ÖAZ Aktuell (Ausgabe 16/2005)

Hauptartikel 16/2005

HAUPTARTIKEL

Hauttumoren-Melanom

Salbengrundlagen

Wegbereiter

Berühmte Chemiker auf Briefmarken

Berühmte Chemiker auf Briefmarken

Philatelie. Die UNESCO hat das Jahr 2005 zum »Weltjahr der Physik« ausgerufen. Es befasst sich anlässlich seines 50. Todestages und der 100. Wiederkehr des »Wunderjahres 1905«, in dem Albert Einstein nicht nur die Spezielle Relativitätstheorie entwickelte, sondern auch die Existenz von Atomen bewies, mit dem genialen Forscher, Weltbürger und Pazifisten. Mit der Entdeckung des Tuberkelbazillus vor 100 Jahren durch Robert Koch rückt auch die medizinische Welt einen ihrer Großen erneut ins Blickfeld. Zu beider Ehren sind auch in zahlreichen Ländern Sonderbriefmarken zu erwarten oder gar bereits erschienen.

Dr. Otto Föcking

Da die ÖAZ sich in den vergangenen Jahren schon mehrfach und ausführlich mit Physikern und Ärzten auf Briefmarken befasste, darunter auch zahlreiche österreichische Nobelpreisträger, sei dieses Mal das Briefmarkenalbum auf uns Pharmazeuten bekannte Chemiker durchgesehen und aufgrund der vielseitigen, aber landweise sehr unterschiedlichen Ausbeute jene Wissenschafter ausgewählt, deren Namen weiterhin einen Begriff in der Welt des Apothekers und Chemikers darstellen. Wenn unsere junge Nachwuchskollegin soeben im organisch–präparativen Praktikum zur Grignardierung aus einem Nitril eine Apparatur mit Bunsenbrenner, Rundkolben mit Anschütz–Aufsatz und Liebig-Kühler aufgebaut hat, sind wir bereits vier unserer chemischen Wegbereiter begegnet. Gehen wir also auf die Suche!

Das Periodensystem
Dimitrij Iwanowitsch Mendelejew (1834 bis 1907) als jüngster Sohn einer kinderreichen, später verarmten Familie hatte das Glück, durch Initiative seiner ehrgeizigen, mongolischstämmigen Mutter in Moskau und St. Petersburg Chemie studieren zu können. Nach dem Examen ging er u.a. nach Frankreich und Deutschland und spürte nach der eindrucksvollen Diskussion auf dem 1. Internationalen Chemikerkongress über die Atomgewichte – 1860 in Karlsruhe – den Drang, die bis dahin bekannten chemischen Elemente nach ihren Atomgewichten zu ordnen, indem er die Elemente mit gleichen Wertigkeiten in senkrechten Reihen anordnete und dabei auch die untereinander ähnlichen Eigenschaften berücksichtigte. Er erkannte auch die unterschiedliche Länge der Perioden und ließ Lücken für noch unbekannte Elemente frei, deren Eigenschaften er aber gezielt voraussagte. So entstand das Periodensystem der Elemente nach Mendelejew. Seine Voraussagen wurden zwar von der Fachwelt zunächst als russischer Mystizismus abgetan, als aber drei von Mendelejew prophezeite Eka–Elemente entdeckt wurden, wurde er über Nacht zum »berühmtesten Chemiker der Welt«. Merkwürdigerweise erhielten alle drei richtig vorausgesagten Elemente nationalistisch anmutende Namen, die sowohl die Nationalität des Entdeckers als auch das Land der Entdeckung verewigten: Gallium, Scandium und Germanicum.
Der deutsche Chemiker Julius Lothar Meyer aus Varel/Oldenburg (1830 bis 1895) hatte sehr ähnliche Überlegungen und Anordnungen angestellt, aber keine Prognosen gewagt und kam mit seiner Veröffentlichung im Jahr 1870 erst ein Jahr später als sein russischer Kollege. Beide zusammen wurden aber 1882 mit der begehrten Davy-Medaille ausgezeichnet

Große Marke und Block: UdSSR: 100. Jahrestag der Entdeckung des Periodensystems

Handschriftlicher Tabellenentwurf zur Anordnung der Elemente nach ihren Atomgewichten. Die Erläuterungen sind in kyrillischer Schrift, die Formelbezeichnungen lateinisch.

