Nb 2 (1038). W arszawa, dnia 12 stycznia 1902 r. T o m X X I .
A dres R e d a k c y i: MARSZAŁKOWSKA Nr. 118.
TYGODNIK POPULARNY, POŚWIĘCONY NAUKOM PRZYRODNICZYM.
PRENUMERATA „W SZECHŚW IATA".
W W a rsza w ie : rocznie rub. 8 , kw artaln ie rub. 2 . Z p r z e sy łk ą p o c z t o w ą : rocznie rub. 1 0 , półrocznie rub. 5 .
P ren um erow ać można w R ed ak cyi W szech św iata i w e w szystkich księgarniach w kraju i zagranicą.
R ed a k to r W szech św iata przyjm uje ze spraw am i redakcyjnem i codziennie od g jd z . 6 do 8 w ie cz. w lokalu redakcyi.
KAZIM IERZ J A B Ł C Z Y Ń S K I.
ELEKTRYCZNOŚĆ W CHEMII.
O D C ZY T PU BLIC ZN Y.
Zarys historyczny.
Sto la t minęło od czasu, kiedy uczony w łoski A leksander Y olta poraź pierw szy w liście do B anksa, prezesa A kadem ii królew skiej w Londynie, pisał o nowem swem odkryciu, a w łaściw ie o nowo przez siebie w ynalezionym przyrządzie.
W ielka ilość blaszek srebrnych i cynko
wych, pom iędzy którem i naprzem ian um ieszczone były krążki papierow e, n a pojone roztw orem jakiejbądź soli lub za- ) sady, a n a w e t czystą w odą, stanow iła całość przyrządu, nazw anego od im ienia sw ego w ynalazcy stosem Y olty. D aw ał on sta ły strum ień elektryczności, jeżeli k rańcow e krążki, srebrny i cynkowy, złączono drutem m iedzianym .
W ieść o tem nowem odkryciu szybko rozeszła się w świecie naukow ym i w zbu
dziła olbrzym ie i powszechne zain tere
sowanie. Z nalazło się wielu, k tó rzy pier
w o tn y p rzyrząd Y olty ulepszyli, zm ody
fikow ali; znalazło się też wielu, k tórzy rozpoczęli b ad ania nad działaniem owe
go strum ienia elektryczności, owego
prądu elektrycznego na rozm aite zw iąz
ki chemiczne. A pierw szą ta k ą próbą, pierw szem takiein badaniem był rozkład wody, dokonany przez an g lik a Carlis- lea w 1801 roku.
S tu letn ią więc obchodzim y rocznicę owego w ydarzenia, kiedy poraź pierw szy prąd elektryczny sta ł się przyczyną i posłużył do rozkładu zw iązku chemicz
nego,—kiedy poraź pierw szy prąd ten zaprzęgnięto do pracy.
W krótce potem jeden z dzielniejszych badaczów , anglik D ayy, którem u chemia zaw dzięcza wiele ze swych podstaw o
w ych teoryj, szczególnie pilnie i z ogrom nym zapałem rozpoczął badania, a jed- nem z najw iększych odkryć, jak ie doko
nał, był rozkład alkalij, t. j. w odzianów sodu i potasu, w ów czas uw ażajiych za pierw iastki, i w ydzielenie z nich m etali:
sodu oraz potasu. O dkrycie to w yw arło niezm ierne wrażenie; rzucono się z go
rączkow ym entuzyazm em na to zupełnie now e pole badań chemicznych, a rezul
t a t nie długo na się czekać kazał. Od
krycia szybko po sobie następow ały.
Między ówczesnymi badaczam i znajduje
my nazw iska tak ic h pierwszorzędnych
m istrzów nauki, ja k szw edów : Nicholso-
na i Berzeliusa, a n g lik ó w : C ruikshanka
i wspom nianego wyżej Dayyego, fran
18 W SZE C H ŚW IA T N r 2
c u z ó w : B iota, P o n tin a i w ielu, w ielu in nych.
W roku 1838 b y ła dokonana przez uczonego francuskiego B ecąu erela p ierw sza próba w p row adzenia p rąd u elek try cz
nego do przem ysłu chem icznego, a m ia
now icie do w y c ią g an ia sreb ra i m iedzi z rud. P róby, k tó re początkow o czy
niono n a m ałą skalę, o k azały się sku- tecznemi, g dy zastosow ano je w szer
szym zakresie. W reszcie w następnym roku, 1839-ym, J a c o b i i S pencer pierw si zastosow ali p rą d elek try czn y do otrzy m yw ania zupełnie dokładnych odbitek z danego przedm iotu. Sposób ten, zw a
ny g alw a n o p la sty k ą , zy sk ał odrazu u zn a
nie i po dziś dzień praw ie w niezm ie
nionej form ie stosuje się w jaknajobszer- niejszym zakresie. W k ilk an aście l a t później b racia B ecąuerelow ie w ynaleźli techniczne sposoby osadzania w ielu m e
tali, ja k kobaltu, niklu, p la ty n y w for
mie zbitej, a prace ich w ty m k ierunku sta ły się podstaw ow em i.
Mimo to zastosow anie p rą d u elek try cz
nego w chemii było dosyć ograniczone aż do roku 1872, t. j. do czasu w y n ale
zienia przez fran cu za G ram m ea m aszyny dynam o-elektrycznej, k tó ra w y p arła od
razu i stanow czo używ an e poprzednio w yłącznie o g n iw a galw aniczne, gdyż prąd elektryczny w y tw a rz a n y przez m a
szynę dynam o elek tryczną okazał się znacznie tańszy, aniżeli potrzymany na innej drodze.
O dtąd elektrochem ia w eszła na now e to ry i szybkim krokiem podążać zaczęła naprzód. A jeż e li zw rócim y się do la t o statnich, jeżeli przy jrzy m y się w sp an ia
łym odkryciom francuskich, angielskich i am erykańskich badaczów , to uznać m u
simy, że to ziarno, k tó re przed stu la ty kiełkow ać zaledw ie zaczęło, w yrosło n a drzew o olbrzym ie, z a g arn ia ją ce i obej
m ujące stopniow o pozostałe jeszcze n ie
tk n ię te działy przem ysłu chemicznego.
Dziś ju ż zaprzeczyć niepodobna, że elek
tryczność w chem ii s ta ła się dźw ig n ią potężną; a przyjdzie czas, kiedy się s ta nie czynnikiem pierw szorzędnym , zw łasz
cza w obec fak tu , że do w y tw o rzen ia p rąd u elektrycznego zuży tk ow ać m oże
my n atu raln e, zb yt jeszcze m ało w yzy
skane, siły przyrody, ja k spadki wód, biegi rzek, przyp ływ y i odpływ y morza.
Czy elek tryczn ość m o że w yw ołać zm iany chem iczne?
W pow yższym krótkim zarysie h isto rycznym skreślone z o stały głów ne z a ledw ie p u n k ty kry ty czne w rozw oju zastosow ania prąd u elektrycznego do ce
lów chemicznych. Z astan aw iając się je d nakże nad tem pow ażnem znaczeniem, jak ie elektryczność posiadać m a w che
mii, nie m ożem y uniknąć n a strę cz a ją cych się m im ow olnie p y ta ń : Czy ten nieuchw ytny, niew idzialny, cicho po d ru tach p ły nący prąd zdolny je s t w y w ołać jakieś zm iany chemiczne? A je żeli tak , to w czem się te zm iany obja
w ia ją i ja k je objaśnić? Innem i słowy, czy elektryczność n a ró w n i z ciepłem, św iatłem może działać na zw iązki che
miczne, w yw ołać ich rozkład, lub spo
w odow ać połączenie.
