De vetenskapliga arbeten, genom hvilka Scheele brutit nya banor för den
kemiska forskningen och i så hög grad inverkat på vetenskapens
utveckling, tillhöra olika områden, såsom den allmänna och oorganiska
kemien, den organiska och t.o.m. den fysiologiska kemien. För erhållande
af en öfversigt af dessa Scheeles arbeten torde vara riktigast att lemna
den kronologiska ordningsföljden å sido och framställa dem i
systematiskt sammanhang. I afseende på ämnets beskaffenhet hafva vi då
att främst sysselsätta oss med Scheeles afhandling om luft och eld,
hvilken på tyska språket utgafs 1777, men redan två år förut var i
manuskript färdig.[7]
Detta arbete, som på sin tid väckte ett mycket stort uppseende inom den
vetenskapliga verlden, öfversattes 1780 på engelska och 1781 på franska.
Det innehåller dels ett utomordentligt värdefullt material af fakta och
dels teoretiska förklaringar öfver förbränningens, eldens, ljusets och
värmets natur, hvilka senare dock för vår tid endast ega ett historiskt
intresse.
För att rätt fatta betydelsen af detta Scheeles arbete och äfven för
att finna förklaringen till Scheeles egendomliga åsigter om
förbränningen samt värmets och ljusets natur, är det nödvändigt att
lemna en kort framställning af de åsigter, som herskade vid tidpunkten
för framträdandet af Scheeles arbete.
Oaktadt alla bemödanden under det förflutna århundradet att ställa den
kemiska forskningen på en af metafysiken oberoende bas, hade man ej
kunnat lösslita sig från den häfdvunna uppfattningen att gemensamma
egenskaper hos kropparne betingades af närvaron i dem af gemensamma
"principer". Läran om flogiston, det hypotetiska ämne, som man trodde
förekomma i alla bränbara ämnen, var den sista lemningen af metafysikens
inflytande på kemien. Den härstammade i rätt nedstigande led från den
Aristoteliska läran om de fyra elementen, enligt hvilken lära eld
inginge i alla bränbara ämnen, luft i de gasformiga, vatten i de
flytande och jord i de fasta.
Väl hade Boyle redan 1661 uttalat sig emot antagandet att sådana
metafysiska abstraktioner voro verkliga kroppar och fattat betydelsen af
grundämnen i vår tids mening; väl kände man i medlet af 17:de
århundradet att metaller, som förkalkas (oxideras) i luften, tilltaga i
vigt i stället för att förlora något, hvilket borde inträffa, om det
brinnande ämnet förlorade något genom förbränningen, det må nu ha varit
eld, "svafvel", "fet jord" o.d.--icke desto mindre uppstod 1702 teorien
om flogiston, som egentligen är blott en ny upplaga af Aristoteles' lära
om elden, och denna teori herskade nära ett århundrade inom kemien.
Scheele trodde fullt och fast på tillvaron af flogiston. Talrika
försök, företrädesvis utförda vid hans undersökning öfver brunsten,
tycktes gifva vid handen att detta ämne utgjorde en beståndsdel af
värmet, ljuset och vätgasen.
Kännedomen om luften var vid den tiden mycket ofullkomlig. Åristoteles'
lära om luften såsom ett element medgaf, då enligt denna en och samma
grundsubstans eller materie inginge i alla element, möjligheten att
antaga förändringen af ett element till ett annat. Så trodde Plinius att
moln uppstå, genom förtätning af luft, och att luft uppstår af vatten.
Paracelsus förestälde sig att luft bestode af eld och vatten. Sådana
åsigter som att vatten kunde förvandlas till luft voro vanliga ännu
under senaste hälften af 18:de århundradet. Ehuruväl man i allmänhet
ansåg att luften var ett element, trodde man sig dock böra antaga i
luften tillvaron af olika ämnen. Så inbillade sig Sylvius (1669) att den
underjordiska elden i nordliga trakter i atmosferen utkastade
salpetersyreångor, under det att sydliga vindar medförde amoniak. När
salpetersyran i luften förenades med amoniaken, uppstod stark köld,
liksom när man löser salmiak i vatten. Mayow satte samtidigt
salpeterbildningen i samband med en viss beståndsdel i luften "particulæ
nitro-aëreæ", som är verksam vid förbränningen, metallernas förkalkning
samt andningsprocessen. Han visar att en del af luften är oduglig att
underhålla förbränningen, men anser att solljuset förmår återbilda de
particulæ nitro-aëreæ, som förbrukats vid förbränningen. Äfven Boyle
hade förvissat sig derom, att något borttoges ur luften under
förbränningen. Black visade 1757 att kolsyra uppstår i luften genom
andningsprocessen, och trodde att denna bestod i luftens förvandling
till kolsyra. Den engelska forskningen var, som man af det föregående
finner, på rätta vägen till lösningen af problemet om luften och dess
förhållande till förbränningen. I andra länder, i synnerhet i Tyskland,
rådde deremot de besynnerligaste åsigter om luftens betydelse och natur.
Boerhave trodde (1732) att kroppsvärmen kom af blodets rifning mot
kärlväggarne och att andningen af luft hade till ändamål att afkyla
blodet i lungorna, der det utsattes för den starkaste friktionen.
Först under 1770-talet utbildades riktiga åsigter om luften genom
forskningar af engelsmannen Priestley, svensken Scheele och fransmannen
Lavoisier.
Redan 1771 hade Priestley funnit att växterna förmådde göra sådan luft,
som ej kunde andas, ånyo duglig för respirationsprocessen, eller att
luften innehåller en beståndsdel, söm underhåller lifsprocessen, och att
växterna kunna af kolsyra bereda denna luftens beståndsdel. Den 1:sta
augusti 1774 framstälde han ur qvicksilfveroxid syrgas i rent tillstånd.