Dimitrij Mendelejew 1834 bis 1907
Der Forscher beim Grübeln über die Reihenfolge von
Gallium und Indium

Lomonossow – das Universalgenie
Im Gegensatz zu den Erkenntnissen Mendelejews, die ins Deutsche übersetzt und damit weitgehend und zeitnah in Europa bekannt wurden, blieb die Kenntnis über die Vielfalt der Forschungen und Gedanken seines Landsmannes, des Universalgelehrten Michail Lomonossow (1711 bis 1765), auf Russland begrenzt. Er hatte – auch in Deutschland – Philosophie, Mathematik, Chemie und Mineralogie studiert und war ab 1745 Professor der Chemie in St. Petersburg. Er erkannte als Anhänger korpuskularmechanistischer Vorstellungen in der Bewegung von Teilchen die Ursache der Wärme, galt als Mitentdecker des Stickstoffs, analysierte mit einem selbst entwickelten Refraktometer chemische Substanzen und stellte bei den sibirischen Temperaturen seiner Heimat erstmals den Gefrierpunkt von Quecksilber fest. Mit seinen vielen Arbeiten auf dem Gebiet der Philosophie, Sprachwissenschaft, Meteorologie, Kartografie und Dichtkunst gilt er als russisches Universalgenie seines Jahrhunderts. Sein Name ist uns geläufig nach der von ihm 1755 gegründeten bedeutsamen Universität in Moskau, die heute seinen Namen trägt: Lomonossow-Universität.

UdSSR:
250. Geburtstag Lomonossows 1961
Lomonossow-Denkmal vor Lomonossow-Universität in Moskau

Porträt (oben Geburtsort Denisowka,unten Leningrader Akademieder Wissenschaften)

»Pasteurisiert«
Nach fünfzig Jahren ihres Bestehens war die französische Republik anscheinend die allegorischen Säerinnen auf ihren täglichen Freimarken leid und präsentierte erstmals ein Kopfbild einer Persönlichkeit. Ab 1923 zierte nahezu 10 Jahre das Antlitz des Chemikers und Bakteriologen Louis Pasteur die Dauerserie – ein Zeichen, welche Wertschätzung man in Frankreich diesem großen und erfolgreichen Gelehrten zollte. Er gilt mit Recht als einer der größten Naturwissenschafter der Geschichte.
Nicht umsonst hat sein Name mit dem Verbum »pasteurisieren« für die Durchführung eines von ihm entwickelten Verfahrens zum Haltbarmachen von Lebensmitteln, durch schonendes Erhitzen auf 65 bis 80° C zum Abtöten unerwünschter Mikroorganismen, Eingang in den allgemeinen Wortschatz gefunden. Er lebt ferner in der wissenschaftlichen Welt durch das für ihn aus öffentlichen Mitteln in Paris errichtete Institut Pasteur als eines der berühmtesten Zentren biologischer Forschung und Bekämpfung von Infektionskrankheiten fort.

Der 1822 im burgundischen Dôle als Sohn einfacher Leute geborene Sohn Louis machte schon in frühester Jugend durch Tatendrang und Experimentierfreude auf sich aufmerksam. Die Arbeiten seines intensiven Forscherlebens und die Weiterführung und Aufklärung zahlreicher Ergebnisse anderer sind so vielseitig, dass hier nur wenige angedeutet werden können. Als junger Anfänger erreichte er die Trennung von Tartratkristallen und durch Untersuchung im polarisierten Licht den Nachweis der spiegelbildlichen Isomere. Als junger Dekan der naturwissenschaftlichen Fakultät in Lille führte er die für den Weinbau wichtigen Untersuchungen über die Milchsäuregärung durch mit dem Ziel der Trennung der für die alkoholische Gärung wichtigen von den die Haltbarkeit beeinflussenden schädlichen Organismen. Das Phänomen der Hemmung der alkoholischen Gärung durch die Atmung in Gegenwart von molekularem Sauerstoff bezeichnet man als »Pasteur-Effekt«. 1865 wurde er in seine südfranzösische Heimat gerufen, um eine von dort auf Europa um sich greifende mysteriöse Krankheit der Seidenraupen zu untersuchen. Sein Wunsch »Donnez-moi un laboratoire!« wurde bereitwillig erfüllt und in fünfjährigen Untersuchungen fand er als Ursache der sich bis auf die Raupeneier ausdehnenden Flecksucht (pébrine) den parasitischen Einzeller Nosema bombycis. Das war der Auftakt zu seinen medizinischen Forschungen über die gefährlichen Infektionskrankheiten wie Milzbrand, Hühnerpest und Tollwut und die Suche nach den verursachenden Mikroorganismen und deren Bekämpfung. Pasteur starb hochgeehrt nach einem schweren Urämieanfall am 28. September 1895 in Villeneuve l’Etang bei Paris.

Louis Pasteur (1822 bis 1895) in vielen Ländern mit Briefmarken geehrt.
Kleinformat: Die erste Porträtbriefmarke der République Française nach 50 Jahren Allegorien.
Marke Frankreich zum 100. Todestag: Die beiden Kristalle unter seinem Porträt verweisen auf seine Entdeckung der Stereoisomerie der Weinsäure.
Der indischen Gedächtnismarke von 1995 liegt das bekannte Gemälde von Albert Edelfeld von 1887 zugrunde: Pasteur in seinem Labor betrachtet eine jener Flaschen, in denen Nervengewebe von Tollwut-infizierten Kaninchen getrocknet wurde.

