Justus von Liebig | |
---|---|
Saksan kieli Justus von Liebig | |
Syntymäaika | 12. toukokuuta 1803 [1] [2] [3] […] |
Syntymäpaikka | |
Kuolinpäivämäärä | 18. huhtikuuta 1873 [1] [2] [3] […] (69-vuotias) |
Kuoleman paikka | |
Maa | |
Tieteellinen ala | kemia |
Työpaikka | |
Alma mater | |
Akateeminen tutkinto | Ph.D |
tieteellinen neuvonantaja | Carl Wilhelm Gottlob Kastner [d] |
Opiskelijat | Friedrich Karl Ludwig Schedler , Tihomandritski, Aleksei Nikitich ja Franz Warrentrapp [d] |
Tunnetaan | modernin orgaanisen kemian perustaja |
Palkinnot ja palkinnot | Münchenin kunniakansalainen [d] Albert-mitali ( 1869 ) Lontoon kuninkaallisen seuran ulkomainen jäsen ( 4. kesäkuuta 1840 ) American Academy of Arts and Sciences -akatemian jäsen |
Työskentelee Wikisourcessa | |
Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa |
Justus von Liebig ( saksaksi Justus von Liebig ; 12. toukokuuta 1803 Darmstadt - 18. huhtikuuta 1873 München ) oli saksalainen tiedemies , joka antoi merkittävän panoksen orgaanisen kemian kehitykseen , yksi maatalouskemian perustajista [5] ja kemian koulutusjärjestelmän luojat. Professori Giessenin yliopistossa (vuodesta 1824) ja Münchenin yliopistossa (vuodesta 1852). Baijerin tiedeakatemian presidentti (vuodesta 1860) [6] .
Justus von Liebig syntyi Darmstadtissa Johann Georg Liebigille ja Maria Carolina Möserille toukokuun alussa 1803 [7] . Hänen isänsä myi maaleja, lakkoja ja pigmenttejä, joita hän kehitti ja sekoitti omassa työpajassaan [7] . Justus oli lapsuudesta lähtien kiehtonut kemiaa.
13-vuotiaana Liebig koki " vuoden ilman kesää ", jolloin suurin osa pohjoisen pallonpuoliskon ruokakasveista tuhoutui vulkaanisen talven seurauksena [8] . Saksa oli yksi niistä maista, joita seurannut maailmanlaajuinen nälänhätä koetti eniten, ja kokemuksen sanotaan vaikuttaneen Liebigin myöhempään työhön. Osittain Liebigin lannoite- ja maatalousinnovaatioiden ansiosta vuoden 1816 nälänhätä tuli tunnetuksi "läntisen maailman viimeisenä suurena elämänkriisinä" [9] .
Liebig opiskeli Ludwig-Georgs-Gymnasiumissa Darmstadtissa 8–14-vuotiaana. Kun hän jätti lukion ilman tutkintotodistusta, hän oli apteekki Gottfried Pierschin (1792–1870) oppipoikana Heppenheimissa useita kuukausia ennen kuin hän palasi kotiin (ehkä siksi, että hänen isällä ei ollut varaa maksaa velkojaan). Seuraavat kaksi vuotta hän työskenteli isänsä kanssa, minkä jälkeen hän opiskeli Bonnin yliopistossa Carl Wilhelm Gottlob Kastnerin, isänsä liikekumppanin, kanssa. Kun Kastner muutti Erlangenin yliopistoon , Liebig seurasi häntä.
Maaliskuussa 1822 Liebig jätti Erlangenin osittain siksi, että hän osallistui radikaaliin opiskelijajärjestöön "Renania Corps", ja myös siksi, että hän toivoi edistyneempää kemiallista tutkimusta. Vuoden 1822 lopulla Liebig meni opiskelemaan Pariisiin Hessenin hallituksen apurahalla , jonka Kastner sai erityisesti häntä varten. Hän työskenteli Joseph Louis Gay-Lussacin yksityisessä laboratoriossa ja ystävystyi myös Alexander von Humboldtin ja Georges Cuvierin (1769–1832) kanssa. Erlangenin tohtorin tutkinto myönnettiin Liebigille 23. kesäkuuta 1823, paljon aikaa hänen lähdön jälkeen, Kastnerin väliintulon seurauksena hänen puolestaan. Kastner katsoi, että väitöskirjavaatimus pitäisi poistaa ja tutkinto myönnetään kirjeitse.
Liebig lähti Pariisista palatakseen Darmstadtiin huhtikuussa 1824. 26. toukokuuta 1824 21-vuotiaana ja Humboldtin suosituksesta Liebigistä tuli poikkeuksellinen professori Giessenin yliopistossa [7] . Liebigin nimittäminen oli osa yritystä modernisoida Giessenin yliopisto ja houkutella lisää opiskelijoita. Hän sai pienen stipendin ilman laboratoriorahoitusta tai laitteiden saatavuutta [7] .
