Ugrás a tartalomhoz

A magyar kémia művelődéstörténete

Szabadváry Ferenc

Mundus Kiadó

11. fejezet - Gyógyvízvizsgálatok és gyógyvízvizsgálók

11. fejezet - Gyógyvízvizsgálatok és gyógyvízvizsgálók

A víz létfontosságú anyag. Víz nélkül nincs élet, víz nélkül emberiség se lenne. Még ez is bekövetkezhet, ha nem vigyázunk a vízre, ha feléljük, megsemmisítjük az édesvizeket. Varga József professzor mondta kémiai technológiai előadásán, vagy ötven évvel ezelőtt nekünk hallgatóknak: „Ha így fejlődik tovább a társadalom, megérheti, hogy a tiszta víz és a tiszta levegő lesznek a legértékesebb nyersanyagok”. Gyorsabban haladunk ezen az úton, mint ötven éve látszott!

Már az ókor tudósai foglalkoztak a vizekkel, csoportosították, vizsgálták őket. Tudtak a termál- és gyógyvizek gyógyító hatásáról, ezért itták őket vagy fürödtek bennük. Az ókortól a középkoron át napjainkig megszakítás nélkül élt és él a gyógyvíz és gyógyfürdő kultúra.

Az orvosi kémia korában fokozottan fordult a tudósok érdeklődése a vizek, elsősorban a gyógyvizek felé, és mivel közben az oldatok kémiája sokat fejlődött, idővel kémiai reagenseket is alkalmaztak vízvizsgálatokhoz. Leonhard Thurneysser, a Magyarországon is járt orvos 1572-ben megjelent Pison oder von kalten, warmen, mineralischen und metallischen Wassern (Pison avagy a hideg, meleg, ásványi és fémes vizekről) című könyve talán a legelső, amely törekszik a vizek kémiai vizsgálatára. A könyv egészében eléggé zavaros, de van már benne pozitív vonás is. A kísérletező orvos-író például a vizet desztillálja, a maradék anyag súlyát megállapítja, aztán a kristályformákból igyekszik különböző vegyületekre következtetni.

Libavius 1579-ben a sók mennyiségére úgy következtetett, hogy egy vászondarab súlyát megmérte, majd adott mennyiségű vízzel átitatta, megszárította és újra mérte. A súlytöbblet adta a vízben lévő sók mennyiségét.

Robert Boyle 1685-ben megjelent Memoirs of a natural history of mineral waters című könyvében már egész sereg kémiai reagenst használt. Megmérte a víz fajsúlyát e célra szerkesztett mérlegével. Mikroszkópot is használt, amelyet abban az időben talált fel a holland Leuwenhook. Fémekkel szemben különböző módon viselkedő reagensekkel végezte kísérleteit, többek között kénhidrogénnel – valószínűleg elsőként. Ibolya kivonattal vizsgálta a víz kémhatását. A tellúr felfedezése kapcsán már említett svéd Bergman professzor De analysi aquarum (A vizek analíziséről) című könyvében a vízelemzés egész rendszerét kidolgozta. Először ismertette az egyes reagenseket, és meghatározta, hogy azok mire alkalmazhatók, aztán megadta az analízis menetét, s az egyes komponensek szétválasztási lehetőségeit. Jó ideig az ő műve szolgált egész Európában a vizek vizsgálatának kézikönyveként. Ezt használták a magyarországi vízvizsgálók is a 18. század végén.

A legelső magyarországi vízről szóló könyv elég korai, 1549-ben Bazelben, Svájcban nyomtatták Wernher György De admirandis Hungariae aquis (Magyarország csodálatos vizei) című művét. Ez a könyv meglehetősen sok információt adott vizeinkről. Sikere volt, még több mint száz év múlva is megjelentek újabb kiadásai, sőt német nyelvre is lefordították. Ebben annak is része volt, hogy leírta, a szomolnoki bányavíz a belétett vastárgyat rézzé alakítja, és ez az állítás az alkémia nagyon is tetszetős bizonyítékának tűnt. Tudjuk, itt egy elektrokémiai folyamat játszódik le, amit régebben cementálásnak neveztek. A réztartalmú vízben a belétett vas felülete vasszulfátként oldatba megy, és helyette réz válik ki.

