür ve bilginlerini toplamış ve tıp, astronomi, kimya, geometri, hidrostatik vb. gibi alanlara önemli katkılar yapılmasına olanak sağlamıştır.
İskenderiye’de Kopt, Yahudi, Pers, Suriyeli, Filistinli, Yunanlı ve Anadolulu gibi çeşitli ülkelerden gelen kişilerin kültürlerinin bileşimi, belli başlı iki yaklaşımın alaşımıyla belirlenir: Antik dönemin akılcı, soyutlamacı ve kurgusal düşünce akımları ile Mezopotamya ve eski Mısır uygarlıklarının kalıtı olan görgül ilkçağ sanatları ile doğu gizemciliği. Bu bileşik yapının oluşturduğu ve felsefel olarak da yeni Platonculukla dokunmuş kimya uğraşısı, "Simya" ya da "Alşimi" adıyla bilinir. Felsefel kökeni "Herşey Bir'den doğar, Bir'de varolur ve Bir'e döner" yargısına dayanan ve böylece “Birci” (Monist) temelde varolan simyanın temel amacı; “Omniscience” (Her şeyi bilen) ve “Omnipotence” (Her şeye gücü yeten) sahibi kişilerin çabaları ile "Filozof taşı" adındaki bir ayıracı kullanarak gizli, gizemci reçetelerle değersiz metalleri Altın, Gümüş gibi değerlilere dönüştürmek, "Panacea" adlı evrensel ilacı ve “Elixir Vitae” adlı ölümsüzlük iksirini bulmaktır.
Yazılı belgeler olarak ilk simya reçeteleri, Hermes Trismegistos adlı bir tanrının yazdığı ileri sürülen Tabula Smaragdina (Zümrütler Tablosu) adlı kitaptır. Burada, filozof taşının özellikleri betimlenmekte; monist felsefe açıklanmakta; sevgi-nefret, kadın-erkek, çekme-itme gibi zıt kavram çiftlerinin birliği gösterilmektedir. I.yy.da yaşayan Yahudi Miriam, çeşitli fırınlar, damıtmada kullanılan imbikler gibi aygıtları betimlemiş, su banyosunu bulmuştur. Kleopatra ise üç kitabında kozmetik ürünleri ile altın yapma reçetelerini vermektedir. VI.yy.da yaşamış olan Zosimos, çoğu kaybolmuş olan 28 ciltlik simya ansiklopedisinde deneyler, aygıtlar ve kimyasal maddeleri toplamıştır. VI.yy.da yazılmış ve geçen yüzyılda Mısır'da bulunmuş olan Leyden ve Stockholm papirüslerinde metallerin ve alaşımların elde edilmeleri, arıtılmaları, taklitlerinin yapımı, değerli taş taklitlerinin yapımı, kumaş boyaları gibi çeşitli reçeteler bulunmaktadır.
(iii) Ortaçağ İslam-Doğu Kimyası
Helenistik dönem uygarlığının sonlanmasından sonra doğu Akdeniz ve güneydoğu Anadolu'ya dağılan bilginlerin çalışmaları Yunancadan Süryaniceye çevrilmişti. İslam imparatorluğunu sınırları içine katılan bölgelerdeki bilgiler, özellikle Abbasi halifelerinin kurdukları Beyt-ül Hikme adlı çeviri okulunda Arapçaya kazandırılmıştır. Ünlü bilginlerin bir kaçı özetlenebilir:
İslam-Doğu uygarlığının kimya alanındaki en ünlü adı, oldukça önemli buluşları olan Ebu Musa Cabir ibn-i Hayyan dır. 721-815 yılları arasında yaşayan Cabir, Kufe'de doğmuş, Harun-ür Reşid döneminde Bağdat'ta yaşamış ve bu kentte ölmüştür. Avrupa'da Geber adıyla bilinir. Batıda, XIV. yüzyıla kadar Geber'e atfedilen kimya bilgilerinin pek çoğu Cabir'e ait değildir. Cabir'in alşimisi felsefel karakterlidir. Monist ve metafizik düşüncelerle kurulmuştur. Alşimide Hermes geleneğini sürdürmekle birlikte, Zosimos'un simgelerini kullanmamıştır. Cabir, metal ve mineralleri canlı sayarak, zaman içinde olgunlaşıp kıvama geleceklerini öne sürer. Bu görüşe göre; tuzlar, vitriyoller, şap ve kükürt bir yılda, tüm metaller birkaç yılda, değerli taşlar ise bir yüzyılda olgunlaşırlar.
Cabir'in kimyaya katkılarından belli başlıları şöyle sıralanabilir: Nişadır (NH4Cl), Üstübeç [2PbCO3.Pb(OH)2], Cehennem taşı (AgNO3), Kezzap (HNO3), Zaç yağı (H2SO4), Güherçile(Hint) (KNO3), Sirke asidi (CH3COOH), Süblime (HgCl2) ve Kurşun şekeri [Pb(CH3COO)2] gibi kimyasal maddelerin elde edilmesi; çeşitli metaller ve çelik üretim yöntemlerinin belirlenmesi; deri ve bez boyalarının hazırlanması; sülfürlerinden arsenik ve antimonun elde edilmesi; bitkilerden yağ özütlenmesi. Gerek Doğu gerekse Batı bilimini önemli ölçüde etkileyen ve Roger Bacon tarafından "ustaların ustası" olarak anılan Cabir'in kitapları, sonraki kuşakların eklemeleriyle oldukça şişirilmiştir.
Cabir geleneği izleyicilerinin en ünlülerinden biri, 864-923 arasında yaşayan Ebubekir Muhammed bin Zekeriya el Razi dir. İran'ın Rey kentinde doğmuş, uzun süre Bağdat'ta yaşadıktan sonra, yaşlılığında yoksul ve kör olarak döndüğü Rey'de ölmüştür. Latinlerde Albubator , Avrupa biliminde Rhases adlarıyla tanınmıştır. el Razi, maddeci ve akılcı düşüncelere dayanarak, Cabir'in gizemci alşimisine karşı çıkmıştır. Doğa olaylarını birtakım karmaşık simgelerle ve içrek anlamlarla açıklamanın yanlış olacağını, bilginin tek kaynağının duyumlar olduğunu, insan aklının herşeyi bilebileceğini savunmuştur. Maddenin atomlar ve boşluktan oluştuğu görüşüne dayanarak, uzayda atomlar ne kadar sıkışık kümelenirlerse, oluşturdukları maddenin de o kadar yoğun olacağını, hava, su ve toprak örnekleriyle ortaya koymuştur. Aristoteles'in görüşleriyle Demokritos'unkileri birleştirmeye çalışmıştır.
Simyada kullanılan maddeleri; Kitab-ül Esrar (Gizler Kitabı) adlı yapıtında altı sınıfta toplamıştır:
1) Bedenler: Metaller 2) Ruhlar: Kükürt, Arsenik, Cıva, Nişadır 3) Taşlar: Pirit (FeS), Mağnezya (MgO) 4) Vitrioller: Çeşitli metal sülfatları 5) Borakslar: Boraks (Na2BO3), Soda (Na2CO3)
6) Tuzlar: Kayatuzu (NaCl), Potasa (K2CO3), Güherçile (NaNO3)
Ebu Ali Hüseyin bin Abdullah ibn-i Sina (980-1032); Buhara yakınlarındaki Afşana kasabasında doğmuştur. Bilim tarihçileri, ibn-i Sina'yı bütün çağların en etkin ve üretken bilginlerinden biri olarak nitelendirirler. İlgi alanlarının genişliği, incelemelerinin derinliği, araştırma yöntemlerinin sağlamlığı ve yüksek eğiticilik yeteneği; ibn-i Sina'yı ortaçağ bilim ve düşünce aleminin doruğuna çıkarmıştır. Çok küçük yaşta sistemli eğitimine başladığı; matematik, astronomi, fizik, kimya, biyoloji, tıp, jeoloji, psikoloji, mantık, felsefe, müzik ve şiir alanlarında olağanüstü yeteneği ve birikimiyle inanılmaz ürünler vermiştir. Araştırmalarında etkin olan düşünce, bilimsel akılcılıktır. Her zaman gözlem ve deneylere dayanarak, doğa olaylarını doğal nedenlerle açıklamış, metafizik gizemcilik ürünü olan ruh, cin, peri gibi varlıkları ya da kutsallık ve lanetleme gibi dinsel kökenli duygu kavramlarını neden - sonuç ilişkilerinde asla kullanmamıştır. Simyacıların türlü gizemci yaklaşımlarına karşı, önyargılardan arındırılmış aklı ve mantığı bilimsel bilginin temeli olarak saymıştır.
