نوشابه از کجا می آید؟

 

جوزف پریستلی

آخرین بار که لیموناد یا نوشابه گازدار نوشدید کی بود؟ در امریکا سالانه رقم شگفت انگیزی معادل یک بیلیون دلار صرف لیموناد، جینجرایل و انواع نوشابه های خنک تهیه شده از آب خالص می شود. وقتی پریستلی به مناسبت کشف گاز دی اکسید کربن محلول در آب، مدال طلا دریافت می کرد به خاطر ش خطور نمی کرد که پایه صنایع یک بیلیون دلاری را بنا می نهد. اما کشف آب گازدار نبود که پریستلی را جزو غول های دانش به شمار می آورد بلکه شهرت او به خاطر کشف گاز حیاتی است.
جوزف پریستلی در 13 مارس 1733 در شهر کوچکی از حومه لیدز انگلستان به دنیا آمد. پدر او بافنده ای بود که در جوانی مرد و پریستلی را در هفت سالگی یتیم گذاشت. عمه اش نگهداری از او را تقبل کرد و در خانه او بود که پریستلی وارد یک محیط بحث آزاد گشت. عمه او از پیروان گروه مذهبی کوچک دیسنترها (1) بود و جوزف را برای تحصیل علوم دینی به یک مدرسه مذهبی مخصوص خودشان فرستاد. جوزف شاگرد با استعدادی بود و زبان های مختلف را به زودی یاد گرفت و در زبان های فرانسوی و ایتالیایی و آلمانی و عربی و آرامی مسلط شد. با وجود این او اندکی نیز لکنت زبان داشت. وقتی فارغ التحصیل شد شغل بسیار کوچکی در کلیسا به دست آورد که درآمد هفتگی او کمتر از یک لیره بود. او برای امرار معاش در یک مدرسه محلی روزها درس می داد و عصرها هم درس خصوصی تدریس می کرد و در ضمن این احوال یک کتاب گرامر انگلیسی نیز نوشت. چندی نگذشت که در آکادمی دیسنترها به عنوان معلم زبان مشغول به کار شد. در این شغل بود که او چند کنفرانس درباره شیمی داد و به انجام آزمایش هایی پیش خود آغاز نهاد و در میان دانشمندان محلی شناخته شد.
در این موقع بنجمین فرانکلین، سفیر سیار ایالات امریکا، برای جلب حمایت مردم انگلستان برای اعطای استقلال از امریکا به انگلستان آمده بود. فرانکلین به عنوان یک دانشمند این سفر خود را آغاز کرده بود و ظاهراً قصد نهانی خود را آشکار نمی ساخت. پریستلی به محض شنیدن این خبر به لندن آمد تا دانشمند مشهور عصر را ببیند و با الهام از او کتابی با عنوان الکتریسیته در گذشته و حال نوشت. این کتاب باعث شد در سال 1766 پریستلی به عضویت انجمن سلطنتی انتخاب شود. تصادفاً پریستلی از موافقان اعطای استقلال به امریکا بود و بدین سبب یک دوستی طولانی بین او و فرانکلین برقرار شد. هرگاه خوب توجه کنیم کتابی که پریستلی درباره تاریخ الکتریسیته نوشت مطالبی نیست که از گوشه و کنار فراهم کرده باشد، بلکه شامل قسمتی از آزمایش های تازه و ابتکاری نیز بود.
پریستلی در همان حال که به کشیشی و کارهای علمی اشتغال داشت شغل ریاست یک نمازخانه را نیز در کلیسا به عهده گرفت. هنوز حقوقش کم بود و او مجبور بود سرپرستی خانواده ای را نیز به دوش بکشد. در این موقع در همسایگی یک کارخانه آبجوسازی منزل گرفت. این همسایگی باعث شد که او به شیمی بیش از پیش علاقه مند شود. وی از آبجوسازی اجازه گرفت تا بخاری که از خمره های آبجو متصاعد می شد را جمع آوری کند. او این بخار را مورد مطالعه قرار داد و مشاهده کرد که این هوا شعله چوب را خاموش می کند. پریستلی به مطالعه نوشته های دانشمندان پیشین پرداخت و راه های دیگری برای تهیه این نوع هوای مخلوط پیدا کرد که ما امروزه آن را دی اکسید کربن می نامیم. خوشبختانه او موفق شد قسمتی از این گاز را در آب مخلوط کند و مدالی را که قبلاً از آن صحبت شد دریافت نماید.
موفقیت او باعث شد که فرانسویان او را به عضویت آکادمی فرانسه انتخاب کردند. آنچه از لحاظ علمی قابل اهمیت است این است که او از شغل کشیشی دست کشید و وقت کافی برای مطالعه و آزمایش پیدا کرد. درست در همین موقع بود که کلیسا نیز به مخالفت با او پرداخت زیرا نمی توانست کشیشی را در آزمایشگاه یا بالای خمره های آبجوسازی ببیند و ساکت بنشیند. لرد شلبرن، که شخصی ادیب و سیاستمدار بود، پریستلی را به عنوان کتابدار خود انتخاب کرد و ضمناً آزمایشگاه مجهزی نیز در اختیار وی قرار داد. لرد شلبرن، پریستلی را زمستان ها با خود به لندن می آورد و تابستان ها به ویلای خود در کالن می برد و در همان جا آزمایشگاه برقرار می کرد و مقرری سالیانه حدود 250 لیره به او می پرداخت.
در کنار لرد شلبرن بود که پریستلی بسیاری از آزمایش های مهم خود را انجام داد و هم او بود که به فرانسه رفت و آنتوان لاووازیه را ملاقات کرد. در ملاقات با لاووازیه به وجود یک ماده به نام اکسیژن به جای «هوای عاری از فلوجستون» پی برد.
در سال 1780 انجمن لونار (انجمن ماه)، که از دانشمندان و صنعتگران بزرگ آن عصر تشکیل یافته بود، از پریستلی نیز برای عضویت دعوت به عمل آورد. از جمله اعضای این انجمن، جوسیا وجوود، جیمز وات، ارزمس داروین، جد چارلز داروین طبیعی دان مشهور، را می توان نام برد. گروه «لوناتیک ها» هر ماه یک بار در روزهای دوشنبه وقتی که ماه، چهارده شبه می شد با هم ملاقات می کردند. این موقع را بدان سبب انتخاب کرده بودند که پس از صرف شام و برگزاری جلسه شش ساعته بتوانند با استفاده از نور ماه به خانه های خود برگردند. علاوه بر شام عالی و کنفرانس های جالبی که در این انجمن برگزار می شد برخی از اعضای ثروتمند آن تقبل کرده بودند که هزینه آزمایش های پریستلی را بپردازند.
پریستلی آدمی ایدئالیست بود و هیچ گاه انتظار دریافت پول و کسب امتیاز از آزمایش های خود را نداشت بلکه آن ها را بلافاصله انتشار می داد و در اختیار عموم می گذاشت. ضمناً از انجمن لونار نیز پول زیادی دریافت نمی کرد بلکه فقط وجهی می گرفت که کفاف آزمایش های او را بکند.
زندگی آرام و علمی پریستلی دیری نپایید و او مجذوب مفاهیم انقلاب فرانسه شد. و همه جا از منشور «آزادی، برابری و برادری» پشتیبانی می کرد و از طرفداران تفکیک سیاست از مذهب بود. ادمند برک که در سال 1775 برای آشتی دادن دولت انگلستان با مستعمرات اقدام کرده بود، علیه شدت عمل در انقلاب فرانسه قیام کرد و در مجلس عوام، طی یک سخنرانی، سخت به پریستلی حمله کرد. در 14 ژوئیه سال 1791 در دومین سالگرد انقلاب فرانسه، گروهی از مخالفان به خانه او ریختند و شروع به غارت کردند. شاهدی که از نزدیک این ماجرا را دیده بود تعریف می کند:
«آن ها در یک آن به داخل خانه ریختند و زیر زمین ها را تخلیه کردند، اثاث خانه را شکستند و کتاب ها را پاره کردند و لوازم آزمایشگاهی را از بین بردند و آخر سر خانه را به آتش کشیدند. مسافت ها دورتر روی راه ها، پاره های کتاب ها و نوشته های گران بهایی که بیست سال تمام روی آن ها زحمت کشیده شده بود، پخش و پلا بودند.» پریستلی تا آخر عمر خود عمیقاً از این ماجرا متأثر و ناراحت بود.
خوشبختانه پریستلی و خانواده او قبلاً فرار کرده و از بیرمنگام به سوی لندن گریخته بودند. وقتی انقلاب فرانسه به حکومت ترور و وحشت مبدل گشت مخالفت علیه پریستلی افزونی یافت. او را یک خائن مارک دار و دشمن کلیسا خواندند، حتی هم قطاران او در انجمن سلطنتی نیز از مصاحبت او گریزان بودند. پریستلی ناچار در سال 1794 به طرف امریکا حرکت کرد.
دکتر پریستلی وارد شهر نیویورک شد و با استقبال بی نظیر مردم روبه رو گشت. تمام طبقات، از کلیسا گرفته تا دانشمندان و سیاستمداران، مقدم او را گرامی داشتند. سپس او به دیدار پسرانش، که دو سال قبل به نور ثمبرلند پنسیلوانیا آمده و اقامت گزیده بودند، رفت. در امریکا انواع مختلف مقام ها را به او دادند: اسقفی کلیسای یونیتاریان، استاد شیمی دانشگاه پنسیلوانیا، و سخنرانی مجامع علمی. بنجمین فرانکلین دروازه های فیلادلفیا را به روی او گشود. پریستلی با تامس جفرسن ملاقات کرد و با جورج واشینگتن چای نوشید.
با وجود این او ترجیح داد که در شهر آرام نورثمبرلند اقامت گزیند و درآن جا آزمایشگاهی دایر نماید. خانه او امروزه تبدیل به موزه ملی شده و تمام وسایل آزمایشگاهی او را به یادبود وی نگهداری کرده اند.
حال ببینیم پریستلی چه کشفیاتی کرده که او را جزو غول های دانش قرار داده اند. او ماده شگفت انگیز «اکسیژن» را کشف کرده است. روش او بسیار ساده و در عین حال مؤثر بود. او مقداری اکسید جیوه در یک فلاسک شیشه ای که تا قسمتی از جیوه پر کرده بود ریخت و فلاسک را وارونه روی تشکی از جیوه قرار داد. مرحله دوم، حرارت دادن به اکسید جیوه از خارج به وسیله تمرکز نور خورشید توسط عدسی بود. هرگاه در این مرحله واکنش شیمیایی باعث ایجاد گاز می شد سطح جیوه پایین می رفت و اگر در طرف دیگر گازی مصرف می شد سطح جیوه بالا می آمد. پریستلی کشف کرد که اکسید جیوه مقدار معتنابهی گاز بیرون می دهد. و به طور کاملاً اتفاقی متوجه شد که شمع در مجاورت این گاز خیلی پر نورتر می سوزد. او این گاز را در مورد موش ها نیز به کار برد و مشاهده کرد که در محفظه ای که از این گاز پر شده موش دیرتر از محفظه مملو از هوا خفه می شود.
پریستلی کشف کرد که گیاهان و درختان تأثیر تنفس را خنثی می کنند و هوا را همیشه لطیف نگه می دارند. او درختی را در محفظه ای قرار داد که اکسیژن آن را گرفته بود و دریافت که بعد از ده روز باز شمعی در آن جا روشن می شود. بدین ترتیب طرز تهیه اکسیژن در طبیعت کشف شد.
پریستلی، بعد از تأسیس آزمایشگاه خود در پنسیلوانیا، موفق به یک کشف بسیار مهمی شد و آن کشف گاز بسیار مفید ولی خطرناک و مهلک مونواکسید کربن بود. گاز مونواکسید کربن وقتی از احتراق ذغال، گازوییل، نفت یا سایر مواد سوختنی که محتوی کربن است به عمل می آید که اکسیژن لازم به جهت احتراق کامل وجود نداشته باشد. اغلب این اتفاق در گاراژی می افتد که هوای محدود دارد و اتومبیل را در آن جا روشن می کنند. در این موقع اکسیژن بلافاصله مصرف می شود و به جای تولید دی اکسید کربن، همان گاز موجود در نوشابه های خنک، گاز مونو اکسید کربن مهلک تولید می نماید. این گاز را وقتی برای مصرف تهیه می کنند همان گازی است که ما در آشپزخانه و بخاری ها از آن استفاده می کنیم.
سر هامفری دیوی دنباله یکی دیگر از کشفیات گاز جوزف پریستلی را گرفته پس از استنشاق آن، در مورد اثرات آن چنین می نویسد: گاز، ضربان نبض مرا از بیست به بالا برد و مرا چون دیوانگان دور آزمایشگاه به رقص درآورد. گازی که وی از آن سخن می گوید به عنوان «گاز خنده آور» مشهور است و معمولاً قبل از کشیدن دندان برای بی حس کردن موضعی به کار می رود. اصطلاح شیمیایی آن «اکسید نیتروز» است.
امریکاییان افتخار می کنند که به مردان بسیاری که مورد خصومت هم میهنان خود قرار گرفته بودند پناهندگی داده و آن ها را به سوی خود جلب کرده اند؛ جوزف پریستلی نیز یکی از آنان به شمار می رفت.
پریستلی به سال 1804 پس از هفتاد سال زندگی جهان را بدرود گفت.

پی نوشت ها :

1. مخالفان کلیسای رسمی انگلستان.

منبع: کان، فیلیپ؛ (1389) دانشمندان بزرگ، ترجمه سید مهدی امین و عباسعلی رضایی، تهران: شرکت انتشارات علمی و فرهنگی