Syrgasens nödvändighet för förbränningen och andningen visade Priestley
väl, men han antog att syrgas var luft befriad från flogiston samt att
luften utgjordes af tvänne gaser, flogisticerad och deflogisticerad
luft. Den flogisticerade luftens natur af en särskild gas visade skotten
Rutherford, 1772, på det sätt att han med kalilut borttog kolsyran ur
den luft, hvari djur respirerat. Han fann då, att den återstående luften
var oduglig till förbränning och andning. Lavoisier visade före syrets
upptäckt, att metallerna vid oxidation upptaga luft och att oxiderna
derigenom väga mer än metallerna (1772). Efter upptäckten af syrgasen
uppstälde han sin förbränningsteori, genom hvilken den kemiska
forskningen inträdde i en ny epok och flogistonteorien störtades (1778
och 1783).
Scheeles undersökningar öfver luft och eld voro redan 1775 afslutade och
utan tvifvel utförda utan kännedom om Priestleys kort förut gjorda
upptäckter. Äfven om Scheeles upptäckt af syrgasen är något senare än
Priestleys, måste man låta Scheele med honom dela äran af denna för
vetenskapens utveckling epokgörande upptäckt.
I sitt arbete om luft och eld visar Scheele genom talrika, lika enkla
som sinrika experiment, att luften sammansättes af tvänne olika gaser,
eldsluft (nu syrgas) och skämd luft (nu qväfgas), af hvilka den förra
utgör 1/3 af luften. Senare undersökningar utförda med ojämförligt
bättre hjelpmedel ha visat, att syrehalten i luften uppgår till 21
volymprocent.
[Illustration: Scheeles försök öfver flugors respiration. (Kopia ur
"Luft und Feuer".)]
Syrgasen framstälde Scheele på många sätt, dels genom upphettning af
salpeter, dels af brunsten och svafvelsyra, dels af qvicksilfveroxid,
dels äfven af salpetersyra. Han fann att ämnen brinna i syrgas med vida
större liflighet än i vanlig luft, att syrgasen löses lättare än qväfgas
i vatten samt att den är tyngre än qväfgas. Han visar att syrgasen är
oumbärlig för förbränningen, för andningen och för fröns groning. För
att ådagalägga luftens förändringar genom andningen, respirerade han så
länge han kunde den i en oxblåsa inneslutna luften och fann då att en
ansenlig mängd kolsyra hade bildats. Äfven satte han flugor i en burk,
bvari han lagt en med honing bestruken papperslapp. Efter ett par dagar
hade flugorna dött, luftens volym var oförändrad, men en fjärdedel af
luften hade förvandlats till kolsyra. Samma försök repeterade han med
ärtor, som fingo gro i en instängd volym luft. Äfven här förlorade
luften syrgas och vann kolsyregas. Efter 14 dagar hade ärtorna upphört
att växa; han aflägsnade nu kolsyran med kalkmjölk, blandade den
qvarvarande skämda luften med 1/3 syrgas och fann att ärtor nu kunde gro
i denna luft, hvadan således syrgasens nödvändighet för
groningsprocessen var bevisad. I ren syrgas kunde å andra sidan ärtorna
icke förmås att utvecklas.
Redan under sina föregående försök med brunsten, för hvilka jag i det
följande skall redogöra, hade Scheele uti mangansuperoxiden funnit ett
ämne, som med begärlighet borttager flogiston ur bränbara ämnen (det är,
efter vår tids uttryckssätt, syrsätter dem), samt att mangansuperoxiden,
som för sig är olöslig i svafvelsyra, dock genom stark upphettning med
nämda syra ger ett salt af "flogisticerad brunsten" (d.ä. manganoxidul).
Häraf drog Scheele den slutsatsen, att genom upphettningen af brunsten
med svafvelsyra den förra måste hafva upptagit flogiston; men hvarifrån?
Intet annat återstod än antagandet att värmet hade lemnat det för
brunstenens lösning erforderliga flogiston. På samma sätt, när Scheele
destillerade salpeter med svafvelsyra samt fann att retorten vid slutet
af destilleringen fyldes, med röda ångor af "flogisticerad salpetersyra"
(nu undersalpetersyra) samt att dessa ångor innehöllo syrgas, slöt han
att värmet, som genomträngde apparatens väggar, hade lemnat sitt
flogiston till salpetersyran. Syrgasen, som erhölls så väl i förra som
senare experimentet, ansåg Scheele vara värmets andra beståndsdel.
Således var värme en förening af flogiston med eldsluft. Omvändt bestod
förbränningen i en förening af luftens eldsluft med flogiston i de
ämnen, som förbrännas, hvarigenom värme alstrades. Värmet utstrålar
genom väggarne på de kärl, i hvilka förbränningsförsöken utfördes, och
deraf förminskningen af luftmängden i kärl, hvari han brände vätgas,
fosfor och dylikt.
Men ljuset, som utstrålar vid förbränningsfenomenen, hvad är det?
Ljuset, svarar Scheele, är äfven en förening af eldsluft och flogiston,
men mer rik på flogiston än värmet. Han sökte bevisa detta genom att
låta ljuset inverka på de ädla metallernas kalker (oxider). Dessa oxider
blefvo så reducerade, d.v.s. de hade upptagit flogiston ur ljuset. De
olika ljusslagen voro enligt Scheele olika föreningar af eldsluft med
flogiston, detta på den grund att han funnit det violetta ljuset hafva
på klorsilfver en kraftigare sönderdelande verkan än andra ljusslag. Man
ser häraf, att Scheele upptäckt det vigtiga faktum, som ligger till
grund för fotografien. Den oriktiga tolkning han gaf fenomenet,
förminskar icke i någon mån värdet af sjelfva faktum.