Wernher Györgyről keveset tudunk. Sáros megyében, Eperjesen volt tanácsnok, később Bécsben kincstári tisztviselő.

Edward Brown tudós, angol utazó 1668-ban járta be Magyarország királyi és a törökök által megszállt országrészét. Beszámolója az Angol Királyi Társaság máig megjelenő Philosophical Transactions című folyóiratának – ez valószínűleg a világ legrégibb tudományos folyóirata – 6. évfolyamában 1671-ben jelent meg. Ebben érdekesen mutatja be a meglátogatott számos fürdőhelyet a Felvidéken és Budán, ahol még a török pasa vendégeként tartózkodott. Úgy találta Brown, hogy Buda fürdői nemcsak vizük bősége és melegsége miatt Európa-hírűek, hanem a fürdőépületek nagyszerűsége miatt is.

Stoker Lőrinc Buda város orvosa 1721-ben megjelent Thermographia Budensis című könyve szintén a budai termálvizekről értekezik, de már szakmaibb szempontból, ám korához képest is elmaradott módszerekkel. Még számos nevet említhetnénk, akik a 18. század első felében egy-egy hazai forrásvíz orvosi és kémiai vizsgálatáról számoltak be. Előrelépést Torkos Jusztusz János (1699-1770) munkássága jelentett a század derekán. Torkos orvosi oklevelét a németországi Halléban szerezte meg, Komárom megyében volt orvos, majd Pozsony város főorvosa lett. Külföldön is nevet szerzett, az Angol Királyi Társaság is tagjává választotta. Több gyógyvíz vizsgálatáról számolt be. Elég sok reagenst használt, és leírta azt is, hogy melyikkel milyen változást észlelt, és ebből a gyógyvíz milyen összetevőjére következtetett. Érdeme, hogy a hazai sziksó (nátrium-karbonát) vizsgálata során megállapította, az nem azonos a hamuzsírral (kálium-karbonát), mivel más formában kristályosodik, továbbá a hamuzsír a levegőn szétfolyik, a sziksó pedig megszikkad. Ez a felismerése e téren világviszonylatban is az első volt.

A legérdekesebb magyarországi vízvizsgálati munka a 18. században Österreicher Manes Józsefnek Analyses aquarum Budensium (A budai vizek elemzése) című, 1781-ben megjelent könyve. A munka tulajdonképpen a pesti egyetem orvosi karára benyújtott doktori disszertáció, amelyről szerzője „szerényen” megjegyezte, hogy „ez a munka a legkülönb mindama disszertációk közül, amelyeket ezen az egyetemen valaha benyújtottak”. Valóban, a disszertáció korához képest nagyon jó. S van még egy érdekessége. Österreicher volt az első zsidó hallgató, aki a pesti egyetemen orvosi oklevelet és doktori címet szerzett. Zsidó ugyanis a 18. századig a legtöbb európai egyetemen nem tanulhatott, így a pestin sem. Österreicher (1756-1832) mindenképpen orvos akart lenni. Bár nem vették fel, rendszeresen járt az egyetemi előadásokra, sőt a disszertációt is elkészítette. Kérvényt nyújtott be a Helytartótanácshoz, hogy engedélyezzék doktorálását. Kérelmét elutasították. A zsidó kórházban vállalt ezután kisegítő állást. II. József 1782-ben kiadta türelmi pátensét a vallások ügyében, amely feloldotta ezt a tilalmat. Mivel a disszertáció készen volt, Österreicher nyomban beadta, és ennek alapján elnyerte orvosi doktorátusát. II. József feloszlatta a szerzetesrendeket is, birtokaikat az Állami Tanulmányi Alap vette át. Köztük a bencések birtokát, Balatonfüredet, amelynek gyógyvizét már akkor ismerték és használták. Österreicher 1785-ben Balatonfüred első fürdőorvosa lett. Az ottani szanatórium falán emléktábla örökíti meg eredményes működését. Ám 1802-ben a fürdőhely újra a visszaállított szerzetesrend birtokába került, és Österreichert elbocsátották. Ekkor megpályázta a pesti egyetem állatorvostani tanszékét, de nem nyerte el. Bécsbe költözött, ahol orvosi praxist kezdett, amely jól jövedelmezett. Vagyonos és tekintélyes emberként hunyt el.

