Kjemien og verden omkring oss

NÅR du som barn så din mor lage røre og bake en kake, var du da klar over at hun opptrådte som «kjemiker»? Du spiste kaken fordi den smakte godt. Men visste du at kroppen din virket som et høyst komplisert kjemisk laboratorium, som fordøyde kaken og omdannet den til vev i kroppen?

Etter at du ble voksen, har du kanskje ikke akkurat studert kjemi, men du vet at ikke noe ville ha kunnet leve hvis det ikke hadde vært for de kjemiske prosessene. Du er antagelig også klar over at mange av de ting vi bruker i dag, ikke ville ha eksistert hvis det ikke hadde vært fordi noen mennesker hadde valgt å beskjeftige seg med kjemi.

Det er naturligvis ikke kjemikerne som lager de lovene som kjemikaliene reagerer i samsvar med. De kan bare studere, eksperimentere og bruke slike redskaper som mikroskopet for å oppdage disse lovene og lære hvordan de virker, og for å finne ut hvordan de skal anvende dem for å oppnå bestemte resultater.

Noen av de produkter som kjemikerne har frambrakt ved sin forskning, og som har hatt stor innflytelse på vår verden, er sprengstoff, drivstoff, plast, papir, stål, glass, rengjøringsmidler, medisiner og mange andre ting. Disse tingene har hatt innvirkning på vårt arbeid, våre spisevaner, våre byggemetoder, de klærne vi bruker, vår reisemåte, ja, på nesten alt i det daglige liv.

En gammel vitenskap

Vi vet ikke i hvilken utstrekning de gamle egypterne, babylonierne, assyrerne og hebreerne forsto seg på kjemi. Bibelens historiske beretning viser imidlertid at før disse tidlige sivilisasjoner eksisterte, ja, før den verdensomfattende vannflommen for 4300 år siden, hadde mennesket kjennskap til metallurgi, som innbefatter kjemi. (1 Mos. 4: 22) Senere sa Job, som levde før Israel ble en nasjon: «Jern hentes fram av jorden, og stein smeltes til kobber.» (Job 28: 2) Kong Salomo i Israel fikk støpt ting av kobber. (1 Kong. 7: 46, 47) Det fantes også andre former for industri som krevde en viss kjennskap til kjemi, for eksempel vinlegging og framstilling av fargestoffer og blekk. Det ble også gjort bruk av medikamenter, og det ble foretatt balsameringer.

Atomteorien

I vår tid er det blitt gjort svært raske framskritt innen kjemien som følge av utviklingen av atomteorien angående stoffets eller materiens struktur (som i virkeligheten ble utformet av de gamle grekerne). Ja, kjemikerne har hatt en stor andel i utviklingen av atomteorien.

Denne teorien går ut på at atomene hovedsakelig består av tre partikler: protoner, neutroner og elektroner. Kombinasjoner av disse partiklene i forskjellig antall utgjør elementene eller grunnstoffene. Et grunnstoff er et stoff som ikke kan spaltes i enklere stoffer ved hjelp av vanlige kjemiske midler. I vanlig kjemi er grunnstoffene derfor byggesteinene. Den neste enhet i rekken er molekylet, som kan bestå av ett eller flere atomer. Deretter kommer forbindelsene eller sammensetningene, som består av en forening av to eller flere grunnstoffer.

I naturen forekommer det 92 grunnstoffer. Hydrogen, som er en gass, er det letteste av disse. Platina er et av de tyngste. I tillegg til disse naturlige grunnstoffene er det blitt framstilt noen på kunstig vis, slik at en i dag kjenner til over 100 grunnstoffer. Det grunnstoff som det finnes mest av i jordskorpen og i vannet, er oksygen, som er av livsviktig betydning for både dyre- og plantelivet. Omkring 20 volumprosent av atmosfæren er oksygen.