Scheeles undersökning öfver ljuset ledde honom att sysselsätta sig med
fosforescerande kroppar. Såsom bekant finnas många ämnen, som vid slag,
rifning eller upphettning bli sjelflysande. Ett sådant ämne är mineralet
flusspat. Efter lindrig upphettning fosforescerar denna stenart, men
icke efter glödgning. Detta beror enligt Scheele derpå, att flusspaten
innehåller flogiston, som vid upphettningen förenas med värmet till
ljus. Om åter stenen glödgats, har allt flogiston borttagits, och ljus
kan nu ej uppstå. För förklaringen af lysandet hos bononisk fosfor,[8]
antar Scheele att detta ämne har porer, i hvilka ljuspartiklarne
intränga, då det utsattes för solljuset.
Att pyrofor[9] tänder sig i luft, visar Scheele bero på närvaro af fukt
i luften. I torr luft tändes den icke. Antändningen kommer, som vi nu
veta, deraf att svafvelkalium i fuktig luft häftigt syrsätter sig.
Scheele förklarar antändningen på det sätt, att alkalit i pyroforen
upptager vatten och afger flogiston, som med eldsluften förenas till
värme och ljus.
Den märkvärdiga, explosiva guldförening, knallguld, som erhålles då en
lösning af guldklorid fälles med amoniak, hvilken redan Basilius
Valentinus i 15:de århundradet lärde bereda och nu för tiden användes
till förgyllning af porslin, blef sedan föremål för Scheeles
undersökningar. Bergman hade visat, att detta preparat utgöres af
guldkalk och amoniak. Scheele undersökte den gas, som vid explosionen
uppstår. För att göra explosionen mindre våldsam blandade han
knallguldet med svafvelsyradt kali. Han fann nu att dervid uppstår skämd
luft (qväfgas). Explosionen förklaras sålunda: knallguld består af
guldkalk och amoniak, hvilken senare består af flogiston och skämd luft;
värmet som träffar knallguldet afger flogiston åt guldkalken, hvaraf
uppstår metalliskt guld, under det värmets eldsluft förbränner
amoniaken, så att skämd luft uppstår. Häraf var ock visadt, att amoniak
utgöres af qväfve och flogiston, eller väte, enär vätgasen enligt
Scheele var tämligen rent flogiston.
Att vissa svafvelföreningar vid tillsats af syror utveckla en
illaluktande gas samt att denna gas är bränbar och svärtar silfver, var
före Scheeles tid bekant. Scheele drager nu denna "stinkande
svafvelluft" (svafvelväte) inom området för sina forskningar. Han finner
att man lätt kan erhålla den på det än i dag vanliga sättet, att lösa
svafveljärn i syror. Genom inverkan af klor och salpetersyra uppstod af
gasen svafvel, och när han erhöll samma gas genom att upphetta svafvel i
vätgas, var dermed dess sammansättning bevisad.
Vätgas eller, såsom denna gas för hundra år sedan kallades, bränbar
luft trodde Scheele utgöras af flogiston och värme; men sedan Lavoisier,
Cavendish och Priestley visat att vatten uppkommer, när vätgas brinner,
samt att vätgas uppstår, när man leder vattenångor öfver glödande järn,
ändrade Scheele sina åsigter om eldsluften, hvilken han nu trodde
sammansatt af ett "principium salinum", vatten och flogiston, af hvilka
beståndsdelar den förstnämda med flogiston ger värme, och vattnet
förorsakar vigttillökningen af den brända kroppen.
Scheeles åsigter om förbränningens förlopp ådrogo sig visserligen
samtidens uppmärksamhet, men de spelade ingen rol i vetenskapen; ty kort
efter det Scheeles arbete om luft och eld utkommit, utbredde sig
Lavoisiers riktiga läror om förbränningen segrande öfver den
vetenskapliga verlden. Detta förringar emellertid icke värdet af de
faktiska upptäckter, Scheele gjort, och som alltid skola förblifva
vetenskapens egendom.
Utom denna ryktbara bok om luft och eld har Scheele offentliggjort ett
betydande antal vetenskapliga specialafhandlingar, af hvilka en del
måste anses som de vigtigaste i hela den kemiska litteraturen. De flesta
af dessa arbeten finnas tryckta i Kongl. Vetenskapsakademiens handlingar
och hafva blifvit öfversatta på främmande språk.[10]
Mineralet flusspat, som anträffas i blygrufvor i England och annorstädes
samt hos oss vid Gislöf i Skåne samt vid Garpenberg, hade länge varit
kändt för sin märkvärdiga egenskap att efter upphettning lysa i mörkret.
Det var naturligt att Scheele under sina forskningar öfver ljusets natur
skulle sysselsätta sig med denna naturprodukt. Han upptäckte så (1771)
att flusspaten med svafvelsyra ger en egendomlig, från alla andra skild
syra, som hade den besynnerliga egenskapen att fräta glas. Genom denna
märkvärdiga syras förening med kalk lyckades Scheele framställa samma
ämne som bildar den naturliga flusspaten. Såsom bekant är denna syra
väteföreningen af ett grundämne, fluor, som man ännu icke kunnat
framställa. Af alla förhållanden att döma står det närmast syret och
kloren samt förekommer i naturen tämligen allmänt utbredt.
Fluorvätesyran har ännu ej fått någon större teknisk användning, men
begagnas på laboratorier som ett oumbärligt hjelpmedel vid analys af
många mineral.