E lektryczność, ciepło, św iatło sąto jednakow ego rodzaju, lecz inne co do sw ych objaw ów czynniki. K ażd y z nich je s t energią. T ak ja k zapom ocą ciepła jesteśm y w stanie topić ciała, rozkładać je, budow ać n a nowo, np. z ru d y żelaz
nej p rzy pom ocy w ęg la w y ta p ia ć żelazo, saletrę rozkładać przez ogrzew anie; ta k ja k zapom ocą św ia tła sole srebra n a kliszy lub n a papierze rozkładać m oże
m y n a części składow e i tym sposobem w y tw orzyć pew ien obraz z w ydzielone
go srebra w m iejscach, gdzie św iatło padło,—ta k samo też przez doprow adze
nie p rąd u elektrycznego w yw ołać jeste ś
m y w stanie zm iany chemiczne, rozkład ciał lub ich w y tw arzan ie. Ciepło, św ia
tło, elektryczność, te trz y ta k nam do
brze znane rodzaje energii d ają się w z a jem nie n a siebie zam ieniać, w zajem nie się p rzetw arzać, nic w ięc dziw nego, że d ziałanie ciepła, św ia tła i elektryczności m uszą być w zasadzie przynajm niej do siebie zbliżone.
D ziałanie p rąd u elektrycznego u w y d a tn ią najlepiej n astęp ujące dośw iad
czenia. P rz y rz ą d , zw any w oltam etrem ,
Nr 2 W SZECHŚW IAT 19 składa się z trzech pionow ych rurek, !
u dołu złączonych ze sobą; dwie z nich, zam knięte u g ó iy przy pom ocy kranów szklanych, zaw ierają po jednej blaszce platynow ej, od k tó ry ch druciki, rów nież platynow e, przechodzą przez szkło i mo
g ą być nazew n ątrz połączone z bieg u nam i m aszyny dynam o elektrycznej. Trze
cia rurka, b aniasto w ydęta i zupełnie o tw a rta u góry, służy do napełniania przyrządu w odą zakw aszoną. P o napeł
nieniu ru rek i puszczeniu p rądu elek
trycznego, ten ostatni, przechodząc m ię
dzy blaszkam i platynow em i przez wodę zakw aszoną, rozkładać j ą będzie i w y dzielać na blaszkach platynow ych na do
brze nam znane g a z y : n a jednej wodór, na drugiej tlen; oba one są jedynem i częściam i składow em i wody. G azy te [ w po staci pęcherzyków b ieg ną ku górze i zbierają się każdy w innej rurce.
P rz y k ła d ten, k tó ry jednocześnie był pierw szem doświadczeniem w ykonanem 100 la t tem u, poucza nas dowodnie, że prąd elektryczny może rozkładać zw iąz
ki chemiczne, może w yw oływ ać zmiaDy chemiczne.
Je że li tera z oba te , gazy, t. j. w odór i tlen, otrzym ane w poprzedniem do
św iadczeniu, zmieszam y razem i m iesza
n in ą tą g a zo w ą napełnim y szklaną bań
kę, a o tw ór bań ki zam kniem y korkiem, przez k tó ry przechodzić będą dw a dru
ciki, to po połączeniu drucików z bie
gunam i cew ki indukcyjnej i puszczeniu prądu, w ew n ątrz bańk i m iędzy końcam i drucików przeskoczy iskra elektryczna, k tó ra spow oduje połączenie się obu g a zów, czem u tow arzyszyć będzie ta k sil
n a eksplozya, że szklana bańka rozsypie się n a proszek. Z aw arte w bańce tlen i w odór znów u tw o rzy ły wodę, k tó ra w p o staci p a ry rozeszła się w pow ie
trzu.
M amy w ięc d ru g i przykład, że prąd elektryczny może być przyczyną łącze
nia się związków .
D w a te przykłady, a więc rozkład w ody na tle n i wodór, oraz ponow ne ! ich połączenie za przyczyną p rądu elek
trycznego, posłużyć m ogą jak o typow e odzw ierciedlenie ty ch zmian, jak ie elek
tryczność zdolna je s t w ciałach w yw o
łać, t. j. rozkład i syntezę związków . Jednocześnie w ięc na zadane sobie po
przednio pytanie, czy elektryczność po
wodow ać może zmiany, t. j. reakcye chemiczne, musim y wobec tylko co w ykonanych dośw iadczeń odpowiedzieć tw ierdząco.
Przechodzim y z kolei do drugiego py tania, a m ianow icie : N a czem polega to działanie, ja k się ono objaśnia? O gól
nie odpowiedzieć n a to bardzo je s t ł a two. T ak ja k doprow adzenie ciepła, t. j.
energii cieplnej, pow oduje rozkład sale
try, ta k ja k dopływ św iatła, t. j. energii św ietlnej spow odow yw a rozkład zw iąz
ków srebra na kliszy lub na papierze fotograficzn ym —ta k samo doprow adze
nie elektryczności, t. j. energii elektrycz
nej, rozłożyć może wodę na jej części składowe. Lecz specyalne objaśnienie działania prądu elektrycznego na zw iąz
ki chemiczne podać m ożna dopiero w te dy, jeżeli cały obszar zastosow ania elek
tryczności w chemii rozdzieli się na trz y ro d z a je : 1) cieplne działanie prądu, 2) elektroliza i 3) ciemne lub ciche w y ła dowania; w każdym z ty c h rodzajów działanie prądu inaczej się objaw ia. P o starajm y się przyjrzeć zblizka tym trzem rodzajom zastosow ania p rądu elektrycz
nego w chemii.
Działanie term iczne prądu.
W pierw szym rzędzie, obejmującym pierw szy rodzaj ty ch zastosow ań, po
m ieściliśm y działanie cieplne. Co to znaczy? Z naczy to, że elektryczność zam ieniam y najpierw na ciepło, a to do
piero w yw ołuje zm iany chemiczne. A by lepiej zrozum ieć n a czem polega ta za
miana, użyjm y porów nania; oto w k ład a
my zw yczajny gwóźdź do wody; aby to uskutecznić, nie potrzeba używ ać w iel
kiego nacisku, gdyż w oda praw ie żad
nego oporu nie przedstaw ia i ani tem
p e ra tu ra gw oździa ani też w ody się nie
podnosi; lecz ten sam gw óźdź w bijajm y
w drzewo; tu już użyć musim y pew nego
dość silnego nacisku na gwóźdź i dość
silnie uderzać młotkiem; drzew o przed
20 W SZECH ŚW IA T Nr 2 sta w ia pew ien dość n a w e t znaczny
opór, a po w biciu gw oździa zauw ażym y, że się rozgrzał; spróbujm y tera z tenże sam gw óźdź w b ijać w ołów; tu ju ż opór będzie ta k silny, że użyć będziem y m usieli w ielkiego nacisku, w skutek cze
go i gw óźdź i ołów bardzo silnie się ro z
grzeją. Czegóż to dowodzi? D ow odzi to, że z pow odu oporu, ja k i drzew o i ołów ok azy w ały podczas w b ijan ia w nie gw oździa, en erg ia m echanicz
na w postaci uderzeń m łotka przeszła w cieplną i gw óźdź się rozg rzał. Im silniejszy je s t te n opór, tem w iększej energ ii m echanicznej użyć musim y, tem gw óźdź silniej się rozgrzeje.