Hänen asemaansa vaikeutti vaikea tilanne: professori Wilhelm Zimmermann (1780-1825) opetti yleistä kemiaa filosofisessa tiedekunnassa ja Philipp Vogt lääketieteellisessä tiedekunnassa lääketieteellistä kemiaa ja farmassia. Vogt kannatti mielellään uudelleenjärjestelyä, jossa Liebig opettaisi apteekkia, ja jälkimmäinen kuuluisi humanistiseen tiedekuntaan, ei lääketieteelliseen tiedekuntaan. Zimmerman ei kyennyt kilpailemaan Liebigin kanssa opiskelijoista ja luennoista. Hän ei antanut Liebigin käyttää olemassa olevia auditorioita ja laitteita. 19. heinäkuuta 1825 Zimmermann kuoli (tehty itsemurhan). Teknologiaa ja kaivostoimintaa opettaneen Zimmermannin ja professori Blumhoffin kuolema avasi Liebigille mahdollisuuden hakea täyttä professuuria. 7. joulukuuta 1825 Liebig nimitettiin kemian professorin virkaan, ja hän sai merkittävästi korotetun palkan ja laboratoriokorvauksen [7] .
Liebig meni naimisiin Henriette "Jetchen" Moldenauerin (1807–1881), valtion virkamiehen tyttären kanssa toukokuussa 1826. Heillä oli viisi lasta: Georg (1827-1903), Agnes (1828-1862), Herman (1831-1894), Johanna (1836-1925) ja Maria (1845-1920). Vaikka Liebig oli luterilainen ja Jetchen katolinen , heidän uskonnolliset erimielisyytensä näyttävät ratkaistuneen sovinnollisesti, ja pojat kastettiin luterilaisiksi ja tyttäret katolilaisiksi .
Liebig ja useat hänen työtoverinsa ehdottivat farmasian ja tekniikan instituutin perustamista yliopistoon [7] . Senaatti kuitenkin hylkäsi tinkimättömästi heidän ajatuksensa ja totesi, että yliopiston tarkoituksena ei ollut kouluttaa "apteekkeja, saippuanvalmistajia, panimoita, värjääjiä ja viininvalmistajia". [7] He päättivät 17. joulukuuta 1825, että jokaisen tällaisen laitoksen on oltava itsenäinen (yksityinen) organisaatio. Tämä päätös auttoi Liebigia todella paljon. Itsenäisenä organisaationa se ei voinut ottaa huomioon yliopiston sääntöjä ja ottaa vastaan sekä ylioppilaita (eli virallisesti yliopistoon hyväksyttyjä) että ylioppilaita. [7] Liebig-instituutti avattiin vuonna 1826, ja sitä mainostettiin laajalti lääketieteellisissä lehdissä. [7] Hänen käytännön kemian ja kemiallisen analyysin laboratoriomenetelmien kursseja opetettiin Liebigin yliopiston muodollisten kurssien lisäksi.
Vuosina 1825-1835 laboratorio sijaitsi hylätyssä kasarmissa kaupungin laitamilla. Päälaboratorion tila oli noin 38 neliömetriä ja siihen kuului pieni luentosali, varastokaappi ja päähuone liesillä ja työpöydällä. Ulkopuolella olevaa avointa pylväikköä voitaisiin käyttää vaarallisiin reaktioihin. Liebig voisi työskennellä siellä kahdeksan tai yhdeksän opiskelijan kanssa samanaikaisesti. Hän asui ahtaassa asunnossa yläkerrassa vaimonsa ja lastensa kanssa. [7]
Liebig oli yksi ensimmäisistä kemististä, joka järjesti laboratorion nykyisessä muodossaan ja otti opiskelijat mukaan kokeelliseen tutkimukseen laajassa mittakaavassa yhdistämällä tutkimusta ja opetusta. [10] Hänen orgaanisen analyysin menetelmänsä antoivat hänelle mahdollisuuden ohjata monien jatko-opiskelijoiden analyyttistä työtä. Liebigin opiskelijat olivat kotoisin monista Saksan osavaltioista sekä Britanniasta ja Yhdysvalloista, ja he auttoivat luomaan kansainvälisen maineen Doktorvaterilleen (Dr. Father); vuonna 1837 hän sai ensimmäisen venäläisen - Aleksanteri Abramovitš Voskresenskyn, joka avasi tien Liebigin laboratorioon monille muille venäläisille kemisteille. Liebigin laboratorio tuli tunnetuksi käytännön kemian mallioppilaitoksena. [7] Voidaan sanoa, että hän kehitti modernin laboratoriosuuntautuneen opetusmenetelmän, ja tällaisten innovaatioiden ansiosta häntä voidaan pitää yhtenä kaikkien aikojen suurimmista kemian opettajista. Tärkeää oli myös se, että hän painotti perustutkimuksen löytöjen soveltamista tiettyjen kemiallisten prosessien ja tuotteiden kehittämiseen. [yksitoista]