Mineralet brunsten var af de gamle kändt och användt vid rening af glas.
De förvexlade det med magnetjärnet, hvaraf uppkom benämningen magnesia,
manganensis, magnesia vitrariorum. Kännedomen om detta minerals natur
var dock på Scheeles tid mycket ofullkomlig. Några trodde att brunstenen
var ett slags järnmalm, Cronstedt förde den till jordarterna, men
Bergman trodde att den hade "metalliskt lynne". Under Scheeles vistelse
i Upsala uppmanade Bergman honom att undersöka brunstenens natur, och
denna undersökning, måhända Scheeles vigtigaste, blef efter trenne års
arbeten färdig 1774. Han lyckades derigenom ej blott bevisa att
brunstenen innehöll ett nytt grundämne, mangan, utan upptäckte derjämte
såsom förorening i brunstenen en ny jordart, baryt, samt, hvad som var
ännu vigtigare, att brunstenen med saltsyra ger klor. Detta grundämne,
hvars betydenhet blott står syrets efter, blef sålunda upptäckt.
Genom att behandla brunsten med olika syror och reaktionsmedel visade
Scheele, att detta ämne har en stark attraktion till "det bränbara"
(flogiston) eller är, efter vårt uttryckssätt, ett kraftigt
oxidationsmedel, att det icke löses af någon syra med mindre ett ämne
rikt på flogiston finnes närvarande, men att det då (efter reduktion)
ger med syror färglösa lösningar, ur hvilka man kan fälla en från alla
bekanta oxider skild jordart eller metallkalk. Scheele försökte
visserligen att genom glödgning af denna kalk (manganoxidul) med kol
reducera en metall, men det lyckades honom icke, emedan han ej hade till
sitt förfogande ugnar, hvilka lemnade deltill erforderlig
"helvetis-eld", som han sjelf säger. Hans vän Gahn, hvilken Scheele
meddelade alla sina rön om brunstenen, lyckades deremot ur mangankalken
med kol reducera en järnet liknande metall, som först kallades
"brunstensmetall" och "brunstenskonung", sedermera magnesium och
slutligen mangan. Såsom bekant spelar denna metall en vigtig rol vid
nutidens förädling af järn.
Att brunsten, då den smältes med salpeter, ger en massa, som med grön
färg löses i vatten, kände redan Glauber (1659). Man visste ock att den
gröna lösningen småningen förändrar färg och blir violett. Scheele
trodde att lösningen egentligen var blå, men genom fint fördelad
järnoxid synes grön. Att färgen lätt försvinner samt att brunsten då
utfälles, visade Scheele. Sedan den tiden kallades den gröna smältan af
brunsten och salpeter mineral-kameleon. Såsom vi nu veta härleder sig
den gröna färgen af mangansyra, och den gaf Scheele en fingervisning att
söka mangan i växtaska, der den ock anträffades. Mangans förekomst i
järnmalmer och i metalliskt järn upptäcktes sedermera af Bergman.
Då Scheele uppvärmde brunsten med saltsyra, fann han att en gulaktig, på
andningsorganen häftigt inverkande gas uppstod. "Gasen hade", säger han,
"en ganska känbar, stickande lukt, som var högst besvärlig för
lungorna." Han samlade den i en oxblåsa, men oxblåsan frättes liksom af
salpetersyra. Ett annat sätt att uppsamla gasen måste derför användas.
Så fästade han tomma flaskor vid retorthalsen och tätade mellanrummet
med pappersstrimmor, som efter försöket befunnos starkt angripna. Hans
försök med denna gas, nu bekant under namnet klor, visade att insekter
ögonblickligen dödades deraf, att eld släcktes deri, att den häftigt
angrep metaller, till och med guld. Korkarne, med hvilka flaskorna, i
hvilka gasen förvarades, slötos, syntes anfrätta liksom af skedvatten,
hvilket visade gasens häftiga inverkan på organiska ämnen. Då Scheele
med lackmus ville pröfva om kloren hade sur eller alkalisk reaktion,
befans färgen utblekas. Likaledes blektes blommor och växtfärger. Han
fann att dervid uppstår saltsyra. Kloren ansåg Scheele hafva uppkommit
af saltsyran, derigenom att brunstenen röfvat flogiston ur den samma,
och blekningen måste följaktligen bero på, att kloren upptager flogiston
ur färgämnena och så ånyo ger saltsyra. Om vi i stället för flogiston
säga väte, så är denna förklaring alldeles riktig. Kloren var enligt den
tidens uppfattningssätt deflogisticerad saltsyra.
Det finnes knapt något element, som i kemistens hand varit en så mäktig
häfstång för nya sanningars upptäckande som kloren. Men kloren har äfven
stort praktiskt, man kan väl säga nationalekonomiskt värde. Klorens af
Scheele upptäckta egenskap att bleka organiska färgämnen har gjort den
äldre ängsblekningsprocessen, som kräfver både stor areal, lång tid och
följaktligen stora hvilande kapital, öfverflödig. Visserligen verkar den
rena kloren allt för häftigt på väfnadernas trådar; men om man låter
alkalier eller släckt kalk uppsupa klorgas, erhåller man preparat
(under-klorsyrliga salter), som, rätt använda, hastigt bleka utan att
skada väfnaden. Det var fransmannen Berthollet som, genom att i tekniken
införa dessa blekningsmedel, gjorde den textila industrien en ovärderlig
tjenst.