Hemedan hükümdarının vezirliğini yaparken yazdığı 18 ciltlik Kitab-üş Şifa adlı kitabında bilgi'nin gözlemler ve duyumlarla başladığını; ancak bu verilerin mantıkla işlendikten sonra gerçek bilginin oluşabileceğini öne sürmektedir. Akılcı ve Aristoteles'ci yaklaşımları yanında, bazı konularda Platon'cu eğilimleri de gözlenmektedir. Şifa'nın mineralojiyle ilgili bölümünde, mineralleri sınıflandırarak, Ateşte eriyenler - Taşlar - Kükürtler - Tuzlar olarak dört öbeğe ayırmıştır. Bilginin doğa bilimleri ve özellikle kimyaya ilişkin düşünceleri Resail fi'l Hikmet ve'l Tabiiyat (Fizik ve Doğal Varlıklar Kitapçıkları) adlı yapıtlarında toplanmıştır. Bu kitaplarında, Altın ve Gümüşün, güneşle ayın adi metalleri yetkinleştirmesiyle oluştuklarını öne sürmüştür. Simyacıların değerli metalleri elde etme uğraşılarına karşı çıkarak, çeşitli yollarla sarartılan ya da beyazlatılan maddelerin Altın ve Gümüş olamayacaklarını, yani boyamayla hiçbir maddenin özünün değişmeyeceğini ortaya koymuştur.
Abdurrahman el Hazeni (İ.S.?-1130). Matematik, fizik, astronomi, kimya ve tıp alanlarında çalışmaları vardır. Altın ve Gümüş alaşımında iki metalin kütleleri için yoğunluğa dayanan bir denklem vermiştir. Kaldıraç yasaları, çeşitli cisimlerin özgül kütleleri yanında, bir yerçekimi kuramını da geliştirmiştir. Kimya çalışmalarında; güherçile ve kömürden barut; kömür ve çakıltaşından Potasyum silikat (K2SiO4); Kurşun ve metal oksitlerden emaye; Cıva, kayatuzu (NaCl) ve vitriyol (FeSO4) den kalomel (HgCl) ve süblime (HgCl2) elde etmiştir.
İslam-Doğu uygarlığının bilimsel gelişmelerinin ürünleri, Avrupa'ya yalnız yordam ve yöntemleriyle değil, kullanılan ad ve kavramlarla da aktarılmıştır. Örneğin, kimyada sık kullanılan; alcohol (el-kuül), alembic (el-imbik), alkali (el-kali), aniline (en-Nile), arsenic (el-zırnık), benzoar (panzehir), bor (burak), camphor (kafuru), elixir (el-iksir), kalium (potasyum), lacquer (lak) natron (natrun=soda), realgar (rehc el-gar=arsenik sülfür), talc (talk),..vb. birçok ad ve terim, batı dillerine Arapça ve Farsçadan geçmiştir.
(iv) Ortaçağ Avrupasında Kimya
İslam-Doğu uygarlığının İspanya'daki temsilcisi Endülüs Emevi devleti çökünce, bilimsel ve felsefel alanlardaki bilgilerin toplandığı kitaplar, 1085 yılında Toledo kentinde kurulan çeviri okulunda Latinceye kazandırılmıştır. Bunlar arasında Cabir'in olduğu söylenen ve metallerin Cıva ile Kükürtten bin yıl pişerek oluştuğunu öne süren yazılarla, Razi'nin Şaplar ve Tuzlar kitabı da bulunmaktadır.
Almanya'nın Schwab bölgesi kontlarından birinin çocuğu olan Albertus Magnus (Büyük Albert) (1193-1280), tüm Almanya'yı yaya dolaşarak mineraloji, biyoloji ve simya bilgisini geliştirirken, büyücülükle de ilgilenenen bir dinbilim öğretmenidir. Büyücü Albert ve Doctor Universalis (Evrensel doktor) lakaplarıyla da anılan Albertus Magnus, İslam -Doğu bilimi ile Antik çağ Aristoteles düşüncesini, Hıristiyanlıkla uzlaştırmaya çalışmıştır. Aristoteles'in tüm yapıtlarını yorumlamış; simya çalışmalarını yazdığı De Mineralibus adlı kitabında Altından Gümüşün ayrılmasını, damıtma yolu ile vitriol yağı (Sülfürik asit) elde edilmesini betimlemiştir. Demir sülfatı (FeSO4) "vitriol" Sülfürik asiti (H2SO4) "vitriol yağı" olarak adlandırmaktadır. Kükürtün Gümüşü kararttığını gözleyerek, metallerin tümünü yakacağını öne sürmüştür. Simya için "Deha ile ateşin sefil birliği" demektedir.
İngiltere'nin Somerset kentinde doğan Roger Bacon (1214-1294), Oxford üniversitesinde okumuş bir Fransisken rahibidir. Paris Üniversitesinde kaldığı onbeş yılda, Aristoteles, el Razi, ibn-i Sina ve ibn-i Rüşd'ün Latinceye çevirilen yapıtlarını incelemiş ve yorumlamıştır. Doctor Mirabilis (Mucizevi doktor) lakabıyla ün yapan Bacon, tarikat baskısı nedeniyle önceleri uzun süre çalışmalarını yayımlayamamıştır. Sonunda Papa IV.Clement'in desteği ile yazdığı Opus Major adlı kitabında çağının hemen hemen tüm bilgilerini özetlemiştir. Koruyucusu olan Papanın ölümüyle başı yeniden derde giren bilgin, ibn-i Rüşd’ün düşüncelerini de desteklediği öne sürülerek Dominikenlerin baskısıyla atıldığı hapiste 17 yıl kalmış ve orada ölmüştür.
Simyada metallerin dönüşümüne inanan Bacon, kimyayı iki kategoriye ayırır:
1) Spekülatif kimya: Her türden metal, mineral, bileşik gibi maddelerin elementlerinden oluşumuyla ilgilidir. Bunlar, Aristoteles ve Latin düşünürlerinin bilmedikleri bilgilerdir.
2) Pratik kimya: Simya sanatı yardımıyla, içlerinde Altın da olmak üzere her tür maddenin damıtma, süblümleştirme, kalsinleme vb. yollarla nasıl elde edileceği ile ilgilidir.
ibn-i Heysem'in kitaplarından etkilenerek, optikle uğraşmış, büyüteç ve merceklerin yapılışlarını tanımlamıştır. Meteorolojik olayları ve denizlerin tuzluluk nedenlerini de araştırmıştır. Avrupa'da ilk barut reçetesinin Bacon'a ait olduğu söylenir: 7 kısım salpeter (sodyum nitrat) + 5 kısım odun kömürü + 5 kısım kükürt.
Yunanlı Marcus Graecus, 1250 de yayımlanan Ateş Kitabı adlı yapıtında gizemli simya bilgileri vermektedir. Örneğin "Materia Prima, Kızıl Adam ve Beyaz Kadın birleştirilirse patlar." ifadesi; İlksel madde, Kükürt ve Cıva karışımının patlayacağı anlamındadır.
Aynı yüzyılda yaşayan ünlü simyacı Raimundus Lullus, Ars Magna adlı kitabında çeşitli deneyleri yanında ansiklopedik bilgileri sağlama yöntemlerini anlatmıştır. Potasyum karbonat (K2CO3) üzerinden su çekerek mutlak alkol elde etmiştir.
Ünlü bir hekim olan Villanova'lı Arnald ise, hazırladığı tıp ve simya preparatlarını bir kitapta toplamıştır. Zehirli maddeleri, vücuda etkilerini incelemiş, sünger külünün guatr hastalığına iyi geldiğini saptamıştır.
XIV.yy.da yazılmış Geber Kitapçıkları üç birincil ruh olarak Cıva, Kükürt ve Arseniği kabul eder. Kitapçıklarda Şaplardan Sülfürik asit (H2SO4); Şap, Göztaşı ve Güherçileden Nitrik asit (HNO3) yapımı; Cehennem taşı (AgNO3); Kurşun şekeri (Pb(CH3COO)2) elde edilmesi; fırın, imbik, kül banyosu gibi aygıtlar; süzme, eritme, damıtma, kristallendirme gibi işlemler anlatılmaktadır. Kitapçıkları Cabir'in yazdığı söylemişse de bilim tarihçileri bu savın doğru olmadığı düşüncesindedirler.
Rönesansın tüm Avrupa kültür yaşamına kökten değişimler getiren etkisi, XVI. yüzyıla kadar simyanın gizemli yapısında önemli değişimler yapmamıştır. Bu yüzyılda yaşayan bir bilgin ilk kez simyaya karşı çıkarak yeni bir yapılanmanın yollarını açmıştır.