Z upełnie podobnie się dzieje z prądem elektrycznym . N ie w szystkie ciała je d nakow o p rzew o d zą p rąd e le k try c z n y : jedne lepiej, ja k np. d ru t srebrny, inne gorzej, ja k np. d ru t żelazny, inne znów w cale nie przew odzą, ja k np. pręcik szklany lub nić jed w ab n a. O znacza to, że nie w szy stk ie ciała jed n a k o w y opór sta w ia ją przejściu elektryczności; d ru t w ięc srebrny m niejszy s ta w ia opór przej
ściu prądu, niż żelazny; i gdybyśm y jeden i te n sam p rąd puścili przez d ru
cik sreb rny i żelazny, to ten o sta tn i rozżarzyłb y się do czerw oności a n a w e t stopićby się m ógł, podczas g d y drucik srebrn y zaled w ieb y się og rzał. N a sku
te k oporu, ja k i d ru t żelazn y staw ia przejściu prądu, część te g o o statnieg o zam ienia się n a ciepło.
P o w ie trz e ja k i w szelkie g azy należy do złych przew odników elektryczności;
jeż e li jedn akże n a sk utek dużego n ap ię
cia prądu, elektryczność p rzep ły w ać zacz
nie pom iędzy p ręta m i w ęglow em i, odda- lonem i od siebie n a p e w n ą odległość, to w sk u tek silnego oporu, ja k i przejściu elektryczności okazuje pow ietrze, to o statn ie ro zp ali się niesłych anie silnie, a cząsteczki w ę g la przenoszone z jed n e go p ręcik a w ęg lo w eg o n a d ru g i w tem pe
ra tu rz e tej silnem św iecić zaczną św ia
tłem i u tw o rzą ja k g d y b y łuk, k tó ry n a zw an y zo stał łukiem Y olty.
O niezm iernym żarze łu k u teg o p rze
k o n y w a nas łatw o ść z ja k ą d ru t żelazny w łuku tym się topi. T em p eratu ra łuku
Y o lty nie zo stała z do stateczną ścisłością oznaczona. O bliczają ją n a 3 500—4000°, podczas gdy najw yższa o siągn ięta dotąd zapom ocą płom ienia tlenow odorow ego tem p e ra tu ra przew yższa może nieco 2 000° C.
N a ta k w ysoką tem p eratu rę łuku i na podatność stosow ania jej do celów che
m icznych zw rócono ju ż daw no uw agę;
lecz w łaściw e bad an ia rozpoczął dopiero g en ialn y uczony francuski M oissan. Je- J go to imię zabłysło przed la ty paru, kiedy w pracow ni swej ze zw yczajnego j w ęgla zdołał sztucznie w y tw o rzy ć dya- m enty. J e g o zadziw iającej prostocie pom ysłów i niezm ordow anej p racy n a u ka w iele m a do zaw dzięczenia. On to
Mg. 1.
pierw szy w skazał ogrom ne pole, jak ie się otw iera, jeżeli w badaniach chemicz
nych posiłkow ać się będziem y łukiem Y olty, jak o źródłem ciepła o bardzo w y
sokiej tem peraturze.
M oissan w szystkie swe prace w yk on ał w piecu elektrycznym , k tó reg o rysunek w przekroju i w w idoku zew nętrznym w yżej (fig. 1) je s t załączony. P ie c ten składa się z dw u b ry ł w ap n iak a lub w ap n a palonego, z któ ry ch dolna ocio
sana w form ie sześcianu, posiada w środ
k u dość głębokie w yżłobienie i dw a row ki do um ieszczenia p rętó w w ę g lo w ych, połączonych z biegunam i m aszy
n y dynam oelektrycznej; g ó rn a zaś b ry ła
Nr 2 W SZECHŚW IAT 21 jest przykryw ą. Z a m atery ał dlatego
M oissan w y b ra ł w ap n iak lub w apno p a
lone, że m ate ry a ły te są złem i przew od
nikam i ciepła w porów naniu np. z g ra fitem, m agnezyą i t. p. i pozw alają na otrzym anie niezm iernie w ysokich tem pe
ratur; aby zaś w nętrze w ydrążenia u chro
nić od szybkiego niszczenia się, w yłożył je pły tk am i m agnezyow em i i w ęglow e- mi. Je że li w w ydrążeniu dolnej bryły um ieścim y jakieś ciało, np. tlenek glinu, i puścim y p rąd elektryczny, to m iędzy końcam i p rętó w w ęglow ych ukaże się łuk Y olty, k tó ry żarem swym topić zacznie um ieszczony w ew nątrz tlenek glinu. P o kilku ju ż m inutach, zam kną
w szy prąd i zdjąw szy przykryw ę, u jrzy my w w yżłobieniu kry ształy tlenku glinu takie, jak ie się w n aturze spoty-
Jk a ją pod n azw ą korundu.
N a drodze tej M oissan dokonał w iele ; bardzo odkryć, w y ko nał w iele w spa- j n iały c h ' badań; a jednę z jeg o p ierw szych zasłu g stanow i to, że znako
m icie opraco w ał chem ią w ęglików m etali, t. j. zw iązków w ęgla i m etali; jem u to
jm ożem y zaw dzięczać poznanie znanego ju ż pow szechnie w ęgliku w apnia, z cu
dzoziem ska karbidem zw anego. Jeżeli bowiem, a dośw iadczenie tak ie łatw o m ożna w ykonać, 56 części w agow ych tłuczonego w apna palonego zmieszam y z 36 częściam i na w ag ę gruboziarnistego I w ę g la drzew nego i m ieszaninę tę um ie
ścim y w w ydrążeniu pieca, to po pusz
czeniu prądu elektrycznego n a skutek
jniezm iernie w ysokiej tem p eratu ry w ęgiel } d ziałać zacznie n a w apno w ta k i spo
sób, że odejmie mu całk ow itą ilość tlenu; i w ydzieli się m etaliczny w apń, zupełnie | ta k samo ja k w ęgiel odbiera tle n z ru d y
jżelaznej, a w ydziela żelazo. W apń me
talic z n y łączy się natychm iastow o z wę- | glem, tw o rząc w ęg lik w apn ia (CaC2).
P o ukończeniu dośw iadczenia w w yżło
bieniu pow staje stopiony w ęglik wapnia, zabarw iony nieco n a szaro od nadm iaru w ęgla.
W ęglik w apn ia rzucony do wody ro z
k ład a się, d ając g az zw any acetylenem , k tó ry podobnie ja k gaz św ietlny pali się na pow ietrzu. P oniew aż siła św iatła
acetylenow ego je s t bardzo znaczna, są
dzono więc, że zastąp i w szystkie inne rodzaje oświetlenia; przekonano się je d nakże w krótce, że w skutek nieznanych przyczyn nieraz może wybuchać, co znów stanęło na przeszkodzie szerszemu jego rozpow szechnieniu. Techniczne spo
soby otrzym yw ania w ęgliku m ało się różnią od opisanego powyżej; najczęściej odbywa się ono w sposób ciągły, t. j.
że z jednej stron y w sypuje się miesza- szaninę z w apna palonego lub w apniaka n atu ralneg o i w ęgla, a z drugiej stron y gotow y już w ęglik w stopionej for
mie w ypływ a z pieca. P ie c działa bez przerw y. Olbrzymie ilości w ęgliku w y
tw a rz a zw łaszcza Am eryka, gdzie prze
mysł elektrochem iczny znacznie się roz
winął.
