اساس صنایع شیمیایی

زمین که به آدمی دو ماده ی اساسی زندگی یعنی نان و آب را عطا کرده است، نمک را نیز که ماده ی مورد احتیاجی است دراختیار او گذاشته است. از قدیم ترین ایام نمک را به عنوان ماده ی غذایی به کار می بردند و خیلی زود متوجه شدند که اگر مدت مدیدی نمک را از غذا حذف کنند. اختلالات جسمانی شدیدی در آدمی به ظهور می رسد. شواهد بسیار دلالت بر آن دارند که نمک، نه فقط در مواد غذایی انسان، بلکه در امور اجتماعی نیز نقش مهمی را به عهده دارد. خوب است به خاطر آوریم که کلمه ی مزد ( Salaire) در زبان فرانسه (1) از این جا مشتق می شود که سربازان قدیم رومی قسمتی از جیره و مواجب خود را به صورت نمک دریافت می کرده اند و نیز یاد آوری این نکته اهمیت دارد که در بسیاری از کشورها نمک را به جای پول بکار می بردند و مالیات مشهور نمک در فرانسه نیز از آن جمله است.(2)
نمک را گاهی از آب دریا استخراج می کردند و زمانی آن را از معادن بدست می آورند و از جمله باید معادن مهم ایالت لورن Lorraine در فرانسه و معادن چشایر Cheshire در انگلستان و مخصوص معادن بزرگ نمک مجاور شهر ویلیکزکا Wieliczka (در 15 کیلومتری شهر کراکووی در کشور لهستان) را نام ببریم.
معادن اخیر که از قرن سیزدهم میلادی مورد بهره برداری قرار گرفتند چنان ناشیانه استخراج شدند که روزی چندین کوچه و خیابان شهر ویلیکزکا فرو ریخت و عمارات بداخل معدن سقوط کردند.
امروزه گاهی راهروهای معادن نمک زیرزمینی در مساحتی معادل 3000 هکتار ادامه می یابند و در یکی از این معادن نمک یک سالون رقص با ستونها و چهل چراغهای کامل، به تمامی در داخل نمک، تراشیده اند و حتی کلیسایی ساخته اند که در فاصله ی مابین دو جنگ مرتباً مراسم نماز و عشای ربانی در آن به عمل می آمد.(3)
تا ابتدای قرن نوزدهم نمک را فقط برای مصرف غذا و یا محافظت گوشت و ماهی و غیره به کار می بردند از زمانی که لوبلان توانست آن را به عنوان ماده ی اولیه ی اصلی در تهیه ی کاربونات دوسودیوم مصنوعی به کار برد، نمک جزو مواد اساسی و حتی اساسی ترین ماده صنعت شیمایی شد که ترقی آن روزافزون بود.
صنعت شیمی در این هنگام وظیفه ی خود دانست که ماده ی دیگری را نیز که در روش لوبلان به کار می رفت به فراوانی به وجود آورد این ماده ی دیگر همان اسید سولفوریک است اسید سولفوریک که ابتدا به وسیله ی کیمیاگران عرب به وجود آمد در زمان انقلاب فرانسه در اروپا وجود داشت و همه آن را می شناختند، لیکن حرفه هایی که اسید سولفوریک در آنها مورد استعمال داشت بسیار نادر بودند. از آنجا که پوست بدن را سوراخ و بطور کلی مواد آلی را معدوم می کرد، فقط در مواد معدود آن را برای بعضی از امور رنگرزی و تصفیفه ی طلا و نقره و گاهی نیز برای معدوم کردن زوائد مواد آلی به کار می برده اند. از سال 1746 کارگاههای کوچکی به وجود آمد که اسید سولفوریک را برای همین موارد استعمال محدود تهیه می کردند. این کارگاهها عبارت بود از اطاقهای بزرگی که قسمت داخلی آنها را با سرب پوشانده بودند و گوگرد را در داخل آنها می سوزاندند و آنگاه انیدرید سولفوروی حاصل را درمعرض جریان آب قرار می دادند تا اسید سولفوریک حاصل شود.
این روش تهیه ی اسید سولفوریک ابتدا راز نهانی بود که صنعتگران انگلیسی مدتها اسرار آن را حفظ می کردند و به خارج بروز نمی دادند. اما احتیاجات صنعتی موجب شد که چندی بعد این راز به اطلاع سایر ملتها برسد. اولین کارگاه تهیه ی اسید سولفوریک در فرانسه سال 1766 در شهر روئان تأسیس شد و آنگاه این ماده ی شیمیایی رواج یافت.
چنانکه دیدیم برای آتش زدن اولین کبریت ها می بایست آنها را در اسید سولفوریک فرو برند و نیز با ریختن اسید سولفوریک بر روی آهن ئیدروژن لازم برای پرواز بالونها را تهیه می کردند. در زمان امپراطوری ناپلئون و هنگام محاصره، قیمت فوق العاده ی گوگرد که از سیسیل وارد می شد جمعی را به فکر انداخت که از این ماده ی اولیه صرف نظر کنند و راه دیگری برای تهیه ی اسید سولفوریک بدست آورند. در سال 1831 یک نفر انگلیسی به نام پرگرین فیلیپس Peregrine phillips انگشت خود را روی راه حل این معما گذاشت: راه حل مزبور این بود که برای تهیه ی انیدرید سولفورو پیریت Pyrites یعنی سولفور آهن طبیعی را که از اسپانیا وارد می شد در مجاورت طلای سفید حرارت دهند. (4) از آن جا که تهیه ی پیریت به مقادیر زیاد و قیمت کم همواره ممکن بود و نیز چون در فن ایجاد اطاقهای سربی اصلاحات اساسی به عمل آمد، از سال 1838 توانستند به مقادیر زیاد اسید سولفوریک تهیه کنند و میزان این محصول به تدریج افزایش می یافت به طوری که به زودی تمام احتیاجات صنعتی چه برای تهیه ی کاربونات دوسودیوم مصنوعی و چه برای تهیه ی سوپر فسفات ها یعنی کود شیمیایی مرتفع گردید.
گذشته از آن فقط بهره برداران از روش لوبلان، یا تهیه کنندگان کود شیمیایی نبودند که خواستار آسید سولفوریک می شدند، غیر از اینها، و گذشته از رنگ رزان و تهیه کنندگان فلزات قیمتی، اسید سولفوریک در موارد دیگر نیز مورد استعمال داشت. از آنجا که اسید سولفوریک عامل شیمیایی بسیار قوی بود و از حسن اتفاق به قیمت ارزانی نیز بدست می آمد، هر قدر که اکتشافات دالتون Dalton و گی لوساک و برزلیوس Berzelius و لیبیک و شورول Chevreul و وهلر Woehler ادامه می یافت (5)، و اصول بزرگ دانش شیمی به صورت دستورهای دقیق در می آمدند، به عنوان عامل اساسی در فعل و انفعالات شیمیایی مورد استفاده قرار می گرفت. حتی در شیمی آلی که هنوز مراحل کودکی را طی می کرد نقش اسید سولفوریک قاطع به نظر می آمد.
در این اوقات عقیده داشتند که مواد آلی از قبیل قند و چربی حیوانی و الکل و اوره و غیره تفاوت اساسی با مواد غیر آلی دارند، زیرا تصور می کردند که در ترکیب دسته ی اول عامل اسرار آمیزی به نام «نیروی حیاتی» دست اندرکار است. با این حال این اعتقاد مانع از آن نمی شد که شیمی دانها مواد آلی را تحت انواع آزمایشها، که در آزمایشگاهها برای مواد معدنی انجام می شد، قرار دهند. به این طریق یک دانشمند جوان فرانسوی توانست در مقاله ی مشهور خود به نام «تجسسات شیمیایی درباره ی اجسام چرب» (سال 1823) ثابت کند که این مواد (روغن نباتی، چربی حیوانی، پیه، کره و غیره) موجودات شیمیایی کاملاً مشخصی هستند که از ترکیب یک اسید چرب (اسید مارگاریک، اولئیک، استئاریک و غیره) و گلیسرین به وجود می آیند.
این دانشمند جوان که اوژن شورول (1889-1786) نام داشت در مدرسه ی متوسطه ی شارلمانی شیمی درس می داد و درعین حال به عنوان دستیار ووکلن Vauquelin در یکی از کارخانه های تهیه ی مواد شیمیایی کار می کرد.
نتیجه ی اکتشاف او این شد که وی را به سمت استاد شیمی در مؤسسات گوبلن منصوب گردند و وسایلی در اختیار او قرار دادند که بتواند همه ی قریحه ی خود را مورد استفاده قرار دهد.
زندگی شورول از این لحاظ جالب است که این دانشمند که بیش از صد سال زندگی کرد در زمان لویی شانزدهم متولد شد و وقتی وفات یافت که در فرانسه حکومت جمهوری برقرار و سادی کارنو رئیس جمهور بود. از آنجا که پدرش که اصلاً اهل شهر آنژه Angers (6) بود به دربار کنت دو پرووانس Provence (7) دعوت شد، بعید نیست که اوژن که در آن اوقات همراه پدر بود لاووآزیه را دیده باشد زیرا وقتی که دانشمند بزرگ را با گییوتین اعدام کردند وی هشت سال داشت. و نیز غیر ممکن نیست که وی قبل از مرگ جوانی را که در آن هنگام بیست و دو سال داشت و تحصیل بیوشیمی (شیمی حیاتی) می کرد شناخته باشد. این جوان به نام گابریل برتران Gabriel Bertrand (خدا را شکر) هنوز زنده است. در این صورت در ذهن ما شورول همچون حلقه ی زنجیر طویلی به نظر می رسد که دانشمندی دور دست و افسانه ای همچون لاوو آزیه را به یکی از دانشمندان معاصر ما که هر روز ممکن است در کوچه و خیابان ملاقات کنیم اتصال می دهد.
به این طریق شورول در فجر حیات علمی خویش، که طی ده دوران سیاسی متفاوت انجام گرفت، توانست ترکیب مواد چرب را روشن کند و ثابت نماید که این اجسام دارای ساختمانی شبیه ساختمان اجسام معدنی می باشند. اما از این کشف آزمایشگاهی اکتشاف عملی مهمی نتیجه شد که نتایج آن حساب ناپدیر است. کشف علمی مزبور این بود که توانستند به وسیله ی وارد کردن یک اسید چرب بر یک جسم «بز» صابون برای مصرف شتشوی بدن، صابون رخت شویی، صابونهای صنعتی و غیره)
یکی دیگر از نتایج این ا کتشاف آن بودکه معلوم شد می توان اسید استئاریک را در قالب ریخت و از آن شمع درست کرد. شورول شخصاً به کار عمل پرداخت و اداره ی آن را به عهده گرفت و به این منظور در خود شهر پاریس و مجاور «اتوآل» کارخانه ای دایر کرد و طولی نکشید که خاص و عام به سوی محصول این کارخانه هجوم کردند، تا شمع های زیبای سفیدی را که کاملاً تمیز بودند و نور مناسبی ایجاد می کردند، و فقط سه شاهی قیمت داشتند، خریداری کنند! به نظر ما همه ی این افراد در عین حال می بایست مداح و ثنا خوان دانش شیمی شده باشند و آن دانشی است که گر چه در بسیاری موارد چندان دلپذیر نیست ولی تا بخواهید مورد استفاده است؛ زیرا چنانکه دیدیم این دانش بعد از آنکه غذای کافی در اختیار آدمی قرار داد اکنون شبهای تار ایشان را روشن می ساخت.
... و گذشته از آن اختراع ارزش ناپذیری را که عکاسی نام دارد در اختیار آنان قرار می داد! درباره ی پیدایش فن عکاسی در کتاب دیگری به تفصیل سخه گفته ایم.(8)
ولی آیا ممکن بود که این اختراع بدون اکتشاف شیمیایی درباره ی مواد حساس و دواهای ظهور و ثبوت ایجاد شدنی و یا تکمیل کردنی باشد؟ دستگاه عکاسی حتی عدسی های خود را مرهون دانش شیمی دانان بود! در واقع به جای شیشه های معمولی قدیم که مدتها به آن اکتفا می کردند و بدرد هر کاری نمی خورد به تدریج انواع نامحدودی از شیشه های متفاوت بدست آوردند که هر یک از آنها دارای اختصاصات معین بود و در مورد دقیقی به کار می رفت و برای تهیه ی انواع این شیشه ها ترکیب و نسبت اختلاط مواد متشکل را بنحو شایسته ای تغییر می داده اند. شیشه های تهیه ی عدسی شییء دوربین عکاسی شیشه های خاص دوربین های نجومی، شیشه هایی که برای دوربین یک چشمی، دوربین دو چشمی، میکروسکوپ، اسپکتر و سکوپ (منظار الطیف)، دستگاههای مساحی یا نقشه برداری به کار می رفت هر یک دارای ترکیب مخصوصی متناسب با آن مورد بوده اند و ما بین این انواع همانقدر اختلاف وجود داشت که ما بین هر یک از آنها با شیشه های پست بطری یا شیشه ی پنجره اختلاف هست.
درباره ی صنعت شیشه سازی شایسته است نام مخترع سوئیسی پیرلویی گینان Piere Louis Guinand را ذکر کنیم (1824-1748) که شیشه های جدید ادوات نورانی را ایجاد کرد و اخلاف او در پاریس مؤسسه ی پارامانتوآ Parramantois را برای تهیه ی ادوات نور به وجود آوردند که حتی امروز نیز باقی است. نیز باید از دو نفر آلمانی به نام کارل تایس Carl zeiss (1888-1816) وارنست آبه Ernest Abbe (1840-1805) ذکری به میان آوریم که اولین آنها در سال 1846 در شهر ینا Yena کارخانه های نامی تهیه ی ادوات نور را تأسیس کرد و دومی تا آستانه ی دوران حاضر در اصلاح و تکمیل علمی کیفیت تولید کوشش نمود.

پی نوشت ها :

1- ژورا ایالت کوهستانی فرانسه است که در مشرق آن کشور و مجاور خاک سوئیس واقع است. «یادداشت مترجم»
2- نمک را به زبان فرانسه (سل) می گویند و کلمه ی مزد (سالر) گفته می شود و کلمه ی اخیر از اولی مشتق می شود. گذشته از آن در بسیاری دیگر از زبانهای اروپایی (انگلیسی، آلمانی، ایتالیایی و غیره) کلمات نمک و مزد تلفظ متشابهی دارند و احتمالاً مشتقل از یکدیگر می باشند. «یادداشت مترجم»
3- مالیات نمک که از آن گفتگو می شود و گذشته از فرانسه در بسیاری دیگر از ممالک اروپایی نیز معمول بود، تا زمان انقلاب فرانسه به قوت خود باقی بود. نمک در ا ختیار دولت قرار داشت و به مفهوم دیگر درمالکیت مقام سلطنت بود و هر یک از افراد مملکت موظف بودند که هر سال به مقداری نمک ( این مقدار را دولت معین می کرد) ابتیاع کنند. مشهور است که مردم اروپا این رسم را از اعراب اقتباس کرده اند. «یادداشت مترجم»
4- ابداع مزبور در معادن بزرگ نمک جنوب فرانسه مجاور مرز اسپانیا انجام گرفته است ولی نکته ی جالب تر آن است که در معادن مزبور برای تهیه ی نور دیواره های نمکی را تراش داده و صیقلی کرده اند و انحنای این دیواره ها را طوری حساب کرده اند که نور آفتاب بعد از انعکاس روی هر دیوار به دیوار پائین تر می یافتند و به این ترتیب بعد از چندین انعکاس متوالی نور خورشید تا عمق معدن نمک نفوذ می کند.
«یادداشت مترجم»
5- عمل طلای سفید، که ضمن این فعل و انفعالات هیچ گونه تغییری پیدا نمی کند به وسیله ی شیمی دان بزرگ سوئدی برزلیوس به کاتالیز موسوم شده است. (سال 1835)
6-شهر آلژه مرکز ایالت قدیمی آنژوه در فرانسه و در کنار رودخانه من از منشعبات لوآر واقع است جمعیت آن قریب صد هزار نفر است و کلیساها و قصور قدیمی و موزه های آن شایان توجه است.
«یادداشت مترجم»
7- ایالت پرووانس در جنوب شرقی فرانسه و کنار دریای مدیترانه واقع است و از نظر اعتدال هوا و زیبایی و مناظر طبیعی و وفور آثار تاریخی از قشنگترین مناطق در جهان می باشد و هر سال میلیونها خارجی به قصدآن به کشور فرانسه می آیند. «یادداشت مترجم»
8- رجوع شود به کتاب تاریخ علوم تألیف پی یر روسو چاپ سوم از ترجمه ی فارسی صفحات (544 تا 547)

منبع: روسو، پی یر، تاریخ صنایع و اختراعات، حسن صفاری، تهران: امیر کبیر، چاپ هشتم، 1390.