Vuonna 1833 Liebig onnistui vakuuttamaan kansleri Justin Linden liittämään instituutin yliopistoon. [7] Vuonna 1839 hän sai valtion varoja luentoteatterin (amfiteatteri) ja kahden erillisen laboratorion rakentamiseen, jotka suunnitteli arkkitehti Paul Hofmann. Uudessa kemianlaboratoriossa on innovatiiviset lasikaapit piipulla ja tuuletuspiipuilla. [7] Vuoteen 1852 mennessä, kun hän lähti Giessenistä Müncheniin, yli 700 opiskelijaa oli oppinut kemian ja farmasian Liebigistä. [7]
Merkittävä ongelma 1800-luvun orgaanisten kemistien edessä oli analyysityökalujen ja -menetelmien puute tarkkojen, toistettavien tulosten saamiseksi orgaanisten yhdisteiden analysointiin. Monet kemistit työskentelivät orgaanisen analyysin ongelman parissa, mukaan lukien ranskalainen Joseph Louis Gay-Lussac ja ruotsalainen Jens Jakob Berzelius . Vuonna 1830 Liebig kehitti oman versionsa orgaanisten aineiden hiilen, vedyn ja hapen pitoisuuden määrittämiseen tarkoitetusta laitteesta. Keksitty laite koostui viidestä ontosta lasipallosta ja sitä kutsuttiin kaliumlaitteeksi ( Kaliapparat) , jonka tarkoituksena oli ottaa talteen hiilen hapettumistuotteet näytteessä sen palamisen jälkeen. Ennen kuin ne joutuivat kaliumlaitteistoon, palamiskaasut kulkivat hygroskooppisen kalsiumkloridiputken läpi , joka absorboi ja pidätti näytteestä vedyn hapettumistuotteen, nimittäin vesihöyryn. Hiilidioksidi absorboitiin sitten kaliumhydroksidiliuokseen kaliumlaitteen kolmessa alemmassa pullossa ja sitä käytettiin mittaamaan näytteen hiilen massa. Jokaiselle aineelle, joka koostuu vain hiilestä, vedystä ja hapesta, hapen prosenttiosuus laskettiin vähentämällä hiilen ja vedyn prosenttiosuudet 100 prosentista; loppuosan on oltava prosenttiosuus happea. Polttoa varten käytettiin hiiliuunia (teräslevykaukalo, johon polttoputki asetettiin ja peitettiin kytevän hiilen paloilla). [12] Hiilen ja vedyn suora punnitus, toisin kuin niiden tilavuusarviointi, lisäsi merkittävästi menetelmän mittaustarkkuutta. [7] Liebigin assistentti Karl Ettling kehitti lasinpuhallustekniikan kaliumlaitteen valmistusta varten ja esitteli sitä vierailijoille. [7] Liebigin Kali-laitteisto yksinkertaisti kvantitatiivisen orgaanisen analyysin menetelmää ja teki siitä rutiinimenettelyn. [13] Brock ehdottaa, että ylivoimainen tekninen laitteisto oli yksi syy, miksi Liebig onnistui houkuttelemaan niin paljon opiskelijoita laboratorioonsa. [7] Hänen menetelmäänsä palamistuotteiden analysoimiseksi käytettiin apteekissa. Tämä menetelmä on myös antanut suuren panoksen orgaanisen, maatalouden ja biologisen kemian kehitykseen. [7] [14]
Liebig myös suosii vastavirtavesijäähdytteisen tislausjärjestelmän käyttöä, jota kutsutaan myös Liebig-jäähdyttimeksi . [7] Vaikka Liebig itse katsoi höyrykondensaatiolaitteen luomisen saksalaisen apteekin Johann Friedrich August Gottlingin ansioksi, joka vuonna 1794 keksi parannuksia laitteen suunnitteluun, jonka saksalainen kemisti Christian Ehrenfried Weigel loi itsenäisesti vuonna 1771, ranskalainen tiedemies P. J. Poisonnier vuonna 1779 ja suomalainen kemisti Johan Gadolin vuonna 1791. [viisitoista]
Vaikka Liebig ei elinaikanaan kieltänyt elohopean käyttöä peilien valmistuksessa , Liebig ehdotti omaa hopeamenetelmää , josta tuli lopulta nykyaikaisen peilituotannon perusta. Vuonna 1835 hän raportoi, että aldehydit muuttavat hopeasuolat metallihopeaksi. Työskenneltyään muiden tutkijoiden kanssa saksalainen fyysikko ja tähtitieteilijä Carl August von Steinheil lähestyi Liebigiä vuonna 1856 selvittääkseen, voisiko tämä kehittää hopeointimenetelmän, jolla pystyttäisiin tuottamaan korkealaatuisia optisia peilejä käytettäväksi heijastavissa teleskoopeissa . Liebig pystyi luomaan tahrattomia peilejä lisäämällä kuparia hopeanitraatin ja sokerin diamiiniin. Yritys kaupallistaa prosessi ja "syrjäyttää elohopeapeili ja sen haitalliset vaikutukset työntekijöiden terveyteen on epäonnistunut." [7]
Liebig teki usein yhteistyötä Friedrich Wöhlerin kanssa . He tapasivat vuonna 1826 Frankfurtissa raportoituaan samanaikaisesti ja itsenäisesti kahden aineen, syaanihapon ja fulmiinihapon valmistuksesta , joilla oli sama koostumus mutta hyvin erilaiset ominaisuudet. Liebigin tutkima hopeafulminaatti oli räjähdysherkkä, kun taas Wöhlerin löytämä hopeasyanaatti ei. Analysoituaan kiistanalaisia tuloksia yhdessä he päättelivät, että molemmat olivat oikeassa. Näiden ja muiden aineiden löytäminen johti J. Ya. Berzeliuksen ajatukseen isomeereistä , aineista, joita ei määritä vain molekyylin atomien lukumäärä ja tyyppi, vaan myös näiden atomien järjestely. [7] [16] [17]
Justus Liebig ja Friedrich Wöhler julkaisivat vuonna 1832 tutkimuksen katkeramanteliöljystä. He muuttivat puhtaan öljyn useiksi halogenoiduiksi yhdisteiksi, joita sitten käytettiin muissa muunnoksissa. [18] Kaikkien näiden muutosten aikana "yksi yhdiste" (jota he kutsuivat bentsoyyliksi) "säilyttää luonteensa ja koostumuksensa muuttumattomana lähes kaikissa yhteyksissään muihin kappaleisiin". [7] Heidän kokeensa osoittivat, että ryhmä hiili-, vety- ja happiatomeja (bentsoyyli) voi käyttäytyä kuin alkuaine, korvata elementin ja se voidaan korvata alkuaineella kemiallisissa yhdisteissä . Tämä loi perustan monimutkaiselle radikaalidoktriinille , jota voidaan pitää varhaisena askeleena rakennekemian kehityksessä. [17]
1830-luku oli Liebigin ja hänen oppilaidensa intensiivisen orgaanisten yhdisteiden tutkimuksen ja kiihkeän keskustelun aikaa tulosten teoreettisesta merkityksestä. Liebig julkaisi laajan valikoiman artikkeleita, henkilökohtaisesti keskimäärin 30 artikkelia vuodessa vuosina 1830-1840. [7] Liebig ei vain eristänyt yksittäisiä aineita, vaan myös tutki niiden välisiä suhteita ja niiden muuttumista toisiksi aineiksi etsiessään vihjeitä sekä kemiallisen koostumuksen että fysiologisen toiminnan ymmärtämiseen. Liebigin toinen merkittävä panos tähän aikaan oli emästen typpipitoisuuden tutkimus; [7] kloraalin kloorauksen ja eristyksen tutkimus (1832); [7] etyyliradikaalin tunniste (1834); [7] alkoholin hapettuminen ja aldehydin muodostuminen (1835); [7] orgaanisten happojen moniemäksinen teoria (1838) [7] ja urean hajoaminen (1837). [7]
Hän kuvaili monimutkaisen luomutuotteen, virtsan, analyysiä, jossa hän kuvasi sekä kemiassa lyhyessä ajassa tapahtuneita muutoksia että oman työnsä vaikutuksia. [7] Aikana, jolloin monet kemistit, kuten J. J. Berzelius , vaativat vielä selkeää eroa orgaanisen ja epäorgaanisen välillä, Liebig väitti:
”Kaiken orgaanisen aineen tuotanto ei enää kuulu vain eläville organismeille. Meidän on otettava huomioon paitsi todennäköisyys, myös varmuus siitä, että voimme tuottaa niitä laboratorioissamme. Sokeria, salisiinia ja morfiinia tuotetaan keinotekoisesti. Emme tietenkään vielä tiedä, miten tämä tehdään, koska emme vielä tiedä esiasteita, joista nämä yhdisteet syntyvät, mutta tunnistamme ne."
Liebigin argumentit kemiallista eroa vastaan elävien (fysiologisten) ja kuolleiden kemiallisten prosessien välillä osoittautuivat tukeviksi useille hänen opiskelijoilleen ja muille materialismista kiinnostuneille kemisteille . Vaikka Liebig etääntyi materialismin suorista poliittisista seurauksista, hän tuki hiljaisesti Karl Vochtin (1817-1895), Jakob Moleschottin (1822-1893) ja Ludwig Büchnerin (1824-1899) työtä.
1840-luvulla Liebig yritti soveltaa orgaanisen kemian teoreettista tietoa elintarvikkeiden saatavuuden todellisiin ongelmiin. Hänen kirjansa Die organische Chemie in ihrer Anwendung auf Agriculturalur und Physiologie (Orgaaninen kemia sen soveltamisessa maatalouteen ja fysiologiaan) (1840) edisti ajatusta, että kemia voisi muuttaa maatalouskäytäntöjä, lisätä satoja ja alentaa kustannuksia. Tämä kirja on käännetty monille kielille, kriitikoiden ylistämä ja erittäin vaikutusvaltainen. [7]
Liebigin kirja käsitteli kemiallisia muutoksia elävissä järjestelmissä, sekä kasveissa että eläimissä, ja hahmotteli teoreettista lähestymistapaa maatalouskemiaan. Kirjan ensimmäinen osa oli omistettu kasvien ravitsemukselle, toinen - hajoamisen ja hajoamisen kemiallisille mekanismeille. [7] Liebigin tietämys sekä aineen synteesistä että hajoamisesta johti siihen, että hänestä tuli yksi varhaisimmista ympäristönsuojelijaista , joka edisti ajatuksia, kuten jäteveden kierrätystä . [7]