P rócz w ęgliku w apnia w ażnym się rów nież produktem okazał w ęglik k rze
mu, zw any karborundem . W y tw arza się w piecu elektrycznym z m ieszaniny piasku z w ęglem . K arborund odznacza się ogrom ną tw ardością, nieco zaledw ie m niejszą od dyam entu i służy do szlifo
w ania lub do polerow ania różnych przed-
| m iotów tw ardych. Obecnie z powodu swej dość jeszcze w ysokiej ceny niew iel
kie stosunkow o posiada znaczenie, lecz w przyszłości zastosow ania jeg o w zrosną bezw ątpienia.
Z innych produktów , jak ie przy pom o
cy cieplnych działań prądu elektrycznego w y tw arzać można, należy przedew szyst- kiem w ym ienić grafit; je s t on, ja k w ia domo, odm ianą w ęg la i dlatego też pewne g atu n k i w ęgla, ja k np. an tracyt, dają się zam ieniać n a g rafit. O trzym a
ny na tej drodze g rafit sztuczny nie- tylko nie ustępuje naturalnem u, lecz nieraz pod w ielom a w zględam i go prze
wyższa. W A m eryce nad wodospadem N ia g a ry obecnie ju ż w y tw a rz ają ogrom ne ilości g ra fitu w ed łu g m etody Ache- sona.
W reszcie M oissan próbow ał w piecu swym sztucznie otrzym yw ać dyam enty, które, ja k i grafit, są jedynie k ry stalicz
ną odm ianą w ęgla; w badaniach ty ch
M oissan opierał się na w łasnościach
niektórych m etali, ja k np. żelaza, roz-
22 W SZE C H ŚW IA T Nr 2 puszczania w sobie w ę g la i to w tem
większej ilości, im do w yższej tem p era
tu ry zo stały dopi’owadzone; po ochło
dzeniu m etalu nad m iar rozpuszczonego w ęgla pow inien się w ydzielić w postaci k rystalicznej. I rzeczyw iście w ydzielał się, lecz w p o staci g rafitu . N iezrażony niepow odzeniem M oissan probow ał sto pione żelazo z rozpuszczonym w nim w ęglem zanu rzać w raz z ty g lem do wody; tw o rzy ła się zew n ątrz skorupa, podczas g dy w e w n ątrz żelazo było jesz cze w stanie ciekłym , a poniew aż sto pione żelazo przechodząc w stan sta ły rozszerza się, tw o rzy ło się w ew n ątrz bryły, podczas sty g n ię c ia m asy i w y
dzielania się w ęgla, olbrzym ie ciśnienie.
P o rozpuszczeniu żelaza p o w sta ły drob
n iu tk ie k ry ształk i, k tó re co do formy, składu, połysku i tw a rd o śc i nie ustępo w a ły dyam entom n atu raln y m . U siło w a
nia, aby o trzym ać je w w iększych ro z m iarach, nie u d a w a ły się dotychczas.
W każdym raz ie spodziew ać się można, że w przyszłości w y tw a rz a n ie na drodze sztucznej ty c h p ięknych kam ieni zo sta
nie kiedykolw iek dokonane. P o c z ą te k zrobiony z o sta ł przez M oissana.
P ró cz pow yższych piec elek try czn y służy do otrzy m y w an ia w ielu in n y ch produktów , ja k m etali, fosforu, i stoso
w ać go m ożna w ty c h w szy stk ich razach, kiedy chodzi o procesy, dokonyw ane w tem p e ra tu ra c h w yższych. Zw łaszcza w m eta lu rg ii piec elek try czn y doniosłe może mieć znaczenie; do w y ta p ia n ia żelaza z ru d zaczęto w o statn im dopiero ro k u stosow ać p rą d elek try czn y zam iast w ęgla. Czy ja k n a te ra z z powodzeniem , orzec obecnie niepodobna. D ogodność pieca elektry czneg o w p o ró w n an iu z pie
cam i do w ęg li je s t niezrów nana; niew iel
kie w ym iary, ła tw y dozór, szybkość z ja k ą osięgnąć m ożna w yso k ą tem pe
ratu rę, czynią z pieca ' elektryczn eg o p otężny czynnik w rozw oju przem ysłu.
(DN)
W . K A U FM A N N
ROZWÓJ POJĘCIA ELEKTRONU.
O d czyt w y g ło s zo n y na 73 Z je źd z ie p rzy ro d n ik ó w niem ieckich w H am burgu.
(D okoń czen ie).
W roku 1896 uczeń L o rentza Zeeman odkrył zjaw isko, k tó reg o napróżno do
szukiw ał się jeszcze w rok u 1862 F a raday.
Skoro św iecącą parę, np. płom ień so
dow y w prow adzim y w silne pole m a
gnetyczne, linie widm owe p a ry u leg ają osobliwym zmianom. Z m iany te, zależne od kierunku w idzenia, p oleg ają przew aż
nie n a podw ojeniu lub po trojeniu linij w idm a i d ają się w zupełności przew i
dzieć na zasadzie te o ry i Lorentza.
Z jaw isko Zeem ana dało znów możność określenia bezw ładnej masy, zw iązanej z drgającem i ładunkam i. R e z u lta t tego { obliczenia b ył poniekąd zupełnie nie- przew idy w any : oto okazało się, że
j
d rg ają cy elektron zaw sze n aładow any je s t odjeinnie, nato m iast dodatni elektron je s t zupełnie nieruchomy; stosunek ła
dunku do m asy wynosi 17 m ilionów je d nostek elektro m agn ety czn ych n a każdy gram . P oniew aż gram w odoru, czyli jed n a w artość gram ow a zaw iera tylko 9 650 jed nostek elektrom agnetycznych, w ynika w ięc stąd, że masa, zw iązana z drgającym elektronem w ynosi około jedn ej dw utysięcznej części atom u w o doru. Przypuszczenie, w prow adzone po czątkow o m ilcząco do teoryi, że całko
w ity jon, a w ięc : atom chem iczny [ -j- ład un ek elektryczny, u leg a drganiom , j okazało się niesłusznem; raczej przy puścić należy, że ładu nek w cząsteczce
i
w ysyłającej św iatło posiada w łasną ruchliw ość, podobnie ja k w elektrolitycz- nem w ydzielaniu n a elektrodzie zanu
rzonej w roztw orze; masą, biorącą udział w zjaw isku Zeem ana, je s t w ięc m asa sam ego elektronu.
W ten sposób zdobyliśm y pogląd,
k tó ry zgadza się niem al zupełnie z daw-
j n ą h y p otezą W ebera, z t ą jednakże
i zasadniczą różnicą, że bezpośrednie dzia
N r 2 W SZECH ŚW IA T 23 łanie na odległość zastąpione zostało
przez działanie pośrednie, przenoszone przez eter, a dalej, że obecnie jesteśm y w p o siadan ia danych liczbow ych co do w ielkości atom ów elektrycznych. W resz
cie zaznaczyć należy jeszcze jedn ą róż
nicę w p orów naniu z przypuszczeniem W ebera. W eber w sw oich w yw odach teoretycznych, najzupełniej przypadko
wo, przy pisał ruchliw ość cząsteczkom dodatnim . N a m ocy naszych obecnych pojęć w łasność ta przy p ada w udziale raczej cząsteczkom odjemnym. Okazało się, że w e w szelakich zjaw iskach, w ja
kich elektron y w y stępu ją i o których poniżej będzie m owa, ruchliw ym je s t zaw sze elektron odjemny. Czemu tę za
dziw iającą jednostronność należy p rzy pisać, czy ud a się kiedykolw iek dowieść istn ien ia w olnych elektronów dodatnich, czy też będziem y może zm uszeni do za
stąp ien ia naszej dualistycznej teoryi elektryczności przez [unitarną (monistycz- ną)—sąto p y tan ia, k tó ry ch ro zstrzy g n ię
cie pozostaw ić m usim y przyszłości.