(v) Bilimsel Devrim Çağı ve İatrokimya
Zürih kenti yakınında Maria-Einseideln kasabasında doğan ve bir hekimin oğlu olan Theophrastus Bombastus von Hohenheim (1493-1541), yaklaşık 1500 yıl egemenliğini sürdüren simyacılık akımına karşı çıkarak ilaç kimyası (iatrokimya) çığırını açan bir bilgindir. Yirmi yaşında Tirol madenlerinde çalışmaya başlamış ve burada ünlü simyacı Sigismund Fugger ile tanışarak simya bilgilerini geliştirmiştir. Viyana üniversitesinde tıp eğitimini tamamladıktan sonra gittiği Ferrara üniversitesinde, eski ustaların eleştirildiği bir ortamla karşılaşması, tıp ve simyaya ilişkin görüşlerinin belirlenmesinde önemli bir rol oynamıştır. Burada adını değiştirerek, Roma'lı ünlü tıp otoritesi Celsus'dan daha üstün anlamına gelen Paracelsus takma adını almış ve bu adla ünlenmiştir. Çağının geleneklerine uyarak pek çok ülkeyi-ve İstanbul'u- gezen bilgin, sonraları yerleştiği Basel ve Strasbourg'da kent hekimliğine atanmıştır.
Kitaplarını geleneksel olarak Latince değil, Almanca ve Fransızca yazan Paracelsus'un, döneminde büyük yankılar oluşturan görüşleri içinde başta geleni, İatrokimya (ilaç kimyası) akımını öne çıkarmasıdır. Bir yandan simyacıların görevlerinin adi metalleri Altına dönüştürmek olmayıp, tıbba hizmet için ilaçlar hazırlamak olduğunu öne sürmüş; bir yandan da çağındaki hekimleri eski ustaların yazdıklarını gözü kapalı uygulayan bilgisizler olarak nitelendirmiştir.
Paracelsus, Archidoxa adlı kitabında, dirimselci görüşlerin etkisiyle, canlıların bedenlerinde "Üç Birincil İlke" (Tria Prima) bulunduğunu öngörmüştür:
1) Cıva: Ağır, akışkan ve uçucu olup, Ruh'u temsil eder. Aşırısı paralize yolaçar. 2) Kükürt: Yanıcıdır. Ateş öğesi olarak Can'ı temsil eder. Aşırısı sıcaklığı arttırır. 3) Tuz: Çözünürlük öğesidir. Beden'i temsil eder. Aşırısı diyareye neden olur.
Sağaltımda kullanılacak ilaçların metaller, ametaller ve bunların bileşikleri gibi arı maddeler olması gerektiği düşüncesiyle, farmakopiye Bakır, Kurşun, Cıva, Arsenik, Antimon ve tuzlarını sokmuştur. Döneminde, çok yaygın olan, en tehlikeli hastalıklardan frenginin sağaltımında Cıva kullanılmasını ilk öneren kişilerdendir. İçme sularında bulunan minerallerden Kurşunun guatr hastalığına yolaçtığını, madenci hastalığı olarak bilinen silikosise ocakların tozlu havasını solumanın neden olduğunu bulmuş, vebaya karşı hastaların dışkılarından çok küçük örnekler alarak bunlardan hazırladığı haplarla Avrupa'da ilk aşı uygulamalarını gerçekleştirmiştir. Paracelsus'un üç yüzden fazla olan öbür kitap yazdığı bilinmektedir.
Madencilik, metalürji ve kimya teknolojilerinin öncüsü sayılan Georgius Agricola - ya da asıl adıyla Georg Bauer - 1494 de Almanya'nın Saksonya eyaletinde doğmuştur. Leipzig ve Zwickau'da klasik yazın eğitimi gördükten sonra, Bologna ve Padua'da bir yandan matbaacılık yaparken bir yandan da kent üniversitelerinde tıp eğitimini tamamlamıştır. Ancak; ülkesine döndükten sonra, tümüyle maden arama ve metal elde etmeyle ilgilenmiştir. Agricola, 1546 da ilk sistematik mineraloji kitabı olan De Natura Fosillium (Fosillerin Doğası)'nı yayımlamıştır. Bu kitapta, maden cevheri bulunan kanalların, kayaların içindeki suların aşındırma etkisiyle oluştuklarını öne sürer.
Gerek yeraltı buharları ile yeraltı ateşinin etkileşmesinden gerekse yeryüzünden sızan sulardan oluşan "özsuyu" sıvıları, kanallarda dolaşarak cevherleri ortaya çıkarırlar.
Cevherleri mineralojik olarak sınıflandırmıştır:
Buharlar ve Akışkanlar
Cansız Topraklar
nesneler Basitler: Katı özsuyu
Taşlar
Tektürel: Metaller
Mineraller Bileşikler:Basitlerin tektürel
karışımı
Karışık:Basitlerin çoktürel karışımı
Sınıflandırmadaki kategorileri şöyle açıklamıştır:
1) Topraklar : Suyla bulamaç veren kil, tebeşir vb. 2) Katı özsuyu : Suyla sıvılaşan tuz, vitriyol, orpimen, alum ve salpeter. 3) Taşlar : Değerli ve yarı değerli taşlar. 4) Metaller : Altın, Gümüş, Cıva, Bakır, Kurşun, Demir, Arsenik, Antimon ve alaşımları. 5) Bileşikler : Galen ve Pirit.
Agricola'nın en büyük çalışması, 1555 yılında yayımlanan 12 ciltlik De Re Metallica (Madencilik Üzerine) adlı yapıtıdır. Madencilik ve metalürjinin hem teknik hem de ekonomik açılardan bütün yönlerinin kapsamlı ve ayrıntılı olarak incelendiği yapıt, gerçekçi biçemde çizilmiş gravürlerle zenginleştirilmiştir. Madencilikte damarların bulunması, maden cevherlerinin ocak ve galerilerden çıkarılması, kavurma, kırma, öğütme, kupellasyon gibi fiziksel ve kimyasal işlemlerin ayrıntılı betimlemeleri, kitabı uzun süre bir başvuru kaynağı konumunda tutmuştur. Bilgin, 1555 de ölmüştür.
1540/50-1616 yılları arasında yaşadığı sanılan Andreas Libavius, XVI. ve XVII. yüzyıllar arasındaki en önemli iatrokimyacılardan biridir. Libavius, 1597 de yayımladığı ve ilk gerçek kimya ders kitabı olarak nitelendirilen Alchemia Collecta (Toplu Alşimi)de, zamanının tüm kimya kuramlarını oldukça yansız bir tutumla açıklamıştır. Yeni görüşleri, henüz yeterince denenmemiş oldukları için ne yadsımış ne de gözü kapalı benimsemiştir. Kitabında; Antik çağda Aristoteles ve öncüllerinin dört öğe (Toprak - Hava - Su - Ateş) kuramını, Cabir'in metallerin bileşimine ilişkin (Kükürt - Cıva) kuramını, Paracelsus'un üç öğe (Kükürt - Cıva - Tuz) kuramını aynı yansızlıkla sergilemiştir. Paracelsus'un öğretisine, - örneğin kimyanın tek amacının hastalıkların sağaltılması için ilaç üretmek gibi - bazı noktalarda karşı çıkan Libavius'un kimyaya yaklaşımı, çözümleme yöntemlerinin öne çıkarılmasına dayanır. Kimyagerin birincil amacı, bileşik maddeleri bileşenlerine ayırmak ve bunların pratikte kullanım yollarını bulmaktır.
Kimyaya deneysel katkıları da bulunan bilginin ilk kez bireşimini yaptığı Kalay IV klorür (SnCl4), oda sıcaklığında ve nemli ortamda tüten bir sıvı olduğu için, uzun bir süre "Spiritus Fumans Libavii" (Libavius'un Dumanlı Ruhu) adıyla anılmıştır. Yakılan kükürt buharlarını, sudan geçirerek elde ettiği çözelti de, "Kükürdün Asit Ruhu" olarak adlandırılmıştır. Bireşimini yaptığı başka bileşiklerden Antimon sülfür, Amonyum sülfat ve Süksinik asit sayılabilir. Maden suyu örneklerinin suyunu uçurarak, kalan artık maddelerin tartımı ile çözümleme yöntemini önermiş; camları çeşitli metal oksitlerle renklendirerek yapay değerli taşlar elde etmiştir. Özellikle yakut renkli cam yapımı için, hammaddeye çok az Altın tozu katmanın iyi sonuçlar verdiğini bulmuştur. Mineral Testleri, Maden Suyu Çözümlemesi adlı kitapları da bulunan Libavius, kimyanın bilimselleşme sürecinde hem yazdığı ders kitapları hem de yaptığı buluşlarla çok önemli katkıları olan bir bilgindir.