Österreicher disszertációjában közölte, hogy művében Winterl professzor analitikai eljárását alkalmazta a budai vizek vizsgálatánál, s ehhez Winterl előadásainak kézírásos jegyzetét is felhasználta. A könyv első részében a felhasznált reagenseket és azok elkészítését ismertette. Az akkori analitikusnak nem álltak rendelkezésre a gyárban készült vegytiszta kémszerek. Ezeket többségükben magának kellett elkészítenie.

Némi sztöchiometrikus számítás is található a könyvben, jóllehet sztöchiometria, vagyis kémiai analitikai számításmód még nem is létezett. Illetve éppen akkoriban született maga a szó is. Jeremias Benjamin Richter, a fiatalon elhunyt és méltatlanul elfelejtett német kémikus adta címül 1792-ben megjelent Anfangsgründe der Stochyometrie oder Messkunst chemischer Elemente (A sztöchiometria alapjai avagy a kémiai elemek mérésének tudománya) könyvének. Richter Kantot hallgatta a königsbergi egyetemen, aki azt is tanította, hogy „minden tudomány annyira tudomány, amennyi a matematika benne”. Bizony a fizika, mechanika akkor már differenciál-integrál számítást is alkalmazott, a kémia legfeljebb a hármasszabályt, azt se túlságosan. Richter elhatározta, hogy megkeresi a matematikát a kémiában. Ezt tükrözte már doktori disszertációjának címe: De usu matheseos in chemia (A matematika alkalmazása a kémiában). Jó érzékkel kezdett munkához. Tulajdonképpen a kémiai reakciókban résztvevő vegyületek tömegsúlyát, mai nevén egyenértéksúlyát akarta kísérletileg, analitikai úton meghatározni. Ha itt megáll, talán elfogadják értékeit. De ő kevesellte ezt a csekély matematikát. Továbbment, és több olyan szabályt is felállított, amelyek nem állták meg a helyüket. Így például az általa meghatározott tömegszámokat tömegsorokba csoportosította, és azokból kiolvasta, hogy a savak tömegsorai mértani, a bázisoké pedig számtani haladványokat alkotnak. Az ismert vegyületek tömegszámait egy képzeletbeli sorba helyezte, az üres helyekről pedig kijelentette, hogy oda még ismeretlen vegyületek tömegszámai fognak kerülni. Vagyis jósolt, mint jóval később periódusos rendszeréből Mengyelejev, de ez Richternél nem valósult meg. Egyszer ugyanis egy újonnan felfedezni vélt elem, az augusztföld vegyületéről megállapította, hogy lám az haladványában pontosan beleillik az egyik üres helyre. Aztán gyorsan kiderítették mások, hogy az augusztföld tévedés, nem is létezik. Richter egyéb megállapításaiban is kételkedtek. Elképzelhető, hogy elméletének igazolására egyes helyesen megállapított tömegszámokat a haladványaiba való jobb beillesztés kedvéért önkényesen korrigált. Tudósok néha előzetes elméleti elgondolásaikat kísérleti eredményeikkel mindenáron szeretnék igazolni. Richter nem állt ezzel egyedül.