Die Grignardierung
Auf den Chemiker Victor Grignard (1871 bis 1935) geht ein weiterer vom Namen abgeleiteter Begriff im Sprachschatz der Fachleute zurück: Die Grignardierung oder Grignard-Reaktion. Bei der Untersuchung der Reaktion von Halogenalkanen (z.B. Jodmethyl) mit metallischem Magnesium in wasserfreiem Diethylether im Rahmen seiner Dissertation entdeckte er die ungewöhnlich reaktionsfähigen Organomagnesiumverbindungen, die sich in vielfältiger Weise weiter umsetzen lassen und der organischen Chemie zu einem ungeheuren Aufschwung verhalfen. Der Apotheker hat in seinem organisch-präparativen Praktikum gewiss mit diesen Grignard-Reagentien Bekanntschaft gemacht. Grignard befasste sich weiterhin mit der Gewinnung von Toluol, mit Terpenen und ätherischen Ölen, Katalytischen Hydrierungen und Crack-Reaktionen. Im 1. Weltkrieg als Korporal eingezogen, wurde er in der chemischen Kriegsführung eingesetzt und arbeitete an der Herstellung des Giftgases Phosgen und dem Nachweis des von den deutschen Kriegsgegnern eingesetzten Senfgases.
Bereits 1912 erhielt Grignard, gemeinsam mit seinem Landsmann Paul Sabatier, den Chemienobelpreis, »da sie durch ihre Arbeiten in hohem Grade den Fortschritt der organischen Chemie gefördert« hätten.

Sabatier: Nickel als Katalysator
Der im berühmten Carcassonne geborene Paul Sabatier (1854 bis 1941) promovierte am »Collège de France« bei dem ebenfalls sehr erfolgreichen französischen Chemiker Pierre Berthelot (1827 bis 1907) und war bis zu seinem Lebensende Professor an der Universität Toulouse. Sein besonderer Erfolg war die Katalytische Hydrierung durch feinverteiltes Nickelpulver als Katalysator, z.B. die Hydrierung von Benzol zu Cyclohexan und von Nitrobenzol zu Cyclohexylamin. Bis dahin wurden als Katalysatoren hauptsächlich teures Platin und Palladium benutzt; Nickel als Katalysator ermöglichte nun die Katalyse in der chemischen Großindustrie, wie z.B. eine preiswerte Produktion von Margarine aus ungenießbaren Pflanzenölen.

Frankreich: Victor Grignard, neben dem Portrait Laborapparatur zur Grignardierung, Formel des Verbindungstyps RMgX und Rückseite der Nobel-Medaille Schweden 1962: Vor 60 Jahren Chemie-Nobelpreis für Sabatier und Grignard Frankreich: Paul Sabatier. Im Vordergrund Laborapparatur zur Katalytischen Hydrierung, im Hintergrund Chemiewerk

Thénards Blau

 
Louis-Jacques Thénard
(1777 bis 1857) Frankreich: 100. Todestag
 

Das von dem französischen Chemiker Louis-Jacques Thénard (1777-1857) erfundene nach ihm benannte »Thénards Blau« entsteht durch Glühen von Tonerde mit Kobaltoxid. In Landapotheken unserer Großväter wurde es noch schubladenweise neben dem heute so verpönten Bleiweiß oder Mennige als tiefblaue Malerfarbe vorrätig gehalten. Wir kennen es aus dem anorganisch-chemischen Praktikum, da die Blaufärbung so intensiv ist, dass man sie als Nachweis für Aluminium durch Glühen der Probe mit einer Kobaltnitratlösung auf der Magnesiumrinne verwenden kann. Bekannter ist Thénards Blau vom »Zwiebelmuster« her, denn als Muffelfeuerfarbe eignet es sich gut für das oberflächliche Einbrennen auf Porzellan im Muffelofen. Der von 1810 bis 1827 als Professor an der »Ecole Polytechnique« in Paris wirkende und nach Einzug in die Deputiertenkammer geadelte Baron stellte u.a. auch die Sebacinsäure, Ester der Apfelsäure, und erstmals auf rein chemischem Wege die Alkalimetalle dar. Mit seinem berühmten Landsmann und Forscherkollegen J. L. Gay-Lussac (1778 bis 1850) entdeckte er das Element Bor. Nach ihm benannt ist auch das Mineral Thenardit, die a-Modifikation des Natriumsulfats.