?.I.1579 da Brüksel'de doğan, Merode kontu Johann Baptist van Helmont, iatrokimyanın kurucusu Paracelsus'un en önemli izleyicisidir. 1609 da tıpta yüksek lisans derecesini kazanarak Brüksel'de hekim ve doğa bilimci olarak çalışmaya başlamıştır. van Helmont, doğayı deneylerle inceleyen, dikkatli ve aklı başında bir bilim adamı olmasına karşın, kimi gizemci inançların etkisinden de tümüyle kurtulamamıştır. Örneğin; simyacıların metalleri dönüştüren "filozof taşı" ve evrensel çözücü "alkahest" kavramlarına inanmaktadır. Gene kökeni eskilere dayanan "kendiliğinden oluşum" görüşünün etkisiyle, kapalı bir kap içine konan un ve kirli çamaşırlardan bir süre sonra farelerin oluşacağını düşünmektedir!
Maddenin korunum yasalarını deneysel yollarla araştıran bilgine göre, maddesel her varlığın iki temel nedeni vardır:
1) Materia: Tüm nesnelerin tözüdür. Herşey için "ondan başlanan". 2) Causa efficiens: Gerçek birincil maya. Etker neden. Herşey için "tohum olarak başlanan".
Birincil öğeler olarak, su ve havayı kabul etmiştir. Paracelsus'un Cıva, Kükürt ve Tuz öğeleri ikincil önemdedir. Ateş havadan, toprak sudan oluşur. Tüm tuzlar, killer ve elle tutulur cisimler suyun ürünüdür ve çeşitli kimyasal işlemlerle gene suya dönüştürülebilirler. 1620 de yayımladığı bir kitabında sindirimin kimyasını inceleyerek, bu sürecin bir mayalanma olayı olduğunu; sindirilen besinin asit niteliğinin, bazik özellik taşıyan safrayla nötürleştirilmesiyle oluştuğunu öngörmüştür. Paracelsus'un etkisiyle, tüm canlılık süreçlerini "Archeus" adı verilen sindirim ruhunun yönettiğini de kabul etmiştir. Bu süreçle ilgili araştırmaları arasında idrarın ayrıntılı olarak özelliklerinin belirlenmesi de sayılabilir.
van Helmont'un kimyaya en büyük katkısı, ilk kez gazların özelliklerini ortaya koymasıdır. Böylece, XVIII.yy. da gelişecek olan hava kimyası araştırmalarının yolunu açmıştır. "Gaz" sözcüğünü, Yunanca "Kaos"dan türeterek ilk kullanan Paracelsus'dur; ama "Bir kap içinde tutulamayan ya da tohumları önceden ortadan kaldırılmadıkça gözle görünür bir cisme indirgenemeyen, şimdiye kadar bilinmeyen ruha gaz adını verdim." diyerek kimya diline sokan van Helmont'dur. Gazlarla buharlar arasındaki ayrımı - soğukta sıvı hale geçenleri buhar adıyla ayırarak - ortaya çıkaran bilgin; çok farklı gazlar olduğunu öne sürerek, havanın tek türden bir cisim olduğu düşüncesine de ilk kez karşı çıkmıştır. Döneminde farklı gazları karışımlarından ayırarak toplamak için elverişli deneysel düzenekler bulunmadığından; onları ancak gözlenebilir fiziksel özelliklerine dayanarak sınıflandırmıştır. Bu bağlamda çeşitli gazlara şu adları vermiştir: Yabanıl (ya da zaptedilmez) gaz; Rüzgarlı gaz (hava); Yağlı gaz; Kuru (ya da süblümleşen) gaz; Dumanlı (ya da bölgesel) gaz. Yabanıl adının verilmesine, bu gazı topladığı kabın bir süre sonra patlaması neden olmuştur.
Diğer yandan; kömürün yanmasıyla ortaya çıkan, mermer üzerine sirke gibi asitlerin etkisinden kaynaklanan, kimi maden suyu kaynakları ve maden ocaklarında raslanan ve Napoli yakınlarındaki "köpek mağarası" içinde topraktan çıkan gazların aynı madde olduğunu da bulmuştur. "Gas carbonum" adını verdiği bu madde, bugünki adıyla Karbon dioksittir. Ancak; Gümüş üzerine aqua fortis (HNO3) etkisiyle açığa çıkan Azot dioksit ile Kükürdün yanmasından oluşan Kükürt dioksit gazlarını da bu sınıfa sokması, bir yanılgı olmuştur. Çinko ya da Demirin asitlerde çözünmesinden oluşan, bataklıklarda çıkan, organik maddelerin kuru damıtılmasından elde edilen ve yiyeceklerin vücutta bozunmasından doğanları; Yanıcı gaz ya da "Gas ventosum" adıyla ayırt etmiştir. Yanma sürecinde su, duman ve ateşin kaybolup geriye külün yani toprağın kaldığını, havaya karışanların ise "Gas Sylvestre" adlı bir ruh olduğunu öne sürmüş; ancak bu süreçte havanın tümünün değil, ancak bir kısmının harcandığını da saptayabilmiştir.
Simya bilgilerinin XIV. ve XV. yüzyıllardaki birikimleri ile Paracelsus'un ilaç kimyası üzerine getirdiği yeni görüşlerin etkileri, XVI.yy. sonunda yaşadığı ve bir Benediktin rahibi olduğu sanılan, Basilius Valentinus'un yazdığı kitaplarda görülür. Yazdığı yaklaşık yirmi kadar kitaptan ilki, En Eski Atalarımızın Büyük Taşı adlı yapıttır. Alşimi sanatına ilişkin resimlerle donatılmıştır. Tüm Tuz Minerallerinin Doğru ve Kesin Betimlemesi ile Antimonun Zafer Arabası adlı kitaplar, sonraları Latinceye de çevrilmişlerdir. Bu son kitapta özellikle Antimon ve bileşiklerinin iatro kimyadaki önemi vurgulanmakta, merhem kıvamında bir madde olduğu için "Antimon tereyağı" olarak adlandırılan Antimon triklorürün (SbCl3) elde edilişi verilmekte, kusturucu şaraptaşı adındaki Potasyum antimonil tartaratın sağaltıcı etkisi açıklanmaktadır. Yapıtlarında; Aqua fortis ("Kuvvetli su" derişik nitrik asit), Spiritus salis ("Tuzruhu" derişik hidroklorik asit), Aqua Regis ("Kral suyu" derişik nitrik asit ve hidroklorik asitler karışımı), Aqua Vitae ("Yaşam suyu" etanol) gibi sıvıları ayrı simgelerle göstermiştir. Bizmut ve Çinko metalleri ve bileşiklerinden de söz etmekte, Kükürt trioksite (SO3) "Filozof tuzu" demektedir.
Önde gelen iatrokimyacıların sonuncusu olan Johann Rudolph Glauber, Karlstad kentinde 1604 tarihinde doğmuştur. Paracelsus'un iatrokimyası ile ilgilenmesi bir raslantı sonucudur. 1625 de tutulduğu tifüs hastalığından, Neustadt içmelerinin maden sularını içerek kurtulunca bu suyu incelemiş, içinde bulunan bazı kristallerin; vitriol (FeSO4), alum [Al2(SO4)3] ve kayatuzunun (NaCl) birlikte damıtılıp tuzruhu (HCl) elde edilmesinde, imbiğin içinde kalan kristallere çok benzediğini farketmiştir. Böylece, "Harika tuz" olarak adlandırdığı ve sonraları kendi adıyla tanınan "Glauber tuzu"nu (Na2SO4.10H2O) bulmuş ve bunu ilaçlarda kullanmıştır. Bu madde suda çözündüğünde çevreden ısıalan endotermik etki gösterdiğinden, ateşli hastaların içten (!) soğutulmasında kullanılmış olabilir?
Uzman bir metallürjist ve usta bir deneyci olan Glauber, çok sayıda kimyasal bileşik elde etmiştir. Örneğin, tuz ve salpeter (NaNO3) karışımını vitriol yağı (H2SO4) ile damıtınca, Altını çözebilen Kral suyuna (üç kısım derişik hidroklorik asitle bir kısım derişik nitrik asitten oluşan karışım) benzer bir sıvı bulmuş; yalnız salpeteri vitriol yağı ile damıtınca, aqua fortis (HNO3) elde etmiştir. Camların renklendirilmesiyle ilgili çalışmalarında, Kral suyu içinde çözünen Altını, camsuyu (K2SiO4) ile çöktürerek saydam kırmızı cam yapımında kullanmıştır. Ayrıca, kapalı kaplarda damıtılan odundan, asit ve ruhlar oluştuğunu, süblime (HgCl2) ve Stibnit (Sb2S3) mineralinden çifte bozunma ile "Antimon tereyağı" (SbCl3) elde edileceğini göstermiştir.
amonyak çözeltisi ve vitriol yağından hazırladığı Amonyum sülfatı; Altın, Gümüş ve Cıvanın kral suyundaki çözeltilerini; Antimon oksit (Sb2O3) ile Tartarı (potasyum hidrojen tartarat) ısıtarak elde ettiği maddeyi tıbbi preparatlar olarak hazırlayıp, gizlice satarak geçimini sağlamıştır. Kuramsal kurgulamalarında, Paracelsus ile van Helmont arasında yer alır. Üç öğeyi kabul ederse de, Cıva yerine suyu koyar. Glauber 1670 de Amsterdam'da ölmüştür.