De fleste grunnstoffer har en tilbøyelighet til å inngå kjemiske forbindelser med andre grunnstoffer. Det er bare noen ganske få som blir betraktet som inerte eller praktisk talt uvirksomme. Det finnes en uendelig rekke sammensetninger av disse grunnstoffene. Alt som finnes, er i virkeligheten en sammensetning av slike grunnstoffer. De mest kompliserte molekyler finnes i levende ting. Massive molekyler av forskjellige proteiner, som består av mange hundre atomer ordnet på en meget komplisert måte, er i den seneste tid blitt vigd stor oppmerksomhet på vitenskapelig hold. Selv om de er massive til å være molekyler, kan de bare «ses» ved hjelp av et elektronmikroskop.

Kjemiens lover til gagn for menneskene

Til tross for at det finnes en uendelig rekke kjemiske sammensetninger, er hele oppbygningen preget av stor stabilitet. Oversikter over atomnummer og atomvekt som er blitt utarbeidet på bakgrunn av de undersøkelser en har foretatt av grunnstoffene, er derfor meget pålitelige og til stor nytte for kjemikeren. Noen av de lovene som regulerer de kjemiske reaksjoner, er svært kompliserte, men når en forstår hvordan de virker, oppdager en at all materie ved hjelp av dem blir styrt med en enestående orden.

Grunnstoffene inngår undertiden forbindelser og frambringer sammensetninger med egenskaper som er helt forskjellige fra de egenskaper det enkelte grunnstoff opprinnelig hadde. Et eksempel på en slik forbindelse er bordsalt, som består av klor og natrium, som begge er giftige stoffer. Vann, som er en kjemisk forbindelse av to gasser, nemlig hydrogen og oksygen, har egenskaper som på flere forskjellige måter har innvirkning på vårt liv og velvære. Vann har den uvanlige egenskap at dets molekyler er tettere sammenpakket når det er flytende, enn når det fryser. Det er derfor is flyter. Hvis ikke det var slik, ville isen legge seg på bunnen av sjøene, som til slutt ville bli fullstendig bunnfrosne.

Vi kan også være glade for at vann har en større varmekapasitet enn noen annen vanlig væske. Dette har stor innvirkning på klimaet i områder som ligger nær store vann. Det finnes heller ikke noe bedre oppløsningsmiddel enn vann.

Oksygen er et meget virksomt grunnstoff som lett inngår forbindelser med mange andre grunnstoffer. Dette gjør det til et ideelt middel til å rense luft og vann, idet det hurtig oksyderer og uskadeliggjør visse giftige substanser.

Kan kjemien løse menneskenes problemer?

På grunn av den viktige rolle kjemien spiller i menneskenes verden, er det meget interessant å studere kjemi. Ved dens hjelp blir det dessuten frambrakt mange ting som er til gagn for menneskene. Kjemikerne har lært mye, men i virkeligheten har de fremdeles bare et rent overfladisk kjennskap til alt det som kommer inn under dette uhyre store kunnskapsområde. Kjemikerne vet ennå ikke nøyaktig hvordan et gresstrå vokser, og de forstår heller ikke fullt ut fotosyntesen, den prosess hvorved plantene produserer næringsstoffer til alt dyreliv. Ingen kjemiker har nådd så langt at han har vært i stand til å frambringe en eneste menneskelig celle, som, sies det, kan sette i gang fra én til 2000 forskjellige kjemiske reaksjoner samtidig.

De ting som er blitt utviklet ved hjelp av kjemien, har åpnet mange muligheter, men mangel på kjennskap til den endelige virkningen av dem, og det at de er blitt misbrukt, har skapt mange problemer. Plast, rengjøringsmidler, medikamenter og utvikling av kjemiske ødeleggelsesmidler har bidratt til å bringe menneskeheten i en kritisk situasjon. Ved sin anvendelse av kjemien og på mange andre områder har vitenskapen tydelig vist at menneskene ikke er i stand til å skape en fredelig og sunn verden med liv og trygghet for alle.