Ett bevis på Scheeles ovanliga skarpsynthet vid nya ämnens undersökning
är hans vigtiga upptäckt af baryt, hvilken oxid han först fann som en
förorening i brunsten. Han ådagalade denna jordarts olikhet med alla
förut kända. Gahn fann sedermera att den utgjorde en hufvudbeståndsdel i
mineralet tungspat, hvarför den af Bergman benämdes "tungjord". Namnet
förändrades sedermera af Morveau till barote och af andra till baryt.
Baryt och dess salter äro, såsom bekant, i vår tid oumbärliga reagens på
alla laboratorier.
I närmaste samband med detta Scheeles stora arbete står hans upptäckt
af arsenikens syra (1775). Han hade vid sina försök med brunsten funnit,
att detta ämne löses i syror vid närvaro af hvit arsenik, hvaraf han
slöt att arseniken afgaf flogiston till brunstenen. Han försökte nu
inverkan af deflogisticerad saltsyra, eller klor, på hvit arsenik och
fann att denna löstes till en förut okänd syra, arseniksyran. Häraf var
således ådagalagdt, att metallen arsenik genom att beröfvas flogiston
(d.v.s. oxideras) ger tvänne syror, nämligen den hvita arseniken och
arseniksyran. När Scheele lät arseniksyra inverka på zink, erhöll han
den ytterligt giftiga gasen arsenikväte. Om denna gas säger Scheele, att
han blandade den med 2/3 ordinär luft i en kolf och närmade ett ljus
till kolföppningen. Nu "tändes luften i kolfven med en smäll, lågan for
mot handen, denna blef öfverdragen med brun färg, som var regulus
arsenici, och lemnade efter sig en obehaglig, arsenikalisk lukt".
Scheele tyckes sålunda ha handskats något ovarsamt med denna gas, som 40
år senare kostade kemikern Gehlen lifvet.
[Illustration: Staty af Carl Wilhelm Scheele. Skizz af J. Börjeson.]
I medlet af 16:de århundradet förstod man med fosfor (af grek.
phosphoros, ljusbäraren) allehanda ämnen, som hade egenskapen att lysa i
mörkret utan att brinna med låga. Dit räknades t. ex. den bononiska
fosforn (sid. 33). Namnet öfverflyttades sedermera på det grundämne, som
än i dag bär detta namn. En tysk alkemist, Brand, enligt några f. d.
soldat, enligt andra en bankrutterad köpman, upptäckte, under det han
sysslade med urin för att deraf bereda ett elixir, som han menade skulle
förvandla silfver till guld, ett märkvärdigt ämne, hvilket starkt lyste
i mörkret och var i hög grad bränbart. Beredningssättet hemlighölls,
men såldes slutligen till en viss Krafft, som 1676 och 1677 reste
omkring i Europa och vid furstliga hof förevisade det besynnerliga
ämnet. Ätt fosforn kan beredas af annat råämne än urin, nämligen ben,
var en vigtig upptäckt, emedan den sedermera möjliggjorde fosforns
användning i tändsticksindustrien. Med denna upptäckt förhåller det sig
så, att Scheele hade i askan efter brändt hjorthorn funnit kalkjord med
ett för honom obekant ämne. Han omtalade detta rön för sin vän Gahn,
som deri fann fosforsyra. Till en början ville Scheele ej tro derpå, men
öfvertygade sig dock om riktigheten på det sätt, att han i Upsala 1770
tillverkade fosfor af ben.
Som bekant härleder sig s. k. kallbräcka hos järn af en halt af fosfor.
Denna för järnindustrien vigtiga upptäckt skedde på det sätt, att Meyer
i Stettin och Bergman i Upsala samtidigt (1780) iakttogo att en hvit
bottensats bildas, när man löser kallbräckt järn i utspädd svafvelsyra.
Bägge funno att denna bottensats vid nedsmältning med kol och flussmedel
ger en skör och lättsmält metall, hvilken Meyer kallade _hydrosiderum_,
men snart fann likna fosforjärn. Scheele bevisade sedermera, 1785, genom
att framställa ren fosfor af kallbräckt järn, att fosforn är den rätta
orsaken till kallbräcka.
På Scheeles tid hade man ganska oriktiga föreställningar om lerjorden
eller, som den då kallades, "alun-jord". Så trodde Baumé, att alunjord
var kiselsyra och att lera var alunjord smittad af svafvelsyra. Scheele
visade 1776 oriktigheten af dessa påståenden och ådagalade, att
lerjorden är väl skild från kiseljorden. Han smälte bergkristallpulver
med pottaska och erhöll verkligen litet alun, när han löste den smälta
massan i svafvelsyra; men det är betecknande för Scheeles
skarpsinnighet, att han snart insåg att alunet kunde ha bildats på
bekostnad af leran i de deglar han använde vid smältningen. Han
repeterade derför försöken och begagnade dervid järndeglar och erhöll då
icke alun. Orsaken att Baumé kunde ha kommit till så oriktiga slutsatser
om lerjordens natur var nu klar; han hade fått lerjord ur sina deglar.
Den vanliga grafiten eller blyertsen, som vi begagna till blyertspennor,
är ett mineral, om hvars natur man vid Scheeles tid icke hade någon
säker kännedom. Gahn och Hjelm hade funnit att blyerts vid rostning i
muffel, utan att någon synlig rök uppstår, förflyktigas så när som på en
ringa återstod af järnkalk (järnoxid). Det tycktes således efter den
tidens åskådningssätt, som om blyerts till största delen utgjordes af
flogiston. Efter sin vana vid undersökning af obekanta ämnen behandlade
Scheele (1779) blyertsen, med allehanda syror, men de inverkade icke
derpå. Endast arseniksyran angrep vid hög temperatur blyertsen,
hvarunder arsenikmetall afsatte sig i retorten. Sedan Scheele vid
retortmynningen fastbundit en oxblåsa och repeterat försöket, visade det
sig att oxblåsan var fyld med ren luftsyra (kolsyra). Samma sak
inträffade då han upphettade blyerts med salpeter. Blyertsen gaf således
vid förbränning kolsyregas, och häraf slöt Scheele, "att blyerts är en
sort mineraliskt svafvel eller kol, hvars beståndsdelar äro luftsyra
förenad med en stor mängd flogiston" eller, efter vårt uttryckssätt,
kol. Att det i syror olösliga ämne, som finnes i tackjärn, också är
blyerts, visar Scheele äfvenledes genom att oxidera det med salpeter.