Bezpośrednio po opisanym pow yżej rozw oju pojęcia o elektronach w dziedzi
nie teoryi św ia tła n a stą p ił rychło po
dobny rozw ój w dziedzinie elek try ki czystej.
W y ład o w an ia elektryczne w gazach staran o się oddaw na ro zp atry w ać jak o zjaw isk a blizko spokrew nione z elektro
lizą. I oto Giese w sw oich badaniach nad przew odnictw em gazów płom ienia dostarcza tej hypotezie pow ażnego a rg u m entu a jednocześnie czyni próbę w y jaśn ie n ia przew odnictw a m etali zapom o
cą w ędrów ki jonów .
N ajw ażniejsze jed n a k znaczenie m iały tu prom ienie katodalne, n a które w o sta t
nich czasach znów zw rócono w ytężoną uw agę, poczęści w sk utek odkrycia p ro m ieni R o n tg e n a w końcu roku 1895.
P ie rw si uczeni, k tó rzy zajęli się dokłau- nem zbadaniem zielonej fluorescencyi ścianek szklanych, w ystępującej w do
brze w ypom pow anych ru rk a c h pod w p ły wem w yład ow ań elektrycznych, byli to P liick er i H itto rf. D alsze badania, w k tó rych w ielkie zasługi położył Goldstein, w ykazały, że m am y tu do czynienia ze
szczególnym rodzajem prom ień owania, którego źródłem je s t katoda; prom ienio
w ania te G oldstein n azw ał w skutek te go katodalnem i. Crookes sta ra ł się w y tłum aczyć zachow anie się ty ch prom ieni w polu m agnetycznem , ich działanie cieplne i rzekom e działania m echaniczne zapom ocą przypuszczenia, że prom ienie te sąto cząsteczki gazu, naładow ane przez k atodę odjemnie, a następnie od
pychane przez nią i w yrzucane w prze
strzeń rurki, podobnie ja k w dośw iad
czeniu z tańcem kul naelektryzow anych.
W istocie hypofceza ta była w stanie w y tłum aczyć w sposób mniej lub w ięcej zad aw alający większość obserw ow anych podówczas zjawisk.
D okładniejsze badania, szczególniej zaś próba ilościow a hypotezy Crookesa, do
w iodły jednakże w krótkim czasie, że hypoteza ta w swej pierw otnej postaci nie może być uw ażana za słuszną. N ie
stety, odrzucono przytem , szczególniej w Niemczech, w raz z łu piną zdrow e j ą dro; pozbyto się jej w całości dlatego tylko, że specyalne przypuszczenie, że m am y do czynienia z cząsteczkam i n a ładowanemu przez zetknięcie, okazało się niesłusznem . Ale nie potrafiono zam iast niej stw orzyć czegoś lepszego : im w ię
cej grom adziło się faktów , tem bardziej zagadko wemi staw ały się owe promienie katodalne, aż doszło wreszcie do tego, że stało się niem al niegodnem przyzw oi
tego fizyka zajm ow anie się ilościowem i teoretycznem badaniem ty ch niedostęp
nych zjaw isk. I oto zjaw iło się n a jb a r
dziej zagadkow e ze w szystkich zagadek odkrycie prom ieni X przez R ontgena, stanow iące bodziec do podjęcia na nowo usiłow ań rozw iązania tych pytań. P r a ca, w to włożona, nie om ieszkała w k ró t
ce przynieść owoców.
B adania licznych uczonych : W iecher- ta, K aufm anna, A schkinassa, Thomsona, W iena, L enarda i Des Coudresa, w y k a zały zgodnie, że dość zm odyfikow ać od
powiednio hypotezę Crookesa, aby o trzy
mać w olne od w szelkich sprzeczności
w ytłum aczenie w szystkich niem al z ja
wisk. Dość przypuścić, że prom ienie
k atodalne sąto cząsteczki, posiadające
24 W SZECHŚW IAT Nr 2 masę, lecz znacznie m niejsze od zw y
kłych atom ów . C ały szereg pom iarów rozm aitych w łasności prom ieni k ato d al- nych daje nam m ożność obliczenia ła dunku ty ch cząsteczek n a g ram m asy.
W yniki ty ch obliczeń w a h a ją się co- p raw d a u ro zm aity ch badaczów pom ię
dzy 7 a 19 m ilionam i jed n o stek elek tro m agnetycznych n a gram ; w ielkości te je d n ak są o ty le bliskie liczby, otrzym anej ze zjaw isk a Zeem ana, że stw ierd zają w zupełności przypuszczenie, w ygłoszo
ne poraź p ierw szy przez W iecherta, że w obu razach m am y do czy nienia z jed- nakow em i cząstkam i, m ianow icie z elek
tronam i. P ro m ienie k a to d a ln e p rz e d sta w ia ją nam w ięc w sposób w idoczny te same elektrony, k tó re w zjaw isk ach op
ty czn y ch d z ia łają m niej w ięcej skrycie.
Obecnie jesteśm y w ięc w s ta n ie w y tłum aczyć cały szereg zjaw isk w tórn y ch w bardzo p ro sty sposób. Skoro elektron, bieg nący z szaloną szybkością, w y n o szącą p o dłu g pom iarów W iech erta, sto sow nie do siły u ż y te j 1 '5 do ‘/3 szybkości św iatła, uderzy o ciało stałe, w yw o łać m usi w ybu cho w ą falę elektry czną, po
dobnie ja k k u la w y rzu co n a z działa w yw ołuje falę dźw iękow ą; posiadam y dane n iew ą tp liw e do przypuszczenia, że prom ienie R e n tg e n a są w łaśn ie tak iem i falam i. D alej m ożem y w nioskow ać, że je
żeli elek tron y w yrzu can e są 'z pow ierzch n i kato dy , to poruszać się m uszą i w jej w n ę trz u ku p o w ie rz c h n i: czyli przew od
nictw o elektryczne m etali po lega ró w nież n a w ędrów ce elektronów . O ile w ięc w ciekłym elek tro licie elektron uk azuje się zaw sze w to w a rz y stw ie atom u m atery aln eg o , ja k o jo n , to n a to m iast w m eta la c h m am y do czynienia z elektronam i w ęd ru jącem i swobodnie.
T a teo ry a elek tro n ó w m etalicznych, k tó rej pierw szym tw ó rc ą był, ja k w idzieliś
m y pow yżej, rów nież W eber, z o sta ła w najnow szych czasach o p raco w an a m a
tem atyczn ie przez R ieckego i D rudego, ta k dalece, że m ożna już j ą spraw dzić n a zasadzie m a te ry a łu faktyczn ego . M ia
now icie udało się n a te j zasadzie obliczyć stosunek przew o d n ictw a m etali elektrycznego do term icznego, i liczba
| otrzy m an a przez rach ub ę różni się za-
| ledw ie o parę odsetek od em pirycznej.