(vi) Bağımsız Kimya ve Filogiston Kimyası
XVII. yüzyıl, kimyanın öbür doğa araştırmaları içinde kimlik kazanma sürecinin başlangıcı sayılabilir. Madencilik, metalürji, ilaç yapımı gibi alanlarda kimya uygulamaları büyük oranda yer almaktaydı. Kuramsal kimya ise, "Doğa Felsefesi" adıyla da bilinen ve tüm doğa bilimlerini kapsayan "Physica" içindeydi. Aydınlanma döneminde mekanikçi dünya görüşlerinin etkisiyle artık gizemli reçetelerle Altın yapma hayalleri ortadan kalkarken, toplumlarda gelişmeye başlayan endüstrileşmenin gereksinimlerini karşılayacak yöntemlerin araştırılması öne çıkmaya başlamıştır. Bunun doğal sonucu olarak elde edilecek ürünün nitelik ve niceliğini belirleyecek tepkimelerin işleyişini anlama çabaları, deneyciliğin gelişmesine yolaçmıştır.
İrlanda'da 25.I.1627 tarihinde doğan Robert Boyle, on iki yaşında Avrupa'ya giderek Fransa, İsviçre ve İtalya'da eğitimini tamamladıktan sonra 1644 de yurduna dönmüş ve dinbilim, felsefe, doğa bilimi alanlarında çalışmalarına başlamıştır. 1654 de Oxford kentine yerleşen Boyle, burada Wallis, Wilkins, Hooke gibi seçkin bilim adamlarından oluşan bir çevrede çalışma olanağı bulmuştur. Yardımcısı olarak seçtiği Hooke ile, havanın ve başka gazların sıkışabilirlik, esneklik gibi özelliklerini deneylerle incelemiştir. Özellikle Almanya'da Magdeburg'lu Otto von Guericke'nin yaptığı deneyleri yeniden ele almışlar ve geliştirdiği hava boşaltma pompasını daha da yetkinleştirerek çeşitli fiziksel koşullarda gaz davranışlarının yasalarını araştırmışlardır. Boyle, hava pompasıyla yaptığı deneyler sonucunda, havanın bir tür "yay" özelliğinde olduğu görüşünü geliştirmiştir. Bu yaklaşıma göre, havanın bazı kısımları atmosferin üst katmanlarının basıncı ile "bükülebilir" ya da bir başka deyişle sıkıştırılabilir. Basınç kaldırıldığında sıkışmış hava eski boyutlarını alır.
1660 da yayımladığı ve söz konusu hava yayına ve etkilerine değinen Yeni Fizikomekanik Deneyler adlı kitabında bu deneyler ve görüşler açıklanmaktadır. Örneğin, 17 numaralı deneyinde "makinasının baş meyvası" betimlenir. Cıva havuzuna baş aşağı batırılmış üst ucu kapalı cam borudaki cıvanın, havuz düzeyinden 76 cm yükseklikte durduğunu gösteren Torricelli deneyini inceleyen Boyle; cıva sütununu yukarıda tutan etkinin, havuz üzerindeki atmosferin basıncı olduğunu, bu basınç tümüyle kaldırılırsa borudaki cıva düzeyinin havuzdaki düzeye ineceğini öngörmüştür. Böylece, barometrik sıvıların aygıttaki yüksekliklerinin dış basınca bağlı olduğu deneysel olarak kanıtlanmıştır. [Belli miktardaki bir gazın, sıcaklık sabit tutulduğu zaman basıncının hacmi ile ters orantılı olduğunu belirten yasa; Anglosakson ülkelerinde Boyle'un, anakara Avrupa'sında Mariotte'un adıyla anılır: T=sabit ve n=sabit iken PV=sabit. Bu yasa ile ilk kez atmosferin kalınlığı hesapları yapılmıştır.]
Yazdığı 42 kitaptan 30 tanesi kimya ile ilgilidir. Bunların en ünlüsü, 1662 tarihinde yayımladığı Sceptical Chymist (Kuşkulu Kimyacı)dır. Çağdaş anlamda bir analizci olan Boyle yalnız simyacılara değil, iatrokimya yandaşlarına da karşıdır. Kimyayı, yararlı ilaçlar ya da değerli metaller üretimiyle uğraşan görgül bir sanat değil, doğa felsefesinin yani bilimin bir üyesi olarak görmektedir. "Ben kimyacıları hekimler için ilaçlar hazırlayan ya da metalleri altına dönüştürmeye kalkan kişiler olarak düşünmüyorum. Kimyacıların tüm çabaları, deney ve gözlem yapmak ve deneylerle sınanmamış hiçbir kuramı önceden kabul etmemek olmalıdır" diye yazmaktadır.
Francis Bacon ve Réne Descartes'in etkileriyle, mekanist görüşleri savunarak canlıcı (animist) ve dirimselci (vitalist) yaklaşımlara şiddetle karşı çıkar. Deneye birincil önem vermekle birlikte, önyargı taşımayan kurgulamaları da gözardı etmemiştir. Tüm varlıkların üç dört öğe ya da ilkeden oluştukları savına karşıdır. "Doğanın şifreli büyük kitabını üç dört harfle yazdığını düşünmek, tümünü bunlarla çözebilmek demektir ki, bu da olanaksızdır" demektedir. Dolayısıyla, örneğin kanın safra, tuz, ruh, yağ ve topraktan; Altının ise tuz, Kükürt ve Cıvadan oluştuğunu düşünmek yanlıştır. Origin of Forms and Qualities (Biçim ve Niteliklerin Kökeni) adlı yapıtında, maddenin atomlu yapısına ilişkin görüşleri yer alır. Sıvılardaki atomlar oldukça hareketli oldukları halde, katılardakiler durgun durumdadırlar. Descartes, nesnelerin katılığının tek nedenini eylemsizliğe bağladığı halde, Boyle bu durumu atomların biçimleri ve birbirlerine bağlanışları ile açıklamıştır.
Isı ile ilgili çalışmalarında, ısının, bir maddenin parçalarının hızlı uyarılması olduğunu öngörmüştür. Ateşin ısıtılan tüm nesneleri öğelerine ayrıştırdığı görüşüne karşıdır. Örneğin, tuz ve topraktan oluştuğu düşünülen camı bu öğelerine ayıramamaktadır. Odun, doğrudan yakılırsa kül ve duman verir. Ancak; damıtmayla dolaylı olarak ısıtılırsa yağlar, ruhlar, sirke, su ve kömür ortaya çıkar. Kükürt, açıkta yakılınca asit çözeltisi yapan dumanlar çıkarırken, kapalı kapta ısıtılınca süblümleşmektedir.
Boyle, kimyada karışım ve bileşim kavramlarını da dikkatle ayırdetmiştir. Karışımı oluşturanların kendi özelliklerini koruduklarını, bileşiğin bileşenlerinin tüm niteliklerinin değiştiğini saptamıştır. Önceleri "Görünmez Kolej"in daha sonra 31.XII.1691 de ölümüne kadar "Krallık Derneği"nin üyeliğini yapan Robert Boyle, kimyanın deneye dayanan bir bilim olması için en etkili çalışmaları yapan bilginlerden biridir.
XVIII. yüzyıl kimyasının büyük ilgi alanı, metallerin kalsinasyonu (yüksek sıcaklıklara çıkararak metallerin oksitlenmesi) ile ateş ruhlarının işlevlerini yerine getiren yanma ve patlama olaylarıdır. Esasen, yanma ve patlamayla ilgili bilgiler, metallerin cevherlerinden elde edilmelerinde ne gibi değişiklikler olduğunu anlamamızı da kolaylaştırır. Isının cisimlere etkisiyle ilkçağdan beri alşimistler de yakından ilgilenmişlerdir. Altın ve Gümüş dışında, açık potalarda ısıtılan bütün metaller, oksitlenerek bir cüruf bırakırlar. Genellikle bir ayrım yapmadan hepsine "Calx" (Lat: kireç) adı verilen bu cürufların (metal oksitlerin), metallerinden farklı ağırlıkta oldukları daha XVI.yy.da saptanmıştı. Bu kimyasal değişim, çeşitli görüşlerle açıklanmaktaydı: Örneğin, kalsinasyon (genellikle cevherlerin bozundurma amacıyla ısıtılmaları) işleminde bir tür ruhun metalden kaçtığı; ateşten bir tür asit soğurulduğu; maddenin yoğunluğunun arttığı; ateşin ağırlık ürettiği ve bu ağırlığın metal tarafından soğurularak calx oluşturduğu öne sürülen görüşlerden bazılarıdır.
Boyle'un ardıllarından Alman simyacı Johann Joachim Becher (1635-1682), tüm minerallerin üç gerçek-dört öğe ya da üç öğe gibi düşünsel olmayan-topraktan oluştuğunu düşünmektedir. Ona göre bir cismin yanmasına neden olan şey, içerdiği etkin "yanabilirlik ilkesi" dir. 1669 da bu ilkeye "Terra Pinguis" (Yanıcı ya da yağlı toprak) adını vermiştir. Becher'e göre yanan her cisim, gizil olarak yanabilirlik ilkesi taşır ve yanma sürecinde bu madde uçup gider.
(1660-1734) arasında yaşamış olan Alman kimya ve tıp bilgini Georg Ernst Stahl, Becher'in düşüncesini geliştirerek evrensel yanabilirlik ilkesini ya da tözünü, "Filogiston" olarak adlandırmıştır. Sözcük, Yunanca Phlogos (alev)'den türetilmiştir. Filogiston, ateş maddesi ve ilkesi olup, ateşin kendisi değildir. Kurama göre metaller ve fosfor gibi başka elementler kalsinlendikleri zaman filogiston yitirirler. Tersine, calx metale indirgendiğinde filogiston alır. Bu yaklaşım, metal oksitleri element sayarken, metalleri calx ile filogistondan oluşan bileşikler kabul etmektedir. Yanmayı bir çevrimle açıklayan bilgin şu örneği vermektedir: Kükürt yandığında uçucu bir asit oluşur. Bu asitin tuzları kömür tozuyla ısıtılırsa gene kükürt elde edilir. Çevrimde filogiston, kömürle aynı davranışı göstermektedir.
Kükürt - Filogiston ® Uçucu asit
Uçucu asit + Filogiston ® Kükürt
Metaller için de aynı durum söz konusudur. Kurşun, kalsinlenme ile filogiston yitirerek calx oluşturur. Calx, kömürle ısıtılırsa metal yeniden elde edilir. Bu görüşe göre Kurşun metali=filogistonlu kurşun+calx ile gösterilen bir karışım olmaktadır. Soy olmayan Kurşun böyle davranırken, soy metal Altın, filogistonundan asla ayrılmaz! Bir mum yakıldığında, hava serbest kalan filogistonu çözer. Kapalı bir kap içinde yakılmış mumun bir süre yanması, havanın filogistonu tutma ya da çözme kapasitesinin sınırlı olmasıyla açıklanmıştır.
"Filogistonsuz hava" deyimi o dönemde henüz bilinmeyen oksijene karşılıktır. Kömür ise yandığı zaman "sabit hava" (karbon dioksit) vermektedir:
Kömür + Filogistonsuz hava ® Sabit hava
Böylece kavurma fırınında
Cevher + Filogistonsuz hava ® Calx + Kükürtlü dumanlar
tepkimesi oluşur. Kapalı fırında calx ile ısıtılan kömür, ortamda serbest halde yeterli filogistonsuz hava bulunmadığı için, sabit havayı calx'ı bozarak meydana getirir.
Kömür + Calx ® Metal + Sabit hava
Öne sürülen şemaya dayanarak, kullanılan calx ile elde edilen metalin ağırlıkları arasındaki farkın, kullanılan kömürle oluşan sabit havanın ağırlıkları arasındaki farka eşit olduğu, Black tarafından deneylerle saptanmıştır.
Filogiston, bir tek töze karşılık olmamıştır. Kömür, ısı ya da ışık olabilir. Ağırlık oranlarının gözardı edilmesiyle gelişen bu kavram, Leibniz'de "vis est substantia" (kuvvet tözdür) önermesiyle özdeşleşmiştir. Immanuel Kant ise Saf Aklın Eleştirisi adlı kitabında "Filogiston kuramı doğa bilimcilere bir ışık gibiydi." diye yazmaktadır. Beri yandan, bu kuram, içeriğinde "negatif ağırlık" gibi metafizik nitelikler taşıdığı için Newton tarafından benimsenmemiştir.
Dinbilimci, eğitimci, deneysel kimyacı ve özgürlük savaşçısı olarak çağında haklı bir ün kazanan Joseph Priestley, 13.III.1733 tarihinde İngiltere'nin Leeds kenti yakınlarında doğmuştur. Dinbilim ve dilbilim eğitimi gören Priestley, çeşitli kentlerdeki kiliselerde rahip ve vaiz olarak çalışmıştır. 1761 de, Warrington akademisi dil ve güzel yazı öğretmenliğine atanmıştır. 1767 de yayımladığı Elektriğin Tarihi adlı kitabında; içi boş ve elektrikle yüklenmiş, iletken bir kürenin içinde-Cavendish'in ters kare yasasıyla gösterdiği gibi-elektriksel kuvvet bulunmadığını, Benjamin Franklin tarafından önerilen yöntemle açıklamaktadır. Bir birahanenin yakınında oturduğu için bira fıçıları üzerinde biriken sabit havayı (karbon dioksit) basınç altında bira içinde çözündürmeye çalışmış, bu alandaki uğraşısı daha sonra su içinde karbon dioksiti basınçla çözündürerek elde ettiği "Sodalı su" adlı içeceğin kısa sürede tüm Avrupa'ya yayılmasına yolaçmıştır.
Bir soylunun yanında kütüphaneci unvanı ile altı yıl kalan Priestley'in bu sürede tamamladığı 20 kitap içinde en çok yankı uyandıranı, gazlar üzerine en önemli çalışmalarının sonuçlarını toplayan Experiments and Observations on Different Kinds of Air (Havanın Farklı Türleri Üzerine Gözlem ve Deneyler) adlı üç ciltlik yapıttır. Gazlarla ilgili deneylerinde yeni teknikler kullanan bilgin, örneğin tepkimelerde çıkan ürünleri su yerine Cıva üzerinde toplayarak suda çözünme etkisini engellemiş, kirlenmeyi önlemek için ısıtma işlemini büyüteçlerle ve içbükey aynalarla yapmıştır.
Alkali hava (NH3) (Amonyak), vitriolik asit hava (SO2) (Kükürt dioksit), fluor asit hava (SiF4) (Silisyum tetraflorür), daha önce bulunandan farklı özellikte bir tutuşkan hava (CO) (Karbon monoksit), asit hava (HCl) (Klorlu hidrojen), nitröz hava (NO2) (Azot dioksit), zayıflatılmış nitröz hava (NO) (Azot monoksit), filogistonlu hava (N2) (Azot), Kükürtlü hidrojen (H2S) ve filogistonsuz hava (O2) (Oksijen) gibi çok sayıda gazı bulmuştur. 1771 de yaptığı gözlemlerle; mumların yanması, hayvanların soluması ve çürüme nedeniyle bozulan havanın; nane, ıspanak, kanarya otu gibi yeşil bitkilerle biraz olsun temizlendiğini saptamıştır. Notlarında, "Çok sayıda hayvanın solumasıyla sürekli yaralanan atmosfer, sebze üretimiyle bir parça onarılabilir." diye yazmaktadır.
Hayvanlarda kanın işlevini, canlı bedenindeki filogistonu dışarı atmak olarak belirlemiştir.
Kimyaya en önemli katkısı sayılan Oksijen gazını ilk kez elde edişi, 1.VIII.1774 tarihinde yaptığı bir deneyin sonucudur. Çeşitli kimyasal maddelerden havayı ayırmak için yaptığı deneylerden birinde, içine kırmızı çökelek adıyla bilinen (HgO) Cıva II oksit koyduğu ve dev büyüteçlerle ısıttığı kaplarda bu maddeden bir tür havanın (gazın) kolayca ayrıldığını gözlemiştir. Bu hava suda pek fazla çözünmemekte, kendisi yanmadığı halde, içine konan bir mumun alışılmadık şiddette yanmasına neden olmaktadır. Filogiston kuramına bağlı olan bilgin, çeşitli maddelerin normal havada orta alevle yanarken bu gaz içinde şiddetle yanmasını hiç filogiston taşımadığı ile yorumlayarak, elde ettiği gaza "Filogistonsuz hava" adını vermiştir. İçinde bu gaz bulunan bir farenin, kapta normal hava olduğundan iki kat uzun süre yaşadığını saptayınca, denemeyi kendi üzerinde yapma cesaretini de göstermiştir. "Buharı solumayı kestikten bir süre sonraya kadar, göğüste garip bir hafiflik ve rahatlığın sürdüğünü" yazarak, tıpta kullanım yollarının aranmasını öğütlemektedir. Hayvanların parlak kırmızı renkli kanlarını basıncı düşürülmüş kaplarda çalkalayınca renklerinin koyulaşarak toplardamarlardaki kana benzediğini, sonra bunların havayla çalkalanınca gene parlak kırmızıya döndüğünü saptamıştır.
Aynı yılın sonbaharında Paris'e giden bilgin, burada ününe layık bir ilgiyle karşılanmıştır, Lavoisier ile görüşmeleri kimya tarihinde önemli bir olay sayılır.
Bir çok dedikoduyla bulanmış olan buluşmada Priestley'in kırmızı çökelekle yaptığı deneyi ve bulduğu gazı anlattığı, buna karşı Lavoisier'in iki yıl önce Bilimler Akademisi'ne mühürlü bir zarf içinde verdiği çalışmasının içeriğinden söz ettiği söylenmektedir. Fransız bilgin bu araştırmasında; Kalay ve Kurşunun kalsinlenmesinde, Kükürtle Fosforun yakılmasında ağırlıkların arttığını, litarjın (PbO) (Kurşun oksit) ısıtılmasında ise çok fazla hava salındığını saptamıştı. Günümüzde bilim tarihçileri, oksijeni ilk kez bulan bilginin Priestley olduğunu kabul ederler.
Priestley, 1780 yılında Birmingham kentinde Yeni Birlik Cemaati rahipliğine atanmış, burada James Watt, Josiah Wedgwood, James Keir, Matthew Boulton gibi bilim adamlarıyla yakın ilişki kurarak kentte canlı bir bilim çevresinin oluşumunu sağlamıştır. Fransız devriminin ve Amerikan bağımsızlık hareketinin etkisiyle geliştirdiği özgür düşüncelerini sergilediği, gerek politika gerekse dinbilim konularında ardı arkası kesilmeden yayımladığı kitapçıklar; hem resmi kuruluşların hem de Anglikan kilisesinin şimşeklerini kısa sürede üzerine çekmiştir. Bu kurumların bilginden bir tür öç alma istekleri öylesine kamçılanmıştır ki, Birmingham'da örgütleyip kışkırttıkları büyük bir kitle, Bastille kalesinin zaptını kutlamak amacıyla 14 Temmuz 1791 de toplanan bir yemekte bulunduğu gerekçesiyle ayrılıkçı kiliseleri ve papaz evlerini üç gün yakmış, yıkmış ve yağmalamıştır. Gerçekte, söz konusu yemekte bulunmadığı halde, Priestley'in evi ve laboratuvarı talan edilen yerlerin başında gelmektedir. Çığırından çıkmış bu ortamda barınma olanağı kalmadığı için Londra'ya kaçan bilgin, burada da benzer baskılarla karşılaşınca 1794 yılında Amerika'ya göçmüş ve yaşamının son on yılını bu ülkede geçirerek 6.II.1804 de Pennsylvania'da ölmüştür.
10.X.1731 tarihinde Fransa'nın Nice kentinde doğan Henry Cavendish, III. Devonshire dükünün oğlu olmasına karşın, soyluların çevresinden uzak kalarak tüm yaşamını bilimsel çalışmalarına adamıştır. Cambridge ve Paris üniversitelerinde bir süre okuduktan sonra Londra'ya yerleşen ve evinde kurduğu laboratuvarda çalışmalarını sürdüren bilginin kimya konusunda 1776 da yayımladığı ilk kitabı, Düzmece Havalar Üzerine adındadır. Üç kısımdan oluşan kitabın girişinde, "Düzmece Havalar deyimi ile, genellikle diğer nesneler içinde esnek olmayan halde bulunan ve kimya sanatı ile üretilebilen herhangi bir tür havayı kasdediyorum." demekte ve örnek olarak Black'in sabit havasını (karbon dioksiti) vermektedir.
Kitapta sabit hava ile yaptığı deneylerin bazıları şunlardır: Kapalı bir kabın içinde yanan mum, oluşan sabit havanın tüm hacime oranı 1/9 olunca söner. Su, laboratuvar sıcaklığında kendi hacminden fazla sabit hava soğurur. Soğuk suda soğurma daha çoktur. Şarap ruhu (etanol) ise, kendi hacminin 2,25 katı kadar bu gazı soğurur. Kireçtaşı, mermer ve inci külü (K2CO3) (Potasyum karbonat) üzerine asit etkisiyle sabit hava elde ettiği gibi; çürüme ve mayalanma süreçlerinde de bu gazın ortaya çıktığını saptamıştır. Ayrıca Çinko, Demir ve Kalay üzerine seyreltik Sülfürik ve Hidroklorik asitlerin etkisiyle elde ettiği - günümüzde Hidrojen olarak bilinen - gaza "Tutuşkan hava" adını vermiştir. Filogiston kuramına inandığı için metale asit etkisini
Calx + f + Asit ® Calx + Asit + f
Metal Tuz Tutuşkan
hava
tepkimesiyle açıklamaktadır. Tepkimede tutuşkan hava, filogistonun simgesi f (Yunanca fi harfi) ile gösterilmektedir. Tutuşkan havanın asitten değil metalden kaynaklandığını düşündüğü için "Asitlerin etkisiyle metallerdeki filogiston - doğası değişmeden - uçar ve tutuşkan havayı oluşturur." görüşündedir.
Metallere sıcak, derişik Sülfürik ve Nitrik asitlerin etkisiyle çıkan Kükürtlü buharlar (SO2) (Kükürt dioksit) ile kırmızı buharların (NO2) (Azot dioksit), bu asitlerle filogistonun yaptığı bileşikler olduğunu öne sürmüştür. Bir başka deneyinin sonucunda tuzruhu (HCl) içinde Bakır telin ısıtılmasıyla "...önemli bir ısı değişikliği olmadan suyun şiddetle püskürüp şişeyi tümüyle doldurduğu"nu ve asitten oluşan buharların "...suyla karşılaştıklarında esnekliklerini tümüyle yitirdiklerini" yazmaktadır.
Cavendish'in, tutuşkan hava (H2) ve filogistonsuz hava (O2) ile su elde etme çalışmaları, Priestley'in uğraşılarının devamı sayılabilir. İlk deneylerinde, kapalı bir kap içinde bu iki gazın karışımı patlatıldığında, sistemin ağırlığında bir değişiklik olmadığını saptamıştır. Hava Üzerine Deneyler adlı anılarında suyun bireşimiyle ilgili deneylerini anlatmaktadır:
"Tutuşkan hava ile normal hava uygun oranlarda karıştırılıp patlatıldığında; tutuşkan havanın tümü, normal havanın ise yaklaşık 1/5 kadarı esnekliklerini yitirerek kabın iç çeperinde nem olarak yoğunlaşmışlardır. Bu nemin doğasını daha iyi anlamak için, havalar birlikte yakılmış, yanık hava 8ft ( 2,5m) boyunda bir cam borudan geçirilmiştir. Deney sonunda; kokusu ve tadı olmayan, buharlaştırıldığında geride artık bırakmayan, hemen hemen arı 135 grain (8,75g) su yoğunlaşmıştır."
Daha sonra 37000 grain (2400g) tutuşkan ve filogistonsuz havalar karışımından elektrik kıvılcımı geçirerek 19500 grain (1264g) su elde etmiştir. Bu araştırmalarından 1766 da şu sonuca ulaşmıştır:
"Sanırım ki, filogistonsuz hava aslında filogistonsuz sudan ibarettir. Bir başka deyişle filogistonsuz hava filogistonla birleşince su yapar. Tutuşkan hava ise arı filogiston olmalıdır." Böylece 1784 de ilk kez hacimsel bileşimini bularak, suyun element değil, bir bileşik olduğunu ortaya çıkarmıştır. Gizli ve özgül ısılar üzerine Black'in deneyleri ve kuramlarına dayanan deneyler yapan bilgin-aslında filogiston kuramının yandaşı olduğu halde-eski maddesel yapısı görüşüne karşı çıkarak, ısının bir cismin parçacıklarının iç hareketleri olduğunu öne sürmüştür. Yayımlamadığı araştırmaları arasında elektrikle ilgili olanlar da oldukça önemlidir. Örneğin; tuz çözeltilerinin iletkenliklerini ilk kez ölçmüş, özgül indüktif kapasiteyi bulmuş, elektrik niceliği ile yeğinliği arasındaki ayrımı belirlemiştir.
24.II.1810 da ölen bilginin anısına saygı olarak, Cambridge üniversitesinin büyük bir laboratuvarına adı verilmiştir.
XVIII. yüzyıl kimyasının belirleyici niteliği olan filogiston kimyasının önde gelen temsilcilerinden Carl Wilhelm Scheele, İsveç'in Stralsund kentinde 9.XII.1742 yılında doğmuştur. İyi bir ilkokul eğitiminden sonra, onbeş yaşında eczacı çırağı olarak çalışmaya başlaması, bulabildiği kimya kitaplarını okumasına ve kimi deneyler yapabilmesine olanak sağlamıştır. 1768 de Stockholm'e giderek nicel çözümleme yöntemlerini bulan kimyacı Tobern Olaf Bergman'ın bir yardımcısıyla karşılaşmış ve onun desteği ile iki yıl sonra Uppsala'da çalışma olanağı bulunca, ünlü bilginle de tanışabilmiştir. Bergman, genç eczacıya Pirolusit adındaki Mangan mineralini araştırmasını öğütlemiş ve tüm gücü ile onu destekleyerek çalışmalarının bilim çevrelerinde tanınması için uğraşmıştır. Sonunda Scheele, 1775 de İsveç Krallık Akademisi'ne üye seçilen tek eczacı çırağı olarak onurlandırılmıştır. Almanya ve İngiltere'den gelen çağrıları geri çeviren Scheele, bir süre sonra küçük bir kasaba olan Köping'e yerleşerek bir eczanenin kalfalığını kabul etmiş ve yaşamının sonuna kadar burada kalmıştır. Varsıl olmak için uğraşmaya hiçbir eğilim göstermeyen bilginin yaşamdaki tek hedefi, doğanın henüz açığa çıkmamış gerçeklerinin araştırılması olmuştur.
Scheele'nin kimya kuramına yaklaşımı tutucu sayılabilir. Ancak, şaşılacak derecede gözlem yeteneğine sahiptir ve el attığı her araştırmadan bir buluş yapacak kadar beceriklidir. Yanma olayları üzerine oldukça kapsamlı deneylerini ve yorumlarını içeren, hatta Priestley'den en az bir yıl önce (İ.S.1773) de bulduğu oksijeni de betimlediği, Chemische Abhandlung von der Luft und dem Feuer (Hava ve Ateş Üzerine Kimyasal İncelemeler) adlı yapıtı, yayınevinin işini savsaklamasından dolayı ancak dört yıl sonra yayımlandığı için, bilim tarihçileri bu elementi bulma onurunu Priestley'e verirler. Yıllar sonra, özgün laboratuvar notları incelenince Scheele'nin buluştaki önceliği anlaşılabilmiştir.
Havayla yaptığı ilk deneylerinde, "Tutuşkan madde" adını verdiği filogistonu bol olan çeşitli sıvı ve katılar üzerinde tutulan havadaki hacim azalmalarını ele almıştır. Bunlar arasında Kükürt karaciğeri (K2S2O3+K4S3) (Potasyum tiyosülfat ve Potasyum polisülfür karışımı), beziryağı, içinde Kükürt çözünmüş kireç sütü [S+Ca(OH2)], suyla nemlendirilmiş Demir yongaları vardır. Bu maddeler, kapalı kaplar içinde tutulduklarında, birkaç gün içinde üzerlerindeki havanın yaklaşık dörtte birini soğurmaktadırlar. Geriye kalan gazda tutuşkan madde bulunmamaktadır. Bu gaz, adi havayla filogistonun birleşmesi ve sıkışmasından oluşmuşsa - filogiston eksi ağırlıklı sayıldığı için - adi havadan daha yoğun olması gerekirken, deneyler tam tersini göstermektedir ve adi havanın farklı iki bileşenden oluştuğu gözlenmektedir. Bileşenlerden nicelikçe çok olanı filogistonu çekerken öbürünün böyle bir özelliği yoktur. Scheele filogistonu çeken bileşene "kirli hava" öbürüne "ateş havası" adlarını vermiştir. Bu gazlar daha sonra sırayla Azot ve Oksijen olarak adlandırılacaktır.
Deneylerinden birinde, su üzerinde başaşağı çevrilmiş bir cam balon içinde adi hava ile tutuşkan madde dediği Hidrojeni yakınca su, balonun dörtte birini doldurmuş ve alev sönmüştür. Sıcak su kullandığı için cam balon da ısınmış olduğundan, tepkime ürünü olan su buharı kabın çeperlerinde yoğunlaşmadığı için bunu camdan kaçan ısı olarak nitelemiş,
Isı ® Ateş havası + f
denklemiyle göstermiştir. Bu görüşle, çeşitli yöntemlerle ısıyı bozundurarak ateş havasını serbest bırakmaya ve bu yolla bir mumu parlak alevle yakmaya çalışmıştır. İlk deneylerinde, bileşenleri ateş havası (O2) ve filogiston (H2) olan ısıyı bozundurmak için, filogistonu çekme eğilimi ateş havasınınkinden daha fazla olan bir madde vermek gerektiğini düşünerek, bu amaçla metalleri kolayca etkileyip filogistonlarını çıkaran ve kırmızı dumanlar salan Nitrik asiti (HNO3) seçmiştir. Nitrik asit yakıcı potasla (KOH) (Potasyum hidroksit) sabitleştirilmiş, oluşan nitre (KNO3) (Potasyum nitrat) bir imbikte vitriol yağı (H2SO4) (Sülfürik asit) ile yüksek sıcaklıkta damıtılarak yeniden nitrik asit elde edilmiştir.
HNO3 + KOH ® KNO3 + H2O
KNO3 + H2SO4 ® KHSO4 + HNO3
Damıtmada çıkan kırmızı dumanlar, imbiğin boğazına takılmış bir torbada bulunan kireç sütüyle tutulurken, torbayı dolduran renksiz bir havanın içine sokulan bir mumun, parlak bir alevle yandığı saptanmıştır.
2HNO3 ® 2NO2 + H2O + (1/2)O2
2NO2 + Ca(OH)2 ® Ca(NO2)2 + H2O + (1/2)O2
Bu renksiz gaz, ateş havası yani oksijendir.
Çeşitli alanlardaki sayısız buluşlarını ölümüne kadar sürdüren Scheele'nin kimyaya belli başlı katkıları şöyle özetlenebilir:
Kemik külünden Fosforu (P) bulmuş, Fosfora Sülfürik asit etkisiyle Fosforik asiti (H3PO4) elde etmiştir. Florspar mineralinden silisli minerallerin kimyasal nicel çözümlemesinde çok kullanılan Hidrofluorik asiti (HF) ve bu asitle işlem sonunda açığa çıkan, Silisyumun uçucu bileşiği Silisyum tetraflorürü (SiF4) elde etmiştir. Kara manganezi muriatik asit (HCl) (Hidroklorik asit) ile tepkimeye sokarak, "Filogistonsuz muriatik asit" adını verdiği Klor gazını (Cl2) bulmuş, çeşitli Manganez ve Baryum bileşiklerini belirlemiş, Scheele yeşili ya da İsveç yeşili adı verilen Bakır arsenit (CuHAsO3) pigmentinin bireşimini yapmıştır.
Anorganik asitlerden, Arsenik asit (H3AsO4), Tungstik asit (H2WO4) ve Molibdik asitin (H2MoO4); organik asitlerden ise Tartarik asit (C4H6O6), Oksalik asit (C2H2O4), Laktik asit (C3H6O3), Müsik asit (C6H10O8), Ürik asit (C5H4N4O3), Sitrik asit (C8H8O7), Maleik asit (C4H4O4) ve Gallik asidin (C7H6O3) ilk kez bireşimlerini başarmıştır. Doğada fiziksel özellikleri çok benzeyen grafitle (C), molibdenit (MoS2) (Molibden sülfür) mineralinin farklı oluşumlar olduğunu saptamıştır. Bilim ortamından uzakta, yetersiz donanımla, tek başına olağanüstü buluşları gerçekleştiren Scheele, en verimli çağında iken 21.V.1786 tarihinde 44 yaşında ölmüştür.
(vii) Modern Kimya
Kimyanın tarih boyunca geçirdiği metafizik ve gizemli niteliklerle dokunmuş çeşitli dönemlerinin sonunda gerçek bilimsel niteliğine kavuşması, XVIII. yüzyılın ikinci yarısında yaşamış olan ünlü Fransız bilgini Antoine Laurent Lavoisier ile başlamıştır.
26.VIII.1743 tarihinde Paris'te doğan Lavoisier, varsıl bir parlamento avukatının tek çocuğudur. Kuvvetli bir eğitim aldığı Mazarin kolejinde matematik ve astronomiyle yakından ilgilenmişse de, babasının izinden giderek yüksek öğrenimini hukukla tamamlamıştır. Doğa bilimlerine ilgisini, özel derslerle sürdürerek, Guillaume François Rouelle'den kimya, Bernard de Jussieu'den botanik, Guttard'dan mineraloji öğrenmiş; özellikle Paris bölgesi alçı taşlarının çözümlemesiyle ilgili çalışmalarını 1765 yılında yayımlayarak kimya alanındaki ilk yapıtını vermiştir. Bir yıl sonra , Bilimler Akademisi'nin düzenlediği "Büyük bir kenti aydınlatmak için kullanılacak araçlar" adlı yarışmaya katılmış ve en iyi çözümü önerdiği için altın madalya ile ödüllendirilmiştir.
Kaynak:
Osman Gürel
Ankara Üniversitesi, Fen Fakültesi, Ankara