Härmed var således det för järnets metallurgi så vigtiga faktum funnet,
att järn innehåller grafit, och uppslaget vunnet för kommande
undersökningar öfver skilnaden mellan smidesjärn, stål och tackjärn,
hvilka så djupt ingripit i detta århundrades järnindustri.
I mineralriket förekommer, ehuru tämligen sparsamt, ett mineral, som
mycket liknar grafiten samt ofta blifvit dermed förvexladt. Till skilnad
från grafit, eller plumbago, benämdes detta mineral molybdæna (af grek.
molybdos, bly, för dess likhet med blymalm). Redan innan Scheele utfört
sin nyss anförda undersökning öfver grafiten, hade han 1778 visat att
detta mineral utgjordes af svafvel och ett ämne, som vid oxidering gaf
en hvit, kristallinisk "jordart", med en syras egenskaper. Scheele
förmodade visserligen att denna syra var en "metallisk jord" men emedan
han icke kunde frambringa tillräckligt hög temperatur, lyckades han icke
derur reducera någon metall. Denna uppgift löstes 1782 af Hjelm.
Molybden är ett i många hänseenden märkvärdigt grundämne, hvars kemiska
förhållanden blifvit utredda hufvudsakligen genom svenska kemister.
Under sina omfattande undersökningar öfver molybdensyrans salter
upptäckte Svanberg och Struve 1848 att en sur lösning af molybdensyrans
amoniaksalt ger med äfven små spår af fosforsyra en vackert gul
fällning, genom hvilket förhållande man nu kan med största lätthet
upptäcka fosfor och fosforsyra i snart sagdt alla blandningar samt med
stor skärpa bestämma halten af fosfor i järn.
Ett par år efteråt upptäckte Scheele den dittills obekanta oxiden till
det grundämne, som närmast ansluter sig till molybden, nämligen volfram.
Vid undersökning af ett hvitt mineral, som förekommer i Bispbergs
järngrufva och länge genom sin betydliga tyngd väckt mineralogernas
uppmärksamhet, fann han att detta mineral utgjordes af kalksaltet till
en ny syra. Han visar såväl likheterna som olikheterna mellan denna syra
och molybdensyran. T. Bergman anförde i ett tillägg till Scheeles
afhandling många skäl som visade, att såväl molybdensyran som
volframsyran voro metalliska kalker, hvilket, såsom ofvan nämdt,
besannades, hvad molybdensyran angår, genom Hjelms försök att reducera
molybdenmetall. Volframmetallen deremot reducerades 1783 af tvänne
spanska kemister, bröderna d'Elhujar, som i Upsala studerat kemi under
Bergman och i mineralet volfram funnit Scheeles tungstensyra i förening
med järnets och manganens oxider. Volframmetallen kallades först
tungstensmetall, men erhöll sedermera i Tyskland och Sverige namnet
volfram, i Frankrike benämningen tungsten. I England benämnes detta
grundämne dels tungsten, dels scheelium, till minne af upptäckaren.
Volfram har ännu icke erhållit någon större teknisk användning. Den
ingår i några färger, och volframsyrans natronsalt har visat sig vara
ett ypperligt medel att skydda lätt antända tyger att taga eld.
Af vigt för medicinen blef Scheeles nya metod att tillverka kalomel på
våta vägen, hvarom han höll föredrag den enda gång han var närvarande i
Vetenskapsakademien. All i vårt land till medicinskt bruk använd kalomel
beredes efter Scheeles metod.
Ännu några arbeten af Scheele, t. ex. om beredningen af den vackra
gröna, men tyvärr högst giftiga målarefärgen, Scheeles grönt, m. fl.,
återstå för att denna teckning af Scheeles bidrag till den oorganiska
kemiens utveckling skulle bli fullständig, men de torde, såsom mindre
betydande, kunna förbigås.
Kännedomen om de ämnen, som förekomma i de lefvande organismerna, var på
Scheeles tid så godt som ingen. Det är en af Scheeles odödliga
förtjenster att först hafva brutit detta så rika och vigtiga fält för
forskning, hvilket i våra dagar blifvit med sådan ifver och framgång
bearbetadt och lemnat resultat, som i hög grad utöfvat inflytande på
industrien och medicinen.