; Niem niej zgodne z t ą te o ry ą jest op
tyczne zachow anie się m etali, ta k np.
L en ard w ykazał, że pod w pływ em pro-
j
m ieni ultrafio leto w y ch elek tro ny m etali poczynają drg ać z tak im im petem , że odrzucone zo stają przez pow ierzchnię i zachow ują się podobnie, ja k zw ykłe prom ienie katodalne, w yw ołane przez w yładow ania.
Skoro w reszcie w eźm iem y pod u w ag ę przew odnictw o jak ieg o k o lw iek g a z u : pod w pływ em prom ieni R ontgena, św ia
tła u ltrafio letow eg o lub też ogrzania, [to i w ty m przypadku dojdziem y do w nios
ku, że ilościow e w yniki, otrzym ane przez J . J . Thom sona i jeg o uczniów , w y tłu m aczyć się d ają jed ynie zapom ocą w ę drów ki cząstek w ew n ątrz gazu. P ew n e różnice w zachow aniu się dodatnich i odjem nych cząstek zd ają się w y kazy
wać, że cząstki odjem ne sąto w łaśnie w olne elektrony; w iększość ich jed n a k zostaje w krótkim p rzeciągu czasu po
chw yconą przez cząsteczki g azu i tra c i w sku tek teg o znaczną część ruchliw ości.
D odatnie cząstki sk ład ają się z reszty, pozostałej po odszczepieniu się elek tro no w ^odjem nych od cząsteczki. j P ow yżej w yłuszczony p ogląd odbiera podstaw ę jednem u z najpow ażniejszych zarzutów , czynionych do tąd teo ry i elektrolitycznej przew odnictw a gazów . W ja k i sposób, m ówiono, może się rozpadać na jo n y gaz jednoatom ow y, np. p a ra rtęci? N a jo n y elektrolityczne rozp adać się on oczywiście nie może, ale może się roz
paść n a atom naład o w an y d odatnio i na elektron odjemny. Obie te części razem w zięte tw o rzą dopiero obojętną czą
steczkę jednoatom ow ą. J . J . Thom sonow i udało się n a w e t zapom ocą badań nad przew odnictw em gazó w obliczyć abso
lu tn y ład u n ek pojedynczego jonu; o trzy m ano przytem w arto ść bardzo zbliżoną do poprzednio przytoczonej. W reszcie dodać możemy, że najnow sze oznaczenie w ielkości elektronu przez P lan ck a, o p ar
te n a trzeciej, od poprzednich zupełnie
niezależnej m etodzie, a m ianow icie na
p raw ie prom ieniow ania t. zw. „ciała
Nr 2 W SZECH ŚW IA T 25 c z a r n e g o d o p r o w a d z i ło p raw ie do je d
nakow ego w yniku.
A zatem elektro ny m ają niezm iernie w ażne znaczenie w zjaw iskach elektrycz
n ych i optycznych, zachodzących we w szystkich stanach skupienia; one to są owe najm niejsze, dotąd znane cząstki św ia ta w idocznego. D ow iedzenie sta łe go ich istn ien ia poza sferą w pływ ów optycznych i elektrycznych, stw orzyłoby niejako o sta tn i kam ień w budow ie teg o logicznego gm achu, k tó reg o pow stanie usiłow ałem tu ta j nakreślić; i ten ostatn i kam ień nie tru d no nam będzie odnaleźć.
W k ró tce po odkryciu prom ieni X przez R entgena, B ecąuerel odkrył fakt, że zw iązki uranow e w y sy łają stale, bez w p ływ u z zew nątrz, pew ne promienie, po
siadające w iele cech w spólnych z R ont- genowskiem i; następnie G. C. Schm idt w ykazał, że podobne prom ienie w y sy ła
ją tak że zw iązki toru. D alsze badania w ty m przedm iocie, prow adzone przez m ałżonków Curie i panią':Curie-Skłodow - ską, doprow adziły do w niosku, że p ro m ienie te nie w ychodzą z uranu, lecz z pew nych domieszek; przez niezm iernie uciążliw e frakeyonow anie, dom ieszki te udało się z u ran u w ydzielić i skon
centro w ać do teg o stopnia, że prom ie
n iu ją one 500 000 razy silniej niż uran.
Z daje się, że ostateczny produkt tak iej koncentracyi, sk ładający się przew ażnie z soli barow ej, zaw iera now y p ierw ia
stek, którem u nadano nazw ę radu, czyli prom ieniującego. Czy pierw iastek ten stan o w i sam przez się źródło prom ienio
w ania, te g o nie m ożna uw ażać jeszcze za dow iedzione. P rom ienie B ecąuerela uw ażano początkow o za blizko spo
krew nione z R ontgenow skiem i; Giesel, a w k rótce potem B ecąuerel dow iedli jednakże, że u leg ają one odchyleniu m agnetycznem u i że należy je raczej p orów nać z prom ieniam i katodalnem i.
G dy D orn i B ecąuerel stw ierdzili ich od
chylenie elektryczne i n a w e t oznaczyli je zgruba, m ożna było obliczyć ich szyb
kość i ład un ek n a jed n ostk ę m a s y : obliczenie to zgodne było, co do po
rząd k u w ielkości, z cyfram i otrzym ane- rni dla prom ieni katodalnych. Z n a j
nowszych, dokładniejszych oznaczeń, do
konanych przez a u to ra niniejszego, w y nika n a w e t absolutna zgodność.
W solach radu posiadam y zatem kate- go ry ą ciał, zdolną do w yrzucenia elek
tronów samowolnie, bez żadnego w p ły wu zzew nątrz. Co dotyczę źródła ener
gii i w ogóle m echanizm u teg o zjaw iska, to stoim y tu ta j w obec zagadki, k tó rą u tru dnia jeszcze bardziej to, że m am y do czynienia z szybkościam i, rów nające- mi się szybkości ś w ia tła : szybkości te dają się osięgnąć zapom ocą sił elek
trycznych, t. j. w e w łaściw ych prom ie-
j
niach katodalnych, dopiero po zw alcze-
| niu ogrom nych trudności. Z achow anie się elektronów w ty ch w aru n k ach da j nam jed n a k może w przyszłości odpo- i wiedź na najw ażniejsze zagadnienia, do
tyczące budow y elektronów . P rz ed e w szystkiem pozw ala ono n a ro zstrzy g nięcie zapom ocą bezpośrednich pom ia
rów kw estyi, czy m asa elektronów nie je s t ty lk o „pozorna", t. j. sztucznie w y w ołana przez działanie elektrom agne
tyczne. D otychczasow e dośw iadczenia zdają się przem aw iać za tem , że m asa elektronów w istocie je s t ty lk o pozorną.
W ten sposób doszliśm y do pytania, zw iązanego ściśle z bud ow ą m ateryi w ogóle.
Je że li atom elektryczny zachow uje się, skutkiem w łasności elektrodynam icznych, w te n sam sposób ja k bezw ładna czą
steczka masy, to m ożliw em je s t u w a ż a nie w szystkich m as w ogólności za p o zorne. Czy nie m ożem y w istocie z a m iast daw nych, bezpłodnych prób spro
w adzenia zjaw isk elektrycznych do m e
chanicznych, spróbow ać odw rotnie sp ro w adzić m echanikę do zjaw isk e le k try c z nych? I oto w racam y znów do p o g lą dów, którym jeszcze przed 30 la ty h o ł
d ow ał Zollner, a k tó re n a now o podjęli i ulepszyli w o statn ich czasach L orentz, Thomson i W ien : jeżeli w szystkie a to my m ateryalne sk ład ają się z elektronów , to ich bezw ładność w ynika stąd sam a przez się.