Liebig vastusti suosittuja teorioita humuksen roolista kasvien ravitsemuksessa, joiden mukaan mätä kasviaines oli kasvien ravinnon pääasiallinen hiilen lähde. Lannoitteiden uskottiin hajottavan humusta, mikä helpottaa kasvien ravinteiden imeytymistä. Tällaisiin ideoihin liittyi usko, että jonkinlainen "elämänvoima" jakoi orgaanisiin ja epäorgaanisiin aineisiin liittyvät reaktiot. [19]
Varhaiset fotosynteesin tutkimukset tunnistivat hiilen, vedyn, hapen ja typen tärkeiksi, mutta tulkitsivat niiden lähteet ja vaikutusmekanismit eri tavalla. Tiedetään, että hiilidioksidia saadaan hapesta fotosynteesin aikana, mutta tutkijat ehdottivat, että happea saadaan hiilidioksidista eikä vedestä. Uskottiin, että vety tulee pääasiassa vedestä. Tutkijat eivät ole yhtä mieltä siitä, että hiilen ja typen lähteet olisivat ilmakehän tai maaperän. [19] Nicolas Théodore de Saussuren kokeet , jotka esitettiin teoksessa "Recchches Chimiques sur la Végétation" (1804), osoittivat, että hiili saatiin ilmakehän lähteestä maaperän sijaan ja että vesi oli todennäköinen vedyn lähde. Hän tutki myös kasvien kivennäisaineiden ottoa ja havaitsi, että kasvien kivennäisainepitoisuudet heijastivat niiden läsnäoloa maaperässä, jossa kasveja kasvatettiin. De Saussuren tulosten vaikutuksia kasvien ravitsemusteorioihin ei kuitenkaan ole selkeästi mietitty ja ymmärretty. [19]
Liebig vahvisti De Saussuren löydösten tärkeyden ja käytti niitä kritisoidakseen humusteoriaa ja pahoitteli De Saussuren kokeellisten menetelmien rajoituksia. Tarkempia mittausmenetelmiä käyttäessään arvionsa perustana hän toi esiin epäjohdonmukaisuuksia, kuten nykyisen maaperän humuksen kyvyttömyyden tuottaa tarpeeksi hiiltä siinä kasvavien kasvien tukemiseksi. [19] 1830-luvun lopulla tutkijat, kuten Karl Sprengel , käyttivät Liebigin palamisanalyysimenetelmiä arvioidakseen lannan pitoisuutta ja päättelivät, että niiden arvo voitiin johtua niiden mineraaleista. [7] Liebig muotoili ajatuksia kasvien ravinnon mineraaliteoriasta ja lisäsi oman uskonsa, että epäorgaaniset aineet voivat tarjota ravinteita yhtä tehokkaasti kuin orgaaniset lähteet. [7]
Kivennäisravinteiden teoriassaan Liebig tunnisti kemialliset alkuaineet typpi (N), fosfori (P) ja kalium (K) välttämättömiksi kasvien kasvulle. Hän raportoi, että kasvit hankkivat hiiltä (C) ja vetyä (H) ilmakehästä ja vedestä (H 2 O). Hän korosti mineraalien läsnäolon merkitystä maaperässä ja väitti, että kasvit ruokkivat ilmasta saatavia typpiyhdisteitä. Tämä väite on aiheuttanut kiistaa vuosien ajan, ja se on osoittautunut todeksi palkokasveille, mutta ei muille kasveille. [7]
Liebig myös popularisoi Karl Sprengelin "minimilausetta" (tunnetaan minimilaina tai rajoittavan (rajoittavan) tekijän lakina), jonka mukaan kasvin kasvua eivät määrää kaikki käytettävissä olevat resurssit, vaan rajallinen resurssi. Kasvien kehitys rajoittuu yhteen suureen mineraaliin, jota on suhteellisen vähän. Tätä rajoituksen käsitettä voidaan pitää "Liebig-tynnyrina", metaforisena piippuna, jossa jokainen pylväs edustaa elementtiä. Ravintoaine, jonka tanko on muita lyhyempi, saa tynnyrin sisältämän nesteen valumaan ulos tällä tasolla. Tämä on laadullinen kuvaus periaatteista, joita käytetään määritettäessä lannoitteiden käyttöä nykyaikaisessa maataloudessa.
Orgaanista kemiaa ei sovellettu käytännön maatalouteen. Liebigin käytännön sovellusten kokemuksen puute ja kirjan painosten väliset erot herättivät runsaasti kritiikkiä. Siitä huolimatta Liebigin työllä oli syvällinen vaikutus maatalouteen, mikä herätti kokeiluja ja teoreettista keskustelua Saksassa, Englannissa ja Ranskassa. [7]
Yksi hänen tunnetuimmista saavutuksistaan on typpilannoitteiden kehittäminen . Kirjansa kahdessa ensimmäisessä painoksessa (1840, 1842) Liebig kirjoitti, että ilmakehän typpi oli riittämätön, ja väitti, että typpilannoitus oli välttämätöntä terveiden satojen kasvattamiseksi. [7] Liebig uskoi, että typpeä voitiin toimittaa ammoniakin muodossa, ja tunnusti mahdollisuuden korvata kemialliset lannoitteet luonnollisilla (eläinlanta jne.).
Myöhemmin hän vakuuttui siitä, että typpipitoisuus oli riittävä ilmakehän ammoniakkilaskeumalla ja vastusti useiden vuosien ajan voimakkaasti typpilannoitteiden käyttöä. Varhainen kaupallinen yritys luoda omia lannoitteita epäonnistui, koska teorian ja käytännön yhteensovittamista ei testattu, mikä heijastaa sitä, että maatalouden todellinen maailma oli paljon monimutkaisempi kuin aluksi näytti. Julkaisemalla Agricultural Chemistryn seitsemännen saksalaisen painoksen hän muutti joitakin näkemyksiään, myönsi joitain virheitä ja palasi ajatukseen, että typpilannoitteet olivat hyödyllisiä tai jopa välttämättömiä. [7] Hän oli avainasemassa guanon käytössä typpiyhdisteiden valmistuksessa. Typpilannoitteita käytetään nykyään laajalti kaikkialla maailmassa ja niiden tuotanto on merkittävä osa kemianteollisuutta. [kaksikymmentä]
Erityisen tärkeä on Liebigin työ kemian soveltamisesta kasvien ja eläinten fysiologian tutkimukseen. Vuoteen 1842 mennessä hän oli julkaissut teoksen Chimie organique appliquée à la physiologie animaleet à la pathologie , joka julkaistiin englanniksi nimellä Animal Chemistry, or Organic Chemistry in its Applications to Physiology and Pathology, esitellen aineenvaihdunnan kemiallista teoriaa. [7] Liebigin ja muiden käyttämät kokeelliset menetelmät sisälsivät usein ruokavalion valvonnan sekä eläinten aineenvaihduntatuotteiden analyysin sisäisten aineenvaihduntaprosessien heijastuksena. Liebig näki yhtäläisyyksiä kasvien ja eläinten aineenvaihdunnan välillä ja ehdotti, että eläinten typpipitoinen aines oli samanlaista ja peräisin kasviaineesta. Hän luokitteli ruoan kahteen ryhmään: typpipitoisiin materiaaleihin, joita hän uskoi käytetyn eläinkudoksen luomiseen, ja ei-typpeä sisältäviin materiaaleihin, joiden hän uskoi liittyvän erillisiin hengitys- ja lämmöntuotantoprosesseihin. [7]
Ranskalaiset tutkijat, kuten Jean Baptiste Dumas ja Jean Baptiste Boussingault , ovat uskoneet, että eläimet imevät sokereita, proteiineja ja rasvoja kasvimateriaaleista eivätkä kykene syntetisoimaan niitä. Liebigin työ osoitti kasvien ja eläinten yleisen kyvyn syntetisoida monimutkaisia molekyylejä yksinkertaisemmista molekyyleistä. Hänen rasva-aineenvaihdunnan kokeensa vakuuttivat hänet siitä, että eläinten pitäisi pystyä syntetisoimaan rasvoja sokereista ja tärkkelyksistä. [7] Muut tutkijat rakensivat työhönsä ja vahvistivat eläinten kyvyn syntetisoida sokeria ja tuottaa rasvoja. [7]
Liebig tutki myös hengitystä mittaamalla yhdessä vaiheessa Hessen-Darmstadtin suurherttuan 855 henkivartiosotilaan "eritteitä ja ulosteita" koko kuukauden ajan. [7] Hän esitti erittäin spekulatiivisen yhtälömallin, jossa hän yritti selittää, kuinka proteiinien hajoaminen voitaisiin täydentää terveessä kehossa ja johtaa patologiseen epätasapainoon sairauden tai aliravitsemuksen sattuessa. [7] Tätä ehdotettua mallia on arvosteltu oikeutetusti. Berzelius vitsaili, että "tällainen pinnallinen fysiologinen kemia luotiin pöydän ääressä". [7] Joitakin Liebigin innokkaasti kehittämiä ideoita ei tuettu jatkotutkimuksissa. Kolmas ja viimeinen painos The Chemistry of Animals (1846) oli huomattavasti muokattu, eikä se sisältänyt yhtälöitä. [7]
Kolmas eläinkemiassa käsitelty alue on käyminen ja mätäneminen. Liebig tarjosi kemiallisia selityksiä prosesseille, kuten eremacausis (orgaaninen hajoaminen), kuvaillen atomien uudelleenjärjestelyä epävakaan "affiniteetin" seurauksena, joka reagoi ulkoisiin syihin, kuten ilman tai jo hajoaneiden aineiden läsnäoloon. [7] Liebig tunnisti veren ruumiin "kemiallisen tehtaan" sijainniksi, jossa hän uskoi synteesi- ja tuhoprosessin tapahtuvan. Hän esitti näkemyksen sairaudesta kemiallisena prosessina, jossa ulkoinen infektio voisi hyökätä terveeseen vereen; erittävät elimet pyrkivät muuttamaan ja poistamaan tällaisia aineita; ja jos näin ei tehdä, ne voivat eliminoitua ihon, keuhkojen ja muiden elinten kautta, mikä saattaa levittää infektiota. Jälleen, vaikka maailma oli paljon monimutkaisempi kuin hänen teoriansa ja monet hänen yksittäisistä ideoistaan osoittautuivat myöhemmin vääriksi, Liebig onnistui muuttamaan olemassa olevaa tietoa tavalla, jolla oli merkittäviä vaikutuksia lääkäreille, hoitajalle ja yhteiskunnan uudistajille. Englantilainen lääketieteellinen aikakauslehti The Lancet arvioi Liebigin työtä ja muokkasi sen kemian luentoja osana tehtäväänsä luoda uusi lääketieteen aikakausi. [7] Liebigin ideat stimuloivat merkittävää lääketieteellistä tutkimusta, johtivat parempien menetelmien kehittämiseen aineenvaihdunnan kokeellisten mallien testaamiseen ja vakiinnuttivat kemian terveyden ja sairauksien ymmärtämisen perustieteenä. [7]
Vuonna 1850 Liebig tutki ihmisen itsestään syttymistä ja hylkäsi yksinkertaiset selitykset, jotka perustuivat alkoholismin aiheuttamiin etanolin vaikutuksiin . [21]
Liebig kiinnitti huomiota työhönsä kasvien ravitsemuksessa sekä kasvien ja eläinten aineenvaihdunnassa kehittääkseen ravitsemusteorian, jolla oli merkittäviä vaikutuksia ruoanlaittoon. Elintarvikekemian tutkimuksissaan (1847) Liebig väitti, että on tärkeää syödä lihakuitujen lisäksi myös erilaisia epäorgaanisia aineita sisältäviä lihamehuja. Nämä tärkeät ainesosat häviävät normaalissa keittämisessä tai paistamisessa, jossa ruoanlaitossa käytetyt nesteet eivät kulu. Optimaalisen ravitsemuksellisen laadun saavuttamiseksi Liebig neuvoi, että kokit joko kypsentävät lihan ensin "mehujen säilyttämiseksi" tai säilyttävät ja käyttävät ruoanlaittonesteitä (kuten keitoissa tai muhennoissa). [7]
Liebig on saanut tunnustusta The Lancetissa "todellisten ruoanlaiton periaatteiden" löytämisestä, ja lääkärit ovat edistäneet "rationaalista ruokavaliota", joka perustuu Liebigin ideoihin. Tunnettu brittikirjailija Eliza Acton vastasi Liebigin ideoihin muuttamalla ruoanlaittomenetelmiä hänen Modern Cooking for Family Life -julkaisunsa kolmannessa painoksessa [7] .
Liebig muotoili ajatuksen, että lihamehut ovat ravintoarvoltaan korkeat. Tämän nesteen säilyttämiseksi hänen mielestään lihapalat tulisi paistaa nopeasti kaikilta puolilta korkealla lämmöllä (korkeassa lämpötilassa), kunnes muodostuu kuori, ja saatettava sitten valmiiksi. Hän uskoi, että kuoren muodostuminen paistamisen aikana pidättää nestettä lihapalan sisällä ("lihatiivisteiden paahtaminen mehuissa"). Tämä virheellinen ajatus kumottiin 1930-luvulla (itse asiassa mitä korkeampi lämpötila kypsennyksen aikana, sitä nopeammin liha menettää nestettä), mutta se on edelleen laajalti hyväksytty [22] [23] .
Liebig's Meat ExtractLiebig kehitti kaavan naudanlihauutteen tuotantoon perustuen teorioihinsa lihanesteiden ravintoarvosta ja etsiessään edullista ravintoa Euroopan köyhille. Yksityiskohdat julkaistiin vuonna 1847, jotta "sen hyöty olisi saatava mahdollisimman monen ihmisen saataville laajentamalla tuotantoa ja siten alentamalla kustannuksia" [24] .
Tuotanto ei ollut taloudellisesti kannattavaa Euroopassa, jossa liha oli kallista, mutta Uruguayssa ja Uudessa Etelä-Walesissa liha oli edullinen nahkateollisuuden sivutuote. Vuonna 1865 Liebig teki yhteistyötä belgialaisen insinöörin George Christian Gibertin [25] kanssa ja hänet nimitettiin Fray Bentosissa , Uruguayssa [26] [27] sijaitsevan Liebig's Extract of Meatin tieteelliseksi johtajaksi .
Liebigin yritys mainosti alun perin "lihateetään" sen lääkinnällisten ominaisuuksien ja ravintoarvon vuoksi halvana, ravitsevana vaihtoehtona oikealle lihalle. Sen jälkeen kun väitteet sen ravintoarvosta kyseenalaistettiin, he korostivat sen mukavuutta ja makua markkinoimalla sitä mukavuusruokana [27] . Liebigin yritys on työskennellyt suosittujen ruokakirjoittajien kanssa ympäri maailmaa mainostaakseen heidän tuotteitaan. Saksalainen ruokakirjailija Henrietta Davidis on kirjoittanut reseptejä Parannettuun ja taloudelliseen ruoanlaittoon sekä muihin keittokirjoihin. Katerina Prato kirjoitti itävaltalais-unkarilaisia reseptejä sisältävän kirjan Die Praktische Verwerthung Kochrecepte (1879). Hanne M. Young sai tehtäväkseen kirjoittaa "Practical Cookbook" Englannissa Liebigin yritykselle. Yhdysvalloissa Maria Parloa ylisti Liebig-uutteen etuja. Tuotteen mainostamiseksi myytiin myös värikkäitä kalentereita ja kauppakortteja [7] .
Yritys työskenteli myös englantilaisen kemistin Henry Enfield Roscoen kanssa kehittääkseen vastaavan tuotteen, jonka hän rekisteröi muutama vuosi Liebigin kuoleman jälkeen tavaramerkillä "Oxo". "Oxo" alkoi myydä maailmanlaajuisesti vuonna 1899 ja Isossa-Britanniassa vuonna 1900. "Oxo" valmistettiin alun perin nesteenä, ja vuonna 1911 se julkaistiin kuution muodossa [7] .
MarmiteLiebig tutki myös muita tuotteita. Hän edisti leivinjauheen käyttöä kevyemmän leivän valmistuksessa, opiskeli kahvinvalmistuksen kemiaa ja kehitti rintamaidon korvikkeen vauvoille, jotka eivät pystyneet imemään. [7] Hänen tutkimuksensa hiivauutosta muodosti Marmite -tekniikan perustan [28] .
Liebig perusti Annalen der Chemie -lehden , jota hän toimitti vuodesta 1832 lähtien. Se tunnettiin alun perin nimellä "Annalen der Pharmacie" , mutta myöhemmin se nimettiin uudelleen "Annalen der Chemie und Pharmacie" , jotta se kuvastaisi sen sisältöä tarkemmin. [29] Siitä tuli johtava kemian aikakauslehti, ja se on edelleen olemassa. [30] Liebigin kirjoituksia kutsutaan usein nimellä Liebigs Annalen ; hänen kuolemansa jälkeen nimi muutettiin virallisesti Justus Liebigs Annalen der Chemieksi . [31]
Liebig julkaisi laajasti Liebigs Annalenissa ja muissa sanoma- ja aikakauslehdissä. [32] Suurin osa hänen kirjoistaan julkaistiin samanaikaisesti saksaksi ja englanniksi, ja monet niistä on käännetty muille kielille. Joitakin hänen vaikutusvaltaisimpia kirjoituksiaan ovat:
Kirjojen ja artikkeleiden lisäksi hän kirjoitti tuhansia kirjeitä, joista suurin osa oli muille tiedemiehille. [7]
Liebigillä oli myös suora rooli John Stuart Millin Logicin saksankielisessä painoksessa . Kiitos Liebigille läheisen ystävyyden Vieweg-perhekustantamoon, hän järjesti entisen oppilaansa Jakob Schielin (1813-1889) kääntämään Millin tärkeän teoksen julkaistavaksi Saksassa. Liebig rakasti Millin logiikkaa osittain siksi, että se edisti tiedettä yhteiskunnallisen ja poliittisen edistyksen välineenä, mutta myös siksi, että Mill osoitti useita esimerkkejä Liebigin tutkimuksesta ihanteellisina tieteelliselle menetelmälle. Sellaisenaan hän pyrki uudistamaan politiikkaa Saksan osavaltioissa. [7]
Vuonna 1852 Justus von Liebig hyväksyi Baijerin kuninkaan Maximilian II: n nimityksen Münchenin Ludwig Maximilianin yliopistoon . Hänestä tuli myös kuningas Maximilian II:n tieteellinen neuvonantaja, joka toivoi saavansa Münchenin yliopistosta tutkimus- ja kehityskeskuksen. [7] Varsinkin Liebig hyväksyi viran, koska hänen oli 50-vuotiaana yhä vaikeampi valvoa suurta määrää laboratorioopiskelijoita. Hänen uudet toimitilat Münchenissä heijastivat tätä muutosta hänen arvojärjestelmässään. Niihin kuului viihtyisä virkistys- ja viihdekäyttöön soveltuva koti, pieni laboratorio ja hiljattain rakennettu 300 hengen luentosali demonstraatiolaboratorioineen. Siellä hän luennoi yliopistossa ja joka toinen viikko yleisölle. Tieteellisenä neuvonantajana Liebig nimitettiin Baijerin tiede- ja humanististen tieteiden akatemian presidentiksi, ja hänestä tuli Baijerin kuninkaallisen akatemian pysyvä presidentti vuonna 1858. [7]
Liebig tunnetaan myös puhujana . Hänen akatemian presidenttinä pitämiensä puheiden väliin tulee mainita puhe " Francis Baconista Verulamista " ( 1863 ), "Induktio ja deduktio" ( 1865 ), yksi myöhemmistä - "Aatteiden kehitys Luonnontiede".
Liebigille on ominaista henkilökohtainen ystävyys Maximilian II:n kanssa, joka kuoli 10. maaliskuuta 1864. Maximilian II:n kuoleman jälkeen Liebig ja muut liberaalit protestanttitutkijat Baijerissa vastustivat yhä enemmän katolista ultramontaania . [7]
Liebig kuoli Münchenissä vuonna 1873 ja on haudattu Alter Südfriedhofiin Münchenissä. [33]
Liebigin muistomerkki Münchenissä
Justus Liebigin muotokuva 100 Reichsmarkin setelissä vuodelta 1935. Saksa.
Saksan postimerkki, jossa on kuvattu Liebig
Jotkut organisaatiot ovat perustaneet mitaleja Justus von Liebigin kunniaksi. Vuonna 1871 Saksan maanviljelijöiden ja metsänhoitajien liitto myönsi Liebigin kultamitalin Theodor Reuningille ensimmäistä kertaa. Mitalin kuva on otettu muotokuvasta, joka on tilattu Friedrich Bremeriltä vuonna 1869. [7] [44]
Paroni Liebigin perustamaa Liebig Trust Fund -rahastoa hallinnoivat useiden vuosien ajan Münchenin Baijerin tiedeakatemia ja Liebig-perheen jäsenet. He saivat luvan myöntää kulta- ja hopea Liebig-mitalit ansioituneille saksalaisille tiedemiehille "maataloustieteen tutkimuksen edistämiseksi". Hopeamitaleita voidaan myöntää muiden maiden tutkijoille. [45] Joitakin mitaleja saaneita ovat:
Vuonna 1903 Saksan kemistien liitto perusti myös Liebig-mitalin käyttämällä Bremerin muotokuvaa. [7] Heidän Liebig-mitalinsa myönnettiin ensimmäisen kerran vuonna 1903 Adolf von Bayerille ja vuonna 1904 tohtori Rudolf Knichechille. [51] Vuodesta 2014 lähtien tämä mitali on edelleen jaettu.
Kansainvälisen lannoitteiden tiedekeskuksen (CIEC) kolmannessa maailmankongressissa, joka pidettiin Heidelbergissä vuonna 1957, Sprengel-Liebig-mitali myönnettiin CIEC:n presidentille Dr. E. Feistille erinomaisesta panoksesta maatalouskemian alalla. [43]
Temaattiset sivustot | ||||
---|---|---|---|---|
Sanakirjat ja tietosanakirjat |
| |||
Sukututkimus ja nekropolis | ||||
|