Främst bland Scheeles undersökningar inom den organiska kemien skall i
det följande redogöras för den mästerliga afhandlingen om berlinerblått,
hvilken klart visar Scheeles sällsynta förmåga att äfven på de svåraste
områden leta sig fram till sanningen. Färgfabrikanten Diesbach i Berlin
hade tillfälligtvis i början af förra århundradet erhållit en vacker blå
färg, bekant under namnet berlinerblått. Dess beredningssätt
hemlighölls, till dess Woodward 1724 offentliggjorde det. Sedan denna
tid frestade många kemister sina krafter för att lära känna naturen af
denna vackra färg, men de kommo blott till oriktiga och besynnerliga
resultat. Scheele undersökte först den s. k. blodluten, hvaraf färgen
beredes och som utgöres af en lösning af cyankalium. Han fann att denna
blodlut, om den fick stå i luften, förlorade sin egenskap att med
järnsalter gifva fällning af berlinerblått. Han lät sedan blodlut stå i
slutet kärl, hvarigenom den icke förändrades. Nu anade han att det var
luftens kolsyra, som var orsaken till att luten förderfvades, när den
var utsatt för fullt lufttillträde, hvarför han hälde blodlut i en med
kolsyra fyld flaska som tillkorkades. Nu förderfvades luten på ganska
kort tid, men då han vid flaskans kork fäste ett med järnoxid
öfverstruket papper, fann han att detta vid fuktning med saltsyra blef
blått. Således fans intet tvifvel mer, att det "tingerande ämnet" var
flyktigt. Han beredde nu större mängder af detta flyktiga ämne på det
sätt, att han destillerade blodlutsalt med svafvelsyra. Äfven af
berlinerblått framstälde han samma ämne. Han kokade nämligen
berlinerblått med qvicksilfveroxid och vatten, erhöll så en lösning af
cyanqvicksilfver, hvilken sönderdelades med järn och svafvelsyra,
hvarefter alltsammans destillerades. Han erhöll så en färglös vätska, om
hvilken han säger: "Detta ämne har en besynnerlig, ej oangenäm lukt; en
smak, som stöter nästan litet på sött och är något hettande i munnen
samt retar med det samma till hosta". Föga anade Scheele att han nu hade
under händer ett af de giftigaste ämnen kemien känner, _blåsyran,_
hvaraf blott några få droppar fordras för att ögonblickligen döda en
stark hund. Scheele iakttog att blåsyrans ånga är bränbar och att vid
förbränningen kolsyra uppkommer, hvaraf var tydligt, att blåsyran
innehåller kolsyra och flogiston (= kol). Emedan han funnit att flyktigt
lutsalt (amoniak) uppkommer, när man destillerar berlinerblått,
försökte han att bereda blodlut genom att upphetta en blandning af
pottaska och kol samt inlägga salmiak i den glödande blandningen. Det
visade sig nu, att han fick blodlut, när han löste återstoden i vatten.
Deremot lyckades han ej få blodlut genom att lösa den massa han erhöll,
då han upphettade pottaska och kol enbart. Blåsyran måste sålunda bestå
af "flyktigt lutsalt" (amoniak), "luftsyra" (kolsyra) och flogiston.
Tolkas detta i öfverensstämmelse med vår uppfattning, bli blåsyrans
beståndsdelar kol, qväfve och väte, hvilket såsom bekant, är fullt
riktigt.
Scheeles 1782 beskrifna försök med eterarter visa att han hade framstält
aldehyd,[11] detta märkvärdiga ämne, som gifvit upphof till en så stor
mängd vigtiga föreningar. När han destillerade alkohol med brunsten och
svafvelsyra, erhöll han en "eter, som har en förträffelig lukt". Denna
"eter" var intet annat än aldehyd, sedermera af Liebig 1885 erhållen i
rent tillstånd. Likaledes synes Scheele under dessa sina försök ha
erhållit kloral, samma ämne som nu fått en så vidsträckt användning i
medicin.
Scheeles yrke ledde honom 1783 till en vigtig upptäckt nämligen af
glycerin, en tid kallad "Scheeles oljesocker". Då man kokar blyglete med
vatten och oljor, bildas plåster, som Scheele riktigt kallar ett slags
tvål, hvilken icke löses i vatten. Vid undersökning af den vätska, som
återstår efter plåsterberedningen, fann nu Scheele glycerin, hvilket
ämne i våra dagar spelar en vigtig rol som råämne för framställandet af
nutidens kraftiga sprängämnen.
Uti sin afhandling om en ny metod att konservera ättika (1782) visar
Scheele, att ättikans förstöring vid förvaring kan förhindras, derigenom
att man upphettar den till kokning. Han uppfinner således samma metod,
den Appert'ska, som sedermera fått så stor användning vid
konservberedning och som, efter hvad Pasteur i våra dagar visat, beror
derpå, att genom kokningen jäsningsväckande mikrober dödas.
De ämnen, som förorsaka den sura smaken hos frukter, bär och
vegetabilier i allmänhet, eller växtsyrorna, voro icke bekanta vid
Scheeles tid. Undersökningen af växtsyrorna hörde till Scheeles första
vetenskapliga arbeten. Redan under vistelsen i Malmö hade han undersökt
harsyresaltet, men man känner ej med visshet, om han deraf lyckades
framställa oxalsyra, emedan hans derom författade afhandling, som
inlemnades till Vetenskapsakademien, aldrig befordrades till trycket
(sid. 9).
Under vins lagring afsätta sig på fatens väggar hårda kristallskorpor,
som äro bekanta under namnet vinsten. Att detta ämne vid glödgning ger
kolsyradt kali var väl bekant, men om vinstenens organiska beståndsdel
kände man intet. Då Scheele konditionerade i Malmö, sysslade han äfven
med vinsten och lyckades ur vinstenen med kalk bereda ett kalksalt,
hvilket, sönderdeladt med svafvelsyra, gaf en förut okänd syra, vinsyra.
Så hade nu Scheele funnit den metod att frigöra organiska syror, som
sedermera ledde honom till upptäckten af citronsyra samt äpplesyra och
än i dag i industrien användes för fabriksmessig framställning af de
organiska syror, som begagnas vid tygtryck. Upptäckten af vinsyran blef
icke offentliggjord af Scheele sjelf, utan af Retzius, såsom förut är
(sid. 9) omtaladt.