W celu w ytłum aczenia ciążenia, p rz y
puścić należy jeszcze, że przyciąganie
odw rotnych ładunków je s t nieco w iększe
2 6 W SZE C H ŚW IA T N r 2 niż odpychanie ład u n k ó w jednakow ych.
E xperim entum crucis teg o p o g ląd u s ta now iłoby stw ierdzen ie przenoszenia się ciążenia w czasie, lub też zależności ciążenia n iety lko od położenia ale i od szybkości ciał ciążących.
P o d łu g teg o p o g ląd u elek tro n y stan o w iłyby zatem owe p ro toato m y , k tó rych niejeden ju ż się doszukiw ał; przez roz
m aite ułożenie ty c h elektronów o trz y m ujem y ro zm aite pierw iastk i; daw ne m arzenie alchem ików o przem ianie pier
w ia stk ó w byłoby w te n sposób o krok bliższem urzeczy w istnienia. N ależałoby przypuścić, że ze w szystkich niezliczo
n ych ułożeń elektronów , ty lk o pew na określona ilość je s t dostatecznie stałą, aby znajd o w ać się w p rzyrodzie w w ięk
szych ilościach; te sta łe uło żenia stan o w iły by w ięc znane nam pierw iastki.
P rzez m atem atyczn e tra k to w a n ie ty ch k w estyj u d a się m oże kiedyś p rzedstaw ić liczbę isto tn ą p ierw ia stk ó w w p rzy rodzie w zależności od ich w a g i atom o
wej, a m oże też ro zw iązać w iele innych zag adnień u k ład u peryodycznego.
Skoro w reszcie rzucim y okiem poza naszę ziem ię w p rzestrzeń w szechśw iata, to i tu zauw aży m y niejedno zjaw isko, do k tó reg o nie bez sk u tków próbow ano stosow ać teo ry ę elektronów ; że w ym ienię tylko koronę słońca, ogony kom et, zorzę północną.
Jeżeli n a w e t w iele z tego, co tu przy toczyłem , w ydać się m oże jeszcze zby t problem atycznem , to jed n ak że w y nika stąd niew ątp liw ie, że elektrony, te drob
n iu tk ie cząstki, k tó ry c h w ielkość m a się do w ielkości b a k te ry i w ty m sam ym stosunku, co w ielkość b a k te ry i do w iel
kości k u li ziem skiej, a k tó ry c h w łasności jednakow oż p o tra fim y m ierzyć z nie
zm ierną ścisłością, że e lek tro n y te stan o w ią jedn ę z najw ażn iejszy ch p o d sta w w szechśw iata.
Tłum . M . Centnerszwer.
ORGANIZAOYA CHEMICZNA KOMÓRKI.
(Giąg dalszy).
P oznanie w ferm entach isto tn y ch n a rzędzi chem icznych kom órki może usunąć w ątpliw ości, jak ie n a strę cz a ją się dla pojm ow ania zjaw isk chem icznych w ko
mórce, z pow odu drobnych w ym iarów ty ch jedn ostek m orfologicznych. Bo bez w zględu na to, ja k w ielkiem i w yo brazi
m y sobie cząsteczki koloidalne ferm en
tów , zaw sze jeszcze m iliony ich znajd ą m iejsca podostatkiem w najm niejszej kom órce. P o konyw am y też jednocześnie trudności, jak ie n a su w a ją się nam po zornie z rozw ażania w ielu procesów ferm entacyjnych w spółcześnie w proto- plazm ie zachodzących. C opraw da ty m czasem bardzo niedostatecznie w iadom o nam o tem, ja k a liczba ferm entów działa w protoplazm ie danej kom órki. P rz y to czony pow yżej, zapew ne bardzo jeszcze niekom pletny p rzeg ląd zjaw isk chemicz
nych w kom órce w ątrobow ej, pozw ala w przybliżeniu odróżniać dziesięć ro z
m aitych procesów specyficznych. Grdy dodam y jeszcze przejaw y chemiczne nie
zbędne do odżyw iania i zachow ania szkieletu kom órki, liczba ta w zrośnie w każdym razie znacznie. Otóż czy m ożna przypuścić, że kom órka w ątro b o w a —a to samo, z niew ielkiem i zm iana
mi, stosuje się i do każdej innej chem icz
nie czynnej kom órki—w istocie m ieści w sobie w szystkie ferm enty potrzebne do w yko ny w ania ow ych reakcyj? Choć n arazie w niosek ta k i może nas p rzera
żać, bliższe jednakże rozw ażanie usunie dużo w ątpliw ości. J u ż to sam o przem a
w ia za tym wnioskiem , że przecie obecnie, w początku zaledw ie będąc ty ch badań, poznaliśm y ju ż dużą stosunkow o liczbę ferm entów dających się z w ątro b y wyosobnić. P oznan o ju ż w szakże do
ty chczas następujące ferm enty zaw arte
w kom órkach w ą tro b o w y c h : m altazę,
glikazę, ferm ent p roteolityczny, ferm ent
rozszczepiający nukleiny, aldehydazę, lak-
kazę, ferm ent, k tó ry przeprow adza azot
Nr 2 W SZECHŚW IAT 27 z kw asów am idow ych w am oniak, dalej
ferm ent ścinający w łóknik oraz, - z pew- nem praw dopodobieństw em , lipazę czyli ferm ent rozszczepiający tłuszcze i fer
m ent podobny do podpuszczki. J a k w i
dać, początek w iele obiecujący! Gdy zaś pogodzim y się raz z m yślą, że poje- dyńcza kom órka w ątrobow a kryje w so
bie dziesięć rozm aitych ferm entów , nie będzie pow odu do odrzucenia przypusz
czenia, że i innym jeszcze nie w yjaśnio
nym zjaw iskom chem icznym w kom ór
kach żyw ych odpow iadają specyficzne ferm enty. Czy pom yślim y o dziesięciu, czy o trz y razy większej liczbie ferm en
tów , to ju ż dla pojm ow ania mniej więcej jednakow ą p rzed staw ia trudność, a takie rozszerzenie naszych poglądów , opiera
jące się na analogii, zawsze jeszcze je s t w łaściw sze, aniżeli w yrzeczenie się w szelkiego tłum aczenia lub ta l bardzo ulubione w kraczanie w dziedzinę spe- kulacyi.
W yłuszczona powyżej myśl, że każde- ; mu rodzajow i reakcyi chemicznej w ko
m órce odpow iada ferm ent, bynajm niej przeto nie w ydaje się absurdem . Po bliższem w praw dzie rozw ażeniu okazuje się, że pod w ielu w zględam i myśl ta
jw y bieg a zb y t daleko. B yć bowiem bar-
jdzo może, że w komórce, podobnie jak niekiedy w procesach chem icznych poza ciałem żywem, po w stają jako prod u kty m aterye o i’ów now adze chw iejnej (labil), k tó re w danych w aru nkach szybko ule
g a ją dalszym zmianom. W ty ch razach ty ły b y przeto odpow iednie ferm enty
jzbyteczne. Z w ażyć też w ypada, że w w ielu przypadkach specyficzność fer
m entów nie je s t teg o rodzaju, że działają one tylko w yłącznie na pew ien zw iązek chemiczny, lecz sp row adzają p rzeobra
żenia chemiczne większej liczby zw iąz
ków składu analogicznego, ja k np. pep
syna rozszczepia rozm aite ciała białkow e, lub ty ro zy n aza u tlenia dużą liczbę zw iązków arom atycznych, czerniąc je.
W reszcie i o tem p am iętać należy, że w y k ry ta w czasach o statn ich odw racal- ność d ziałań ferm entacyjnych o tw iera możliwość, że niektóre rozszczepienia i kondensacye, zależnie od w arunków |
chwilow ych, zachodzą pod w pływ em je d nych i ty ch sam ych ferm entów.
Podczas gdy fak ty ostatnio w ym ienio
ne przyczyniają się do uproszczenia i naszych poglądów na liczbę działających w kom órce ferm entów , istnieją nato m iast z drugiej strony spostrzeżenia w skazu
jące, że kom órka w yposażona jest ró w nież w ferm enty lub czynniki w podobny sposób działające w przypadkach, w y kluczających poza grauice fizyologiczne.
Dośw iadczenia la t ostatnich nad w ła s
nością ciała zw ierzęcego w y tw arzan ia organicznych odtrutek, antytoksyn, an ty- hemolizyn, koagulin i t. p., nie pozo sta
w iają w ątpliw ości, że pew ne elem enty kom órkow e posiadają urządzenia, dzięki którym zdolne są w y tw arzać podobne substancye ochronne. Cały bieg tego zjaw iska przem aw ia za tem, że m am y tu do czynienia z procesem chemicznym, jak ko lw iek nie zdajem y sobie jeszcze spraw y, w ja k i m ianow icie sposób p o
w stają m aterye wspomniane.
Gdy w ty ch razach mamy do czynienia z urządzeniam i, w ystępującem i na w i
downię życia na w ypadek zagrożenia organizm u, to znów w czasach now szych odkryto fa k t bardziej jeszcze zdum iew a
jący. Mówimy o zjaw iskach podobnych od
byw ających się po śmierci komórki, m ia
now icie o t. zw. sam otraw ieniu tk an ek ochronionych od wszelkiego dostępu bakteryj. W szystkie badane dotychczas pod tym względem org an y zwierzęce, z w yjątkiem tych tylko, k tóre i za życia odznaczają się nad er leniw ym przerobem m ateryi, w yraźnie w ykazują to zjaw isko, niektóre w stopniu w prost zdum iew ają
cym. D zieje się zaś przy tem . tak, że część ciał białkow ych i nuklein, glikogen i tłuszcz podlegają rozkładow i podobne
mu ja k w kiszkach, ta k że szybko d o chodzi do utw orzenia prostszych i prze
w ażnie dobrze dyfundujących związków , ja k leucyna, tyrozyna, cukier, kw asy tłuszczow e i t. p. G dy ta k a „kollikw a- cy a “ zachodzi w jednej kom órce lub w kom pleksie kom órek w organizm ie zresztą norm alnym , prow adzi ona do szybkiego w ch łanian ia części rozpłynię
ty ch do k rw i i lim fy, a utw orzone pro-
28 W SZECH ŚW IA T Nr 2 dukty tra w ie n ia m ogą rów nie dobrze
przydać się organizm ow i ja k g d y b y b y ły j w essane w kiszkach. O sobliw sze przy- | pisyw ano znaczenie tra w ie n iu w ew nątrz- j kom órkow em u fagocytów ; m ożna też j przekonać się o obfitej z aw arto ści fer
m entu podobnie d ziałająceg o ja k try p - ; syna, b ad ając ropę, a rów nież grasicę, szpik k o stn y i gru czo ły lim fatyczne, lecz
Jsąto, ja k pow iedzieliśm y, ty lk o poje- dyńcze p rzy k ład y z jaw isk a bardzo ro z
pow szechnionego. Tym czasem w szakże j pozostaje n iero zstrzy g n iętem pytanie, czy to sam o traw ien ie je s t objaw em norm al
nym, zachodzącym i podczas życia, lecz w y stępu jący m w y d a tn ie j po śm ierci ko
mórki, w ów czas kiedy p rzerw an e zo stają procesy tw o rzen ia, czy też w kom órkach żyw ych drzem ie p raferm ent, k tó ry do
piero w chw ili śm ierci budzi się do swej pracy grabarsk iej?
G dy zgodnie z w yw odam i powyższem i z jednej stro n y u p raw n ien i jesteśm y do u p a try w a n ia w ferm en tach n ajw ażn iej
szego narzęd zia kom órki, doskonale p rzy stosow anego do spełnienia sw ych zadań, z drugiej zaś zw ażym y re g u la rn y b ieg funkcyj kom órkow ych, z konieczności nasunie nam się p ytan ie, w ja k i m iano
wicie sposób n arzęd zia ow e zadosyć czynią tem u po rządkow i w bieg u czyn
ności kom órek? Sposób m yślenia czysto m echaniczny n a razie n a p o ty k a p rzy tem pew ne trudności. P re cy z y ą , z ja k ą w ahadło tra fia pom iędzy zęby koła lub z ja k ą złożony kom pleks k ół działa w m aszynie, skłonni jesteśm y uw ażać za m ożliw ą do o siąg n ięcia w yłącznie na drodze m echanicznej. Lecz niesłusz
nie. I zjaw isko chemiczne, g d y w aru n k i tegoż odpow iednio są uregulow ane, p rze
biega z praw idło w o ścią m atem atyczną;
i tu ta j nie b rak urządzeń w yzw alający ch działanie i ham u jących je, choć zazw y czaj m ało na nie zw racam y uw ag i.
G dy p rag niem y np. dow ieść obecności jo d u w ro ztw orze jo d k u potasu, możemy, ja k w iadom o, dodać do te g o ro ztw o ru nieco a z o ta n u sodu, ro ztw o ru k lajstru krochm alow ego i w końcu rozcieńczone- ! go kw asu m ineralnego. Z abarw ien ie błę
kitne, w skazujące utw orzen ie się zw iązku
jodu z m ączką, w y stępuje w jednej chwili, tak, że gdybyśm y nie byli uprze
dzeni, anibyśm y przypuścili, że zachodzi tu zaw iły m echanizm reakcyj chem icz
nych, k tó ry d lateg o tylko działa tak szybko, że w ydaje się, jak o b y zjaw iska po sobie następujące odbyw ały się w tym samym momencie.
A gdy pozostaw im y w spokoju m ie
szaninę eteru octow ego z w odą, rozkład n a alkohol i kw as octow y przebiega z szybkością w ciąż m alejącą aż do chwili, kiedy w pew nym punkcie zatrzym uje się w zupełności, n a długo jeszcze za
nim całk ow ity e te r octow y się rozłoży.
Czy nie m am y tu m echanizm u h am ują
cego, który, n a podobieństw a dokładnie funkcyonującego ham ulca auto m aty cz
nego, pow strzym uje reak cy ą w pew nej określonej chwili?
P rz y pom ocy przenoszenia energii oraz rozm aitych urządzeń w y zw alających ener
g ią i ham ujących łatw o m ożna zbudo
w ać m aszynę. D laczegóż nie m ożnaby pom yśleć o m aszynie sam odziałającej, pow stałej przez zręczną kom binacyą n a wzajem w y zw alających się procesów che
m icznych, bez udziału w ielu środków pom ocniczych m echanicznych? M aszyna ta k a jp o g łab y w porządku praw idