Kemien og verden omkring os

NÅR man som barn betragtede sin moder bage en kage forestillede man sig ikke at hun var kemiker, vel? Man spiste bare kagen fordi man kunne lide den. Man tænkte ikke over at ens legeme var et meget kompliceret kemisk laboratorium som fordøjede kagen og opbyggede den til cellevæv for en.

Som voksen har man måske ikke gjort kemien til sin levevej, men man ved at intet ville kunne leve hvis der ikke fandtes kemiske processer. Man er også ganske klar over at mange ting som vi bruger i dag ikke ville have eksisteret hvis ikke nogle mænd havde betragtet kemien som et kald.

Kemikerne fastlægger naturligvis ikke de love som kemikalierne reagerer efter. De kan kun forske og eksperimentere og ved hjælp af for eksempel mikroskoper opdage og forstå disse love og finde ud af hvordan man kan udnytte dem til at opnå visse resultater.

Nogle af de produkter der er fremkommet som et resultat af kemikernes forskning og har haft stor indflydelse på vor tilværelse er sprængstoffer, brændstoffer, plaststoffer, papir, stål, glas, vaskemidler og medicin; det drejer sig om så mange ting at det ville blive for omfattende at nævne dem alle. De har influeret på vort arbejde, vore spisevaner, vore boliger, det tøj vi går i og den måde vi rejser på — ja praktisk taget alt i vor tilværelse.

En gammel videnskab

Vi ved ikke hvor meget de gamle ægyptere, babyloniere, assyrere og hebræere forstod sig på kemi. Bibelens historiske beretning fortæller imidlertid at selv før disse tidlige civilisationer, ja endog før den verdensomspændende vandflod for cirka 4300 år siden, havde mennesker kendskab til metallurgi som også har noget med kemi at gøre. (1 Mos. 4:22) Og senere sagde Job, som levede før Israel blev en nation: „Jern hentes op af jorden, og sten smeltes om til kobber.“ (Job 28:2) Israels kong Salomon lod foretage kobberstøbning. (1 Kong. 7:46, 47) Der eksisterede også andre industrigrene der krævede et vist kendskab til kemi, for eksempel vinfremstilling og fremstilling af farver og blæk. Man gjorde desuden brug af medicin og udførte balsamering.

Atomteorien

I nutiden har der imidlertid fundet en særdeles hurtig fremgang sted inden for kemien på grund af udviklingen af atomteorien vedrørende stoffets eller materiens struktur (i sin simpleste form fremsat af oldtidens grækere). I virkeligheden har kemikerne haft en stor andel i udviklingen af atomteorien.

Denne teori siger i dag at atomer udgøres af tre grundlæggende partikler: protoner, neutroner og elektroner. Kombinationer af disse partikler i varierende antal udgør grundstofferne. Et grundstof er et stof som ikke lader sig dele i simplere stoffer ved almindelige kemiske reaktioner. Så i den almindelige kemi er grundstoffer byggestene. Grundstofmolekylet kan bestå af et eller flere atomer. De kemiske forbindelser er dannet ved forening af to eller flere grundstoffer.

Almindeligvis regner man med at der naturligt forekommer tooghalvfems grundstoffer. Brint, en luftart, er det letteste af dem. Uran er det tungeste. Andre er blevet fremstillet kunstigt, således at det endelige antal af kendte grundstoffer i dag udgør mere end hundrede. Det rigest forekommende grundstof i jordskorpen og i vandet er ilt, som er uundværligt for både dyr og planter. Ilt udgør også cirka en femtedel af luften i rumfang.

De fleste grundstoffer har affinitet eller en tilbøjelighed til at indgå forbindelse med andre. Meget få betragtes som træge eller fuldstændig uvirksomme. Der er næsten ingen ende på alle de forbindelser og kombinationer der findes og som udgør ethvert stof der eksisterer. De mest indviklede molekyler findes i levende organismer. Store molekyler af forskellige proteiner, der består af mange hundrede atomer i et meget kompliceret system, har i den senere tid nydt videnskabsmændenes særlige bevågenhed. Disse „store“ molekyler kan „ses“ ved hjælp af et elektronmikroskop.

Kemiens love arbejder til gavn for mennesket

Selv om man har fundet utallige kemiske kombinationer, har man opdaget at der er stor fasthed i opbygningen. Tabeller med atomtal og atomvægte samlet på grundlag af observationer af grundstofferne er derfor meget pålidelige og nyttige for kemikeren. Nogle af de love der gælder for kemiske reaktioner er særdeles indviklede, men når de forstås, ses de alligevel at styre alt med en fantastisk orden.

Grundstofferne indgår til tider forbindelser som har egenskaber der er helt forskellige fra grundstoffernes egne egenskaber. En sådan forbindelse er bordsalt, der består af klor og natrium, begge giftige stoffer. Vand, en væske der består af luftarter, to brintatomer og et iltatom, fremviser egenskaber som på mange måder berører vort liv og velbefindende. Vand har den usædvanlige egenskab at dets molekyler er tættere bundet til hinanden i flydende tilstand end i frossen. Is flyder derfor ovenpå. Ellers ville søer blive permanent frosne efterhånden som isen sank til bunds.

Vi kan også være glade for at vand har en større varmefylde end nogen anden almindelig væske. Dette er for eksempel en af årsagerne til det milde klima nær store vandområder. Ingen anden væske kan komme op på siden af vand som opløsningsmiddel.

Ilt er et meget aktivt grundstof der hurtigt går i forbindelse med mange andre grundstoffer. Det gør det til en ideel luft- og vandrenser, idet det hurtigt ilter og uskadeliggør visse giftige stoffer.

Løser kemien menneskets problemer?

På grund af den vigtige rolle kemien spiller i menneskets liv, er den meget interessant at studere, samtidig med at den forsyner os med ting der gør livet behageligere. Kemikerne har lært meget men i virkeligheden har de kun „snuset“ til dette enorme forskningsfelt. Kemikere ved stadig ikke nøjagtig hvordan et græsstrå vokser, ligesom de ikke fuldt ud forstår fotosyntesen hvorved planterne fremstiller næring til alt dyreliv. Ingen kemiker har heller gjort det fantastiske skridt at skabe og fuldende en menneskecelle, som efter sigende kan indeholde fra et til to tusind kemiske reaktioner på samme tid.

Nogle af de stoffer som kemien har udviklet har haft gode anvendelsesmuligheder, men manglende viden om deres endelige virkning og misbrug af dem har forårsaget mange problemer. Plaststoffer, vaskemidler, medicinalvarer og stærke kemiske udryddelsesmidler har medvirket til at bringe menneskeheden ud i en krise. Videnskaben, repræsenteret ved kemien såvel som dens mange andre grene, har virkelig vist menneskets manglende evne til at skabe en verden med fred, sundhed, liv og sikkerhed.