Így az egyenértéksúlyok helyes megállapítása, a sztöchiometriai számítás még váratott magára, Daltonra és Berzeliusra. Akikre mindazonáltal hatottak Richter könyvének helyes megállapításai, mert olvasták. A sztöchiometria név mögött görög szavak állnak, valami olyasmit jelent, hogy tovább nem osztható arányok mérése.

Österreicher jobban számolt mérései alapján. Egyedülálló érdekessége könyvének, hogy meghatározta a budai ásványvizekben oldott flogisztontartalmat is. E módszer is Winterltől származik, az ő fantáziáját jellemzi, de egyúttal meg kell állapítani, hogy amennyiben az alapreakciót helyesnek fogadnók el, akkor a többi már rendkívül logikus, sztöchiometrikus gondolkodást tükröz. Ezért röviden ismertetem:

Az ásványvizek némelyike, de nem mindegyik, flogisztont is tartalmaz. A flogiszton salétromsavval illékonnyá tehető. Előbb azonban meg kellett határozni a kísérletekhez használt desztillált víz flogisztontartalmát, vagyis a vakértéket. E célból 400 köbhüvelyk desztillált vízhez épp annyi salétromsavat adott, amennyi 1 uncia folypát oldásához lenne szükséges. Az elegyet harmadára bepárolta. A visszamaradt salétromsav 14 grannal kevesebb folypátot tudott most csak feloldani, mint kellett volna. Ez a hiány a víz flogisztontartalmának felel meg. Következő lépésként meg kellett állapítani, hogy mi a flogiszton és a folypát egyenértéksúlya. E célból 4 gran előzőleg zárt tégelyben kiizzított kormot, amely gyakorlatilag tiszta flogiszton, 400 köbhüvelyk desztillált vízzel elkevert, és annyi salétromsavat adott hozzá, amennyi 1 uncia folypát oldásához lenne szükséges, és megint 1/3-ra párolta az elegyet. Ezután leszűrte a kormot, az most csak 3 gran volt. A megmaradt salétromsav pedig csak 2 drachma 26 gran folypátot képes oldani, hiányzik tehát 5 drachma 34 gran. Ebből levonva a 14 gran folypátot, ami a desztillált víz flogiszton vakértékével egyenértékű, marad 320 gran folypát. Ennyi felel meg a hiányzó salétromsavnak, amelyik a hiányzó 1 gran flogisztont oxidálta. Vagyis 320 gran folypát 1 gran flogisztont mér. Analitikai szempontból figyelemre méltó, hogy itt találkozunk először vakpróba-meghatározással. Ezekután már mi sem egyszerűbb, mint bármely víz flogisztontartalmát meghatározni, csak ismert mennyiségű folypátnak megfelelő salétromsavat kell hozzáadni, és megfelelő bepárlás után megnézni, mennyivel kevesebb folypátot tud a visszamaradó salétromsav oldani. A hiányt most már csak sztöchiometrikusan át kell számolni flogisztonra. Persze nem szabad megfeledkezni arról, hogy a vízben levő alkáliákat és földeket korrekcióba kell venni, mert ezek is fogyasztanak savat. Így például 15 gran káliumkarbonát 16 gran folypátnak megfelelő salétromsavat fogyaszt, 15 gran magnézia viszont már 30 gran folypáttal egyenértékű savat.

A téves kiindulási feltétel alapján persze minden budai ásványvízben egyforma mennyiségű flogisztont talált, kivéve a margitszigeti gyógyvizet, amelyben háromszor annyira bukkant, mint a többiben. Valószínűleg ez esetben még kísérleti hibát is ejtett.

Az Analyses aquarum Budensium című 1781-ben nyomtatott könyv megtalálható a Budapesti Műszaki Egyetem központi könyvtárában. Én is onnan vettem ki harmincegynéhány évvel ezelőtt. Azt a példányt megjelenése óta senki sem olvasta. Ugyanis én vágtam fel a lapjait!