År 1784 upptäckte Scheele citronsyran uti citronsaft och fann året
derpå, att denna syra förekommer i krusbär och andra bärsorter. I
krusbärsaft fann han ännu en annan syra, äplesyran, hvars allmänna
utbredning i växtriket han äfvenledes påvisade.
Rabarberrot innehåller ett ämne, hvilket kännes som fin sand mellan
tänderna, då den tuggas. Vid undersökning af denna s. k. rabarberjord,
fann Scheele 1784 att den utgjordes af oxalsyrans kalksalt. Häraf
föranleddes han följande året att undersöka ett stort antal rötter och
barkslag på närvaron af nämda salt, hvars allmänna förekomst i
växtverlden sålunda ådagalades.
Ännu en vigtig växtsyra upptäckte Scheele kort före sin död, nämligen
galläplesyra eller som han kallade den "galläplesalt". Genom
destillering af denna syra erhöll Scheele den i fotografien använda
pyrogallussyran.
Benzoehartsets syra, benzoesyran, som man förut framstälde genom
sublimering, lärde Scheele bereda på våta vägen.
Af organiska syror, som uppkomma vid oxidering af organiska ämnen,
upptäckte Scheele slemsyran (1780) och sockersyran (1785). Den förra
syran, kallad mjölksockerssyra, bildas jämte oxalsyra vid inverkan af
salpetersyra på mjölksocker; den senare, som på liknande sätt uppstår
af vanligt socker, trodde Scheele vara äplesyra. Äfven upptäckte han
pyroslemsyran, som uppstår vid torr destillering af slemsyran.
Till och med inom djurkemiens område sträckte Scheele sina forskningar.
De farliga konkretioner, som uppstå i urinblåsan och förorsaka
stenpassion, urinsten, undersökte Scheele 1776. Han framstälde ur dem en
förut okänd, svårlöslig syra, urinsyra, hvars förekomst i urin han
likaledes ådagalägger, äfvensom att urin från frosspatienter är rikare
på urinsyra än vanlig urin. I ännu ett annat afseende lemnade Scheele
ett vigtigt bidrag till urinens kemi. Han fann nämligen att urinen
innehåller "animalisk jord" (fosforsyrad kalk), som finnes löst till
följd af urinens halt af fri syra, men utfälles, när man neutraliserar
urinen med amoniak.--När Scheele uppvärmde urinsyra med salpetersyra,
erhöll han en lösning, som hade egenskapen att förorsaka purpurfärgade
fläckar på händerna. Den innehöll således det ämne, som Wöhler och
Liebig i sitt klassiska arbete öfver urinsyrans sönderdelningsprodukter
kallat alloxan. Det är äfven Scheeles förtjenst att ha upptäckt den
vackra murexidreaktionen, som än i dag användes för upptäckande af
urinsyra. Genom torr destillering af urinsyra erhöll han cyanursyra.
År 1780 underkastade Scheele mjölken en undersökning och sökte finna
orsaken till mjölkens ystning. Han iakttog att ost fälles ur mjölk både
genom tillsats af syror och salter samt att den är löslig i alkalier.
Att ostens utfällande medelst syror icke härleder sig derifrån att
syrorna neutralisera alkalit i mjölken, visar han på det sätt, att han
neutraliserar mjölk med salpetersyra och afdunstar vasslan, som ej
lemnade ett spår af salpeter. Han fann att osten innehåller de syror,
som användas vid utfällningen, samt att vatten, surgjordt med
mineralsyror, löser ost, under det organiska syror ej förhålla sig på
detta sätt. Han antager nu, att ostens utfällande beror derpå, att
ostämnet attraherar syran och att den så uppkomna föreningen för att
lösas fordrar en större mängd vatten än mjölken innehåller. Att salter
fälla ostämnet lär enligt Scheele "förmodligen vara att finna uti
vattnets närmare affinitet till dessa salter, än till osten".
I våra dagar har Grimaux uttalat åsigten att ämnens koagulering beror
derpå, att de förlora vatten samt att i vissa fall koagulering
framkallas af salter derigenom, att dessa beröfva de upplösta ämnena
vatten. Åsigten är, som vi se, märkvärdigt öfverensstämmande med den,
som redan för öfver hundra år sedan uttalades af Scheele.
Scheele fann vid undersökning af ost, att den innehåller "animalisk
jord" (fosforsyrad kalk) samt att ost i sina förhållanden närmast liknar
ägghvita. Orsaken till ägghvitans koagulering genom upphettning ansåg
Scheele vara denna: "som ost och ägghvita kunna förbinda sig med syror,
och deraf koaguleras, och som alla de ämnen, hvilka med syror ingå
förening, också kunna förenas med _Materia caloris_, hvarutinnan denna
materie ofta liknar syror; så tyckes vara sannolikt, at _Materia
caloris_ ingår med ägghvitan en kemisk förening, som således är orsaken
at hon hårdnar".
Vid undersökning af surnad mjölk upptäckte Scheele mjölksyran, en af de
vigtigaste organiska syror. Af hvad ofvan blifvit anfördt finner man,
huru omfattande, vigtiga och grundläggande Scheeles forskningar varit
för olika delar af kemien. Det är rent af häpnadsväckande att en enda
man, som ej uppnådde mer än 43 års ålder, kunnat under sin korta, af
näringsomsorger upptagna lifstid och med så obetydliga hjelpmedel
medhinna så många och på kemiens alla områden så djupt ingripande
forskningar. Genom dessa upptäckter har han inom vetenskapen rest sig en
minnesvård, ære perennius, och mer än de fleste bidragit till den
aktning och det anseende vårt land åtnjuter bland nationer, som främjat
forskningen, vidgat vetandet och bidragit till mensklighetens
framåtskridande.