Luftens flygtige bestanddele VI.

Efter flere mislykkede forsøg fandt Rutherford omsider frem til en løsning. Han indfangede noget af atmosfæren ved at vende en krukke ned i et vandfad. Da den fikserede luft var blevet opsuget i krukken med kaustisk soda, afbrændte han fosforen i den tiloversblevne luft. Han havde fundet ud af, at fosfor fuldstændigt fortærede den livgivende luft og i stedet for at udvikle fikseret luft afgav dampe, som blev optaget af vandet i fadet. Den tilbageblevne luft, omkring to tredjedele af den oprindelige mængde, udslukkede øjeblikkeligt en flamme eller alt liv. Rutherford betegnede denne tredje og sidste bestanddel af atmosfæren, som man troede, som »skadelig luft«. Selv om der på samme tidspunkt også var andre forskere, der kom frem til lignende resultater, anses Rutherford almindeligvis for opdageren af kvælstof (nitrogen), skønt han vedblivende forsøgte at forklare stoffets egenskaber med udgangspunkt i flogistonteorien og således ikke engang forstod sin egen opdagelse.

Det samme var også tilfældet med flere andre kemiske foregangsmænd, der var med til at afdække luftens grundlæggende bestanddele. De forstod kun til en vis grad særkendet ved og betydningen af de stoffer, de studerede. Slutningen af 1700tallet var en periode med hektisk forsøgsaktivitet, hvor talrige videnskabsmænd var med til at forøge vort kendskab til luften, men der var kun få, der gjorde betydningsfulde opdagelser.

Joseph Priestley var en af disse få. Han var engelsk og en meget yderliggående dissenterpræst, der bl.a. gav sin uforbeholdne støtte til de oprørske kolonister i Nordamerika, ligesom han var en selvlært kemiker, der var meget optaget af fænomenet fikseret luft. I 1772 lykkedes det ham at opløse noget af det i vand, og da han smagte på resultatet, syntes han, at det var bidende og forfriskende. Han havde frembragt sodavand. Hans forskeraktivitet gjorde sammen med hans politiske og religiøse ekstremisme stort indtryk på den velhavende adelsmand, lord Shelburne, der gjorde ham til sin private bibliotekar og i øvrigt støttede ham som en fastboende intellektuel. Priestley tog med kyshånd imod mæcenens støtte til sine intellektuelle sysler, og det var, mens han arbejdede for Shelburne, at han gjorde sine største opdagelser.

Priestley opvarmede noget kviksølv i fri luft og opdagede, at det omdannedes til en murstensrød oxid, nu kendt som kviksølvoxid. Da han derefter fortsatte med at opvarme denne oxid i et reagensglas, afgav den en luftart med besynderlige egenskaber. Han bemærkede, at han følte sig »let og veltilpas«, når han indåndede denne luftart, og at mus blev meget livlige i den. Priestley vidste allerede, at en mus, som var indelukket i en osteklokke med 50 g almindelig luft, ville dø i løbet af 15 minutter. Nu opdagede han, at en mus, der var indesluttet med den samme mængde af det nye stof, ville dukke op fra beholderen efter en halv time og kun være småforkølet.

Han noterede sig også noget andet, som fik stor betydning. Den luft, som havde vist sig at være uegnet til at indåndes af mennesker og dyr (Blacks fikserede luft), fik planter til at vokse frodigt. Han udtalte: »Jeg har under ingen omstændigheder nogensinde set en så frodig vegetation som ved denne luftart, som er så umiddelbar dødbringende for alt dyreliv. Ud fra denne iagttagelse sluttede jeg, at planter, i stedet for at påvirke luften på samme måde som dyrs vejrtrækning, reagerer modsat på virkningerne fra respirationen og i stedet tilstræber at holde atmosfæren frisk og sund, når den er ved at blive usund som følge af dyr, der lever og ånder eller dør og går i forrådnelse i den.«

Priestley var stadig besat af fortryllelsen ved kontroversiel viden og fremkom med snørklede forklaringer på sine »sunde« og »usunde« luftarter i henhold til flogistonteorien og indførte kejtede begreber som »afflogisteret« luft. Men under en rejse til kontinentet i 1774 sammen med lord Shelburne gjorde Priestley over for et interesseret middagsselskab rede for sin nye luftart. Til stede var også den fremtrædende franske kemiker Antoine Lavoisier. Den efterfølgende konversation skulle vise sig at være flogistonteoriens dødsdom.