Der Nobelpreis für einen Apotheker

Henri Moissan (1852 bis 1907) Frankreich: 1986 Serie »Bedeutende Persönlichkeiten« Porträt und Laborgerät zur Fluordarstellung

Beim Stichwort Muffelofen dürfen wir unseren französischen Kollegen Ferdinand Henri Moissan (1852 bis 1907) nicht übergehen. Er wurde mit 18 Jahren Apothekerlehrling und beteiligte sich an Arbeiten des Forschungslabors des Pariser Museums für Naturgeschichte. Seine erste Arbeit erstellte er mit seinem Lehrer Dehérain über die Atmung der Blätter im Dunkeln. Durch Fleiß und harte Arbeit holte er sein Universitätsstudium und seine wissenschaftliche Ausbildung nach, erhielt 1877 das Lizenziat der Naturwissenschaften, wurde 1879 Apotheker erster Klasse, ein Jahr später Doktor der Naturwissenschaften und erhielt die Lehrbefugnis für die »Ecole de Pharmacie« und für Physik am Landwirtschaftlichen Institut. 1886 wurde Moissan Professor für Toxikologie an der »Ecole de Pharmacie Supérieur« und lehrte ab 1900 an der Sorbonne.
Sein besonderes Interesse galt der Isolierung des Fluors. Es war bisher nicht gelungen, Fluor rein darzustellen; das Element ging immer sofort Verbindungen ein und war überdies sehr giftig. Moissan setzte in einem Platinbehälter eine auf minus 50° C abgekühlte Lösung von Kaliumfluorid in Flusssäure unter elektrischen Strom und konnte dadurch das gelbgrüne Fluor isolieren. 1893 schuf er einen Ofen mit Temperaturen bis 3.500° C. Damit untersuchte er Metalle und Oxide und synthetisierte Carbide. Schon 10 Jahre zuvor hatte er sich mit der Diamantsynthese beschäftigt. Unter hohem Druck konnte er bei teilweise erfolgender Kristallisation aus Kohle Diamanten gewinnen. Damit wurde die Entstehung des Diamanten wissenschaftlich erklärt. Der Moissan-Ofen kann noch heute im Musée Bossuet, dem ehemaligen bischöflichen Palais der Stadt Meaux (Dept. S&M), besichtigt werden. Moissan schrieb etwa 200 Arbeiten und ein großes Handbuch über die Chemie der Minerale. In Frankreich und im Ausland wurde er mit Ehrungen überhäuft, deren wohl eindrucksvollste die Verleihung des Chemie-Nobelpreises im Jahre 1906 war, der bisher einzigen an einen Apotheker.

Das Solvay-Verfahren

Ernest Solvay (1838 bis 1922) Belgien:1955 Kulturserie »Berühmte Erfinder« Erfinder der Soda-Herstellung nach dem Ammoniak-Verfahren

Ein Verfahren zur Herstellung des seinerzeit vornehmlich für die Seifenherstellung und die aufblühende Baumwollindustrie benötigten Soda entwickelte der belgische Chemiker Ernest Solvay (1838 bis 1922). Dieses so genannte Ammoniak-Soda-Verfahren trägt seitdem die Bezeichnung Solvay-Verfahren.
Schon als Schüler hatte Solvay viel Fachliteratur gelesen und experimentiert. So konnte er seinem Onkel, einem Gaswerksdirektor, nützlich sein, um verschiedene Methoden zur Gasreinigung zu entwickeln. Bei den Versuchen, in dem bei der Reinigung benutzten Wasser den aufgenommenen Ammoniak zur Gewinnung eines nützlichen Nebenproduktes zu konzentrieren, stellte er bei der Verwendung von Kochsalzlösung die Ausfällung eines Niederschlages von Natriumhydrogencarbonat fest, das man durch Glühen in calciniertes Soda überführen kann. Solvay erkannte sofort die Bedeutung dieser Reaktion, denn das bisherige Sodaherstellungsverfahren nach Leblanc war sehr material- und energieaufwändig. Er ließ sein Solvay-Verfahren 1861 patentieren und gründete in mehreren Ländern Sodafabriken, darunter in Brüssel den heutzutage größten belgischen Industriekonzern. Auch in Deutschland gibt es den Chemie-Mischkonzern Solvay GmbH mit Sitz in Hannover; von dessen modernem Standort Bernburg/Saale werden auch Österreich und die neuen EU-Staaten mit diesem wichtigsten Rohstoff für die Glasindustrie und die Waschmittelbranche beliefert. Die Solvay-Werke decken mit ihrer Sodaproduktion heute nahezu den Weltbedarf.
In späteren Jahren widmete sich Solvay vornehmlich sozialen Aufgaben.
Das wesentlich ältere Leblanc-Verfahren, von dem französischen Mediziner und Chemiker Nicolas Leblanc (1742 bis 1806) aufgrund eines Preises der Französischen Akademie der Wissenschaften entwickelt, beruhte auf der Umsetzung von Steinsalz mit Schwefelsäure zu Natriumsulfat, das unter Einsatz von Kohle und Kalkstein in zwei Stufen in Soda umgewandelt wurde. Die Sodaherstellung nach diesem Verfahren ist sei etwa 1920 unbedeutend.

Bayer: Aluminiumgewinnung

Carl Josef Bayer (1847 bis 1904) Österreich: 1987

Auch auf dem Gebiet der Gewinnung von Metallen sind Verfahren häufig mit dem Namen ihres Erfinders verbunden. Für die Reindarstellung des viel verwendeten Metalls Aluminium hat sich das Bayer-Verfahren weltweit durchgesetzt. Es wurde von dem Österreicher Carl Josef Bayer [geb. 1847 in Bielitz/Schlesien, gest. 1904 in Rietzendorf bei Cilli/Steiermark (heute Slowenien)] entwickelt. Nach Studium und Industrietätigkeit in Belgien war er Assistent bei dem in labortechnischen Verfahren sehr versierten Robert Bunsen (1811 bis 1899) in Heidelberg und betrieb nach seiner Promotion und Professur für Technologie an der Universität Brünn ein privates Forschungslabor. Als Chemiker bei der Firma Tentelev in St. Petersburg entwickelte er ein Verfahren zur Herstellung von Aluminiumoxid für die Vorbehandlung von Baumwolle für den Färbeprozess. Bei Arbeiten in einer chemischen Fabrik in Elabuga (Tatarische Republik) nutzte er den Aufschluss des dort vorkommenden silikatarmen Bauxits im Autoklaven mit Natriumhydroxid. Das hierbei entstehende Aluminat wird in weiteren Schritten als Al-Hydroxid ausgefällt, durch Glühen in das Oxid umgewandelt, das schließlich durch die Schmelzflusselektrolyse das metallische Aluminium liefert. Das im Gegensatz zum Trockenverfahren verschiedener zeitgenössischer Erfinder als »Nasser Aufschluss« des Bauxits bezeichnete »Bayer-Verfahren« wurde zur Grundlage der großtechnischen Aluminiumproduktion. Bayer gründete in zahlreichen europäischen Ländern und den USA Aluminiumwerke, die nach diesem Verfahren produzieren. 1894 ließ er sich in Rietzendorf nieder und widmete sich privaten Studien.

Ammoniak & Zivilcourage

Fritz Haber (1868 bis 1934)
Berlin: Porträt aus der 2. Serie »Männer aus der Geschichte Berlins«
Schweden 1978: Chemie-Nobelpreis vor 60 Jahren. Neben dem Porträt befindet sich nicht sein Ins–titut, sondern das benachbarte Kaiser-Wilhelm-Institut für Chemie in Berlin-Dahlem, in dem Otto Hahn und Fritz Strassmann im Dezember 1938 die Uran-Spaltung entdeckten; heute der »Otto-Hahn-Bau der FU Berlin«

Etwa 70% des weltweit benötigten Ammoniaks werden heutzutage nach dem so genannten Haber-Bosch-Verfahren gewonnen. Die Grundlage dieser großtechnischen Ammoniaksynthese aus den Elementen Wasserstoff und Stickstoff in einer exothermen Reaktion wurden von dem deutschen Chemiker Fritz Haber (geb. 1868 in Breslau, gest. 1934 in Basel) gelegt. Er hatte bei den Chemieprofessoren August Wilhelm von Hofmann (1818 bis 1892) und Robert Bunsen (1811 bis 1899) studiert und wandte sich als Professor in Karlsruhe bald chemischen Prozessen bei der Verbrennung von Gasen zu. Für die Herstellung von Kampfstoffen und Düngemitteln waren damals natürliche Stickstoffverbindungen unentbehrlich, doch die größeren Nitratlager befanden sich im fernen Chile. Man suchte also nach einem Weg, den Stickstoff der Luft nutzbar zu machen. Haber entwickelte 1908 eine Methode der Ammoniaksynthese, indem er Stickstoff und Wasserstoff unter Druck setzte und mit Eisen als Katalysator zur Reaktion brachte. Für dieses Verfahren wurde er 1918 mit dem Nobelpreis für Chemie ausgezeichnet. Das Verfahren wurde durch Carl Bosch (s.u.) zum großtechnischen Gebrauch weiter entwickelt.
Im Gründungsjahr 1911 der Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft und der Errichtung eines Instituts für physikalische Chemie und Elektrochemie im Forschungsviertel von Berlin-Dahlem wurde Carl Bosch zum Direktor dieses Instituts bestellt, das er und zahlreiche Wissenschafter zu einem der bedeutendsten Zentren in Deutschland machten. Als glühender Patriot arbeitete Haber während des 1. Weltkrieges auch an Giftgasen. 1915 führte er – gewissermaßen in Konkurrenz zu seinem französischen Kollegen Grignard (s.o.) – das Chlorgas und 1917 das Senfgas ein. Er versuchte auch – allerdings vergeblich –, aus Meerwasser Gold zu gewinnen, um nach Beendigung des Krieges die Reparationsschulden abtragen zu helfen. 1933 musste er, wie zahlreiche seiner Forscherkollegen jüdischer Religion, sein Institut verlassen. Der Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft blieben aber seine Leistungen unvergessen. Zu einer Gedächtnisfeier anlässlich seines unerwarteten Todes auf dem Wege in die Emigration im Jahre 1935 hatte der amtierende Präsident der KWG, Max Planck, die Fachwelt eingeladen. Sie geriet angesichts des ministeriellen Teilnahmeverbots für alle Universitätsangehörigen durch die gewaltige Präsenz der Ehefrauen und Familienangehörigen zu einer umso eindrucksvolleren Demonstration intellektuellen Widerstandes gegen das NS-Regime.