Lavoisier havde i lang tid været skeptisk over for eksistensen af flogiston. Han var overordentlig flittig og beskæftigede sig både med offentlige anliggender og diverse praktiske udfordringer som f.eks. en imødekommelse af behovet for en bedre gadebelysning i Paris og moderniseringer inden for landbruget. Det var hans undersøgelser i forbindelse med gadebelysningen, der vakte hans interesse for forbrænding og egenskaberne hos opvarmede metaller.

I 177Oerne udforskede både Lavoisier og Priestley et mærkeligt fænomen, som indtraf hos de fleste metaller, når de blev opvarmet. Deres overflade fik et støvet, askeagtigt udseende, og da det mindede om kalk, kaldte man det calx, latin for kalk. Efter opvarmning af forskellige metaller i tillukkede beholdere med henblik på »kalk«fremstilling bemærkede Lavoisier, at der under dannelsesprocessen ikke skete nogen forandring i den samlede vægt af prøven og dens beholder, men når man åbnede for beholderen ud til luften, øgedes vægten ganske lidt. Heraf sluttede han, at en del af luften blev optaget af metallet i forbindelse med »kalk«dannelsen.

Nu bekendtgjorde Priestley, at han ved at opvarme »kalket« havde frembragt en særlig luftform. Lavoisier gentog med det samme Priestleys forsøg, og han gjorde meget mere ud af det, end Priestley ville have været i stand til. En mere »sund og renere bestanddel« af luften trådte i forbindelse med metallerne og dannede »kalk« og gendannedes ved opvarmning af kviksølv»kalken«, har han senere udtalt. Luft viste sig at bestå af en del ren luft, som fremmer forbrænding og respiration, og tre eller fire dele »skadelig« luft, som hverken gavner det ene eller det andet. Den rene luft kaldte Lavoisier oxygen (ilt), selv om det var på et forkert grundlag. Han troede nemlig fejlagtigt, at den interessante luftart var grundlaget for alle syrer og navngav den derfor med det græske ord for »syredanner«.

Ret hurtigt kom Lavoisier frem til den konklusion, at fikseret luft bestod af kulstof og ilt, hvilket førte til betegnelsen kuldioxid. Han vidste, at den var til stede overalt i atmosfæren, men kun i så små mængder, at det ikke kunne måles med 1700tallets udstyr. Efter Lavoisiers beregninger var luftens vigtigste bestanddele ilt (mellem 1/4 og 1/3 af den samlede mængde) og »skadelig luft«, som nogle få år senere af en anden forsker fik navnet nitrogen (kvælstof).

I 1783 samlede Lavoisier materialet fra sine forsøg i en afhandling om »Refleksioner over flogiston«. Her understregede han på ny, at dannelsen af »kalket«, det vi forstår ved iltning, ikke indebar nogen vægtforandring i tillukkede beholdere. Det krævedes ikke noget mystisk, ekstra »princip«« til forklaring af denne form for forbrænding. Han sagde, at »hvis alting inden for kemien kan forklares på en tilfredsstillende måde, er det højst sandsynligt, at princippet slet ikke eksisterer«.

Ulykkeligvis var både Priestley og Lavoisier politisk uheldige under den franske revolution. Fritænkeren Priestley støttede begejstret revolutionen og kritiserede den politiske diskrimination af teologiske afvigere, hvilket skaffede ham magtfulde fjender i det konservative England. Til sidst blev hans hus raseret af folkemængden og hans videnskabelige instrumenter ødelagt. Priestley flygtede siden til USA, hvor han tilbragte sine sidste halve snes år. Selv om han levede alene og isoleret fra verdensbegivenhederne i sit hjem i Pennsylvania, opnåede Priestley trods alt at blive ven med præsident Thomas Jefferson og kunne for første gang i sit liv leve i et venligtsindet politisk miljø.

Lavoisiers tilknytning til skatteforpagtersystemet før revolutionen nedkaldte de franske ekstremisters vrede over ham. Under rædselsherredømmet blev den store kemiker arresteret, stillet for domstolen under falske anklager og henrettet ved guillotinen. En forskerkollega havde følgende kommentar hertil: »Det varede kun et øjeblik at skille hans hoved fra kroppen, men det vil nok vare 100 år, før der bliver frembragt et tilsvarende.«