Industrielle Ammoniakherstellung

Carl Bosch
(1874 bis 1940)

Carl Bosch (geb. 1874 in Köln, gest. 1940 in Heidelberg) hatte an der Universität Leipzig Chemie studiert und war 1898 promoviert worden. Seine zusätzliche Ingenieurausbildung kam ihm zugute, als er im Rahmen seiner Tätigkeit bei der BASF in Ludwigshafen 1913 daran ging, die von Fritz Haber auf Laborebene entwickelte Ammoniaksynthese zu einem großtechnischen Verfahren auszuarbeiten. Haber hatte als Kontaktofen für die beiden Gase Wasserstoff und Stickstoff Stahlrohre verwendet, die aber nur wenige Betriebsstunden überstanden, da der Wasserstoff unter den erforderlichen Reaktionsbedingungen von 500° C und 200 at den im Stahl enthaltenen Kohlenstoff in gasförmiges Methan verwandelte. Bosch löste das Problem, indem er den Reaktionsraum des Ofens durch ein Futterrohr aus kohlenstoffarmem Eisen gegen den Stahlmantel abgrenzte und außerdem leichter zugängliche Kontaktstoffe einsetzte. Dadurch wurde die industrielle Herstellung des zunächst für die Düngemittel- und Explosivstoff-Produktion, später aber auch für Kühlmittel und Arzneistoffe (Sulfonamide) notwendigen Ammoniaks möglich.
1919 wurde Carl Bosch Vorstandsvorsitzender der BASF und übernahm 1925 die gleiche Position auch bei der in diesem Jahr gegründeten IG-Farbenindustrie AG. 1931 erhielt er zusammen mit F. Bergius (s.u.) den Chemie-Nobelpreis für »ihre Verdienste um die Entdeckung und Entwicklung der chemischen Hochdruckverfahren«. 1937 wurde Carl Bosch Präsident der Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft als Nachfolger von Max Planck, der sein Amt aufgrund seines steten Einsatzes für die jüdischen Forscher niederzulegen gezwungen worden war.

Die »Kohleverflüssigung«

Friedrich Bergius (1884 bis 1949)

Friedrich Bergius (1884 bis 1949), in Goldschmieden bei Breslau geboren, hatte bei den nachmaligen Nobelpreisträgern Walter Nernst (1864 bis 1941) und Fritz Haber studiert und an der Universität Leipzig promoviert. Durch die Forschungen Habers angeregt, entwickelte er Methoden zur Hochdruckhydrierung von Kohle und Schweröl in Anwesenheit von Wasserstoff. Dieses Bergius-Verfahren gewann verständlicherweise als »Kohleverflüssigung« größtes wirtschaftliches Interesse und wurde von dem Industriechemiker Matthias Pier (1882 bis 1965) im Rahmen der BASF in Ludwigshafen am Rhein zur technischen Reife vervollkommnet. Die Benzingewinnung nach diesem Verfahren spielte vor allem im 2. Weltkrieg eine bedeutsame Rolle. Weitere Arbeiten von Bergius galten der Holzverzuckerung durch Hydrolyse von Holzbestandteilen mit Salzsäure und der Darstellung von Phenolen. Nach dem Krieg verließ er Deutschland, ging nach Österreich und Spanien und schließlich als technischer Berater der Regierung nach Argentinien. Vor allem im Kohlerevier an der Ruhr sind in manchen Städten, wie z.B. Duisburg und Dortmund, Straßen nach ihm benannt; in Duisburg-Ruhrort gibt es gar eine Bergius-Apotheke.

Das Warburg’sche Atmungsferment

Otto Warburg
(1883 bis 1970)

Als ein sehr vielseitiger und erfolgreicher Forscher auf einem ganz anderen, lebenswichtigen Gebiet, soll noch der Biochemiker und Mediziner Otto Heinrich Warburg (1883 bis 1970) vorgestellt werden. Nach einem Chemie- und Medizinstudium, Promotion bei Emil Fischer, den er zeitlebens hoch verehrte, und Dozenten- und Forschertätigkeit an verschiedenen deutschen Universitäten wirkte er seit 1913 als Professor für Physikalische Chemie, Biologie und schließlich Physiologie an der Universität Berlin. Unter diesen interdisziplinären Voraussetzungen erweiterte Warburg die Biochemie um grundlegende neue experimentelle Methoden und Messverfahren. Mit seinem 1919 entwickelten Warburg-Manometer und Warburg-Kolben bestimmte er die Austauschgeschwindigkeit und den Umsatz von Gasen bei biochemischen Prozessen, also der Zellatmung. Mithilfe der Spektrofotometrie entwarf er nach 1920 optische Verfahren zur Analyse von Enzymen und Zellbestandteilen, die er bereits zuvor durch Differenzialzentrifugierung trennen konnte. Die am Sauerstoffumsatz der Zellen beteiligten Cytochrome untersuchte er ab 1925, wobei er das »Warburg’sche Atmungsferment«, die Cytochrom-Oxidase, entdeckte. Für seine Arbeiten über die Zellatmung erhielt Otto Warburg 1931 den Nobelpreis für Medizin. Im gleichen Jahr wurde er Direktor des neu gegründeten Kaiser-Wilhelm-Instituts für Zellphysiologie, das unter seiner Leitung 1952 der Max-Planck-Gesellschaft angeschlossen wurde. Hier beschäftigte sich Warburg unter vielem anderen auch mit der Ursache der Entstehung von Krebs, nachdem er erstmals die gegenüber gesunden Zellen erhöhte aerobe Glykolyse von Krebszellen festgestellt hatte. Diese Arbeiten ermöglichten es ihm, obwohl Nachkomme jüdischer Vorfahren, im NS-Deutschland zu überleben. Hitler persönlich, der in ständiger Krebsfurcht lebte, befahl ihn trotz vorheriger ministerieller Entlassung in die Krebsforschung zurück. Die Verleihung eines zweiten in Aussicht genommenen Nobelpreises scheiterte daran, dass man Warburgs schwierige Situation im Krieg wegen des Verbots der Annahme dieser Auszeichnung nicht weiter gefährden wollte.
Warburg starb am 1. August 1970 im 87. Lebensjahr als noch immer amtierender Direktor »seines« Instituts. Da es wegen des besonderen Zuschnitts nicht möglich war, einen geeigneten Wissenschafter von hohem Rang zur Weiterführung namhaft zu machen, musste das Institut geschlossen werden. Heute befindet sich in dem gemäß Warburgs Vorstellungen nach dem Vorbild eines Rokokoschlösschens in der Art eines märkischen Herrenhauses errichteten Institut in Berlin-Dahlem das Archiv zur Geschichte der Kaiser-Wilhelm-/Max-Planck-Gesellschaft. Die dortige umfangreiche Bibliothek pflegt auch eine Briefmarkensammlung mit weltweit erschienenen Postwertzeichen zu Ehren der wissenschaftlichen und politischen Mitglieder der Gesellschaft, darunter mehr als 70 Nobelpreisträger.

Plus lucis

Carl Freiherr Auer Ritter von Welsbach
(1858 bis 1929)

Zum Abschluss unserer Exkursion in die Welt großer chemischer Wissenschafter sei noch einmal an ihren Beginn und die von F. Mendelejew aufgezeigten Lücken in seinem Periodensystem zurückgekommen. Das Verdienst, drei weitere Elemente entdeckt zu haben, kommt dem in Wien geborenen Chemiker Carl Auer von Welsbach (1858 bis 1929) zu. Nach dem Chemiestudium in Wien bei Adolf von Lieben und in Heidelberg bei dem Experten für Labortechnik Robert Bunsen wandte er sich der Untersuchung der »Seltenen Erden« zu. Er interessierte sich vor allem für das von Carl-Gus–tav Mosander (1797 bis 1858) entdeckte und als Element geltende Didym. Nach eingehender Untersuchung fand er 1885, dass Didym in Übersetzung seines griechischen Namens tatsächlich ein Zwilling war und aus zwei Elementen bestand, die er Praseodym (nach einer grünen Spektrallinie: grüner Zwilling) und Neodym (neuer Zwilling) nannte. 1905/1907 gelang ihm fast zeitgleich mit dem französischen Chemiker Georges Urbain die Gewinnung zweier weiterer Elemente aus der schwedischen Yttererde, die er nach Sternbildern Aldebaranium (heute Yb, Ytterbium) und Cassiopeium (heute Lu, Luthetium) benannte.
Auf der Suche nach einer Substanz, die durch die Hitze einer Gasflamme zu hell leuchtendem Glühen gebracht werden konnte, ohne dabei zu schmelzen, glückte ihm die umwälzende Erfindung des Gasglühlichts. Grundlage war ein mithilfe eines Baumwollgewebes erzeugtes, durch eine Bunsenflamme zur Weißglut gebrachtes Ascheskelett auf der Basis von 99% Thoroxid und 1% Ceroxid mit guter Haltbarkeit, der so genannte »Auerstrumpf«. Die intensive Beschäftigung mit den seltener vorkommenden Metallen Osmium, Thorium und dem bei der Verarbeitung des kalifornischen und brasilianischen Monazidsandes anfallendem Cer führte zur Verbesserung der von T. A. Edison erfundenen Kohlefadenlampe durch die Verwendung eines Metallfadens aus Osmium mit einer sehr hohen Schmelztemperatur und damit zu einer längeren Haltbarkeit. Als weitere Entdeckung Auers gilt die 1903 patentierte Legierung Auermetall aus Cer und Eisen, das bei Reibung leicht zündende Funken gibt und deshalb als Zündstein weite Verwendung findet.
Alle Arbeiten Auers erlangten große indus–trielle Bedeutung. Seine bedeutsamen Erfolge brachten ihm die Erhebung vom ererbten Ritter- in den Freiherrenstand.
Die österreichische Post bedachte den großen Erfinder 1936 und 1954 mit je einer ehrenden Sonderbriefmarke.

Seltene Erden

Johan Gadolin (1760 bis 1852)

Werfen wir schließlich noch einen Blick nach Skandinavien. In Finnland finden wir einen Chemiker, nach dem bereits 1886 ein neuentdecktes Element benannt wurde, obwohl diese Gepflogenheit erst seit Mitte des letzten Jahrhunderts für die im Zyklotron synthetisierten Elemente der Actinidenreihe üblich wurde: z.B. Cm Curium, Md Mendelevium oder Mt Meitnerium. Gemeint ist der finnische Chemiker Johan Gadolin (1760 bis 1852).
Gadolin war anfangs Anhänger der Phlogis–tontheorie, bekehrte sich aber dann zu Lavoisiers Anschauungen. Sein Handbuch der Chemie war das erste in schwedischer Sprache, das die neue Chemie lehrte (Finnland gehörte im 18. Jahrhundert zu Schweden). Auf einer Reise nach Schweden wurde ihm 1794 ein neues Mineral überbracht, das aus einem wissenschaftlich sehr ergiebigen Material stammte. Bei der Untersuchung dieses Materials glaubte Gadolin, eine neue »Erde« gefunden zu haben, die damals übliche Bezeichnung für wasserunlösliche und hitzebeständige Oxide. Da die von Gadolin gefundene neue Erde im Gegensatz zu Magnesia, Eisenoxid und Silicaten weit weniger häufig vorkam, nannte man sie daher »seltene Erde«. Im folgenden Jahrhundert entdeckte man, dass Gadolins seltene Erde und ihr ähnliche Minerale über ein Dutzend verschiedener Elemente enthielt, die man heutzutage als Seltenerdmetalle oder auch Lanthaniden bezeichnet. Drei Generationen von Chemikern beschäftigten sich mit den noch unbekannten Elementen dieser Gruppe, und der französische Chemiker Lecoq de Boisbaudran (1838 bis 1912) gab einem von ihnen zu Ehren Gadolins den Namen Gadolinium. Hier sei noch eine kurze persönliche Reminiszenz gestattet. In meiner Doktorprüfung lobte der Prüfer im Nebenfach Anorganische Chemie, Prof. E. O. Fischer (geb. 1918), meine Kenntnisse über die Seltenen Erden und vor allem das Fußnotenwissen über ihre Entdecker. Auf meinen Hinweis, es sei soeben in Finnland der 200. Geburtstag Gadolins gefeiert und gar mit einer Sonderbriefmarke bedacht worden, brachte Prof. Fischer sein aktuelles Forschungsthema der Sandwichstruktur metallorganischer Verbindungen, für das er dreizehn Jahre später mit dem Chemie-Nobelpreis ausgezeichnet wurde, erst gar nicht zur Sprache, sondern wechselte für den Rest der Prüfung von der Chemie zur Philatelie, zu meiner großen Erleichterung und mit gutem Ergebnis!

Quellen und Literatur:
Isaac Asimov. Biographische Enzyklopädie der Naturwissenschaften und der Technik. Herder Verlag. Freiburg/Br.. 1970
Lexikon der Naturwissenschaftler. Spektrum Akadem. Verlag. Heidelberg/Oxford. 1996
Werner Martin. Verzeichnis der Nobelpreisträger. K.G. Saur. München/Paris. 1988
D. Nachmansohn, R. Schmid. Die große Ära der Wissenschaft in Deutschland 1900 bis 1933. WVG Stuttgart. 1988
Max-Planck-Gesellschaft. Berichte und Mitteilungen. Hefte 1/1988 und 3/1993. MPG. München
G. Stoll. in DAZ 135 (1995). S. 3467 ff.. Stuttgart
»Die Zeit«. Das Lexikon. Zeitverlag Gerd Bucerius. Hamburg. 2005
Michel Briefmarken-Kataloge Europa/West und Europa/Ost. Schwaneberger Verlag. München. 2000/2001
Anschrift des Autors: Dr. Otto Föcking, Nimweger Straße 200, D-47533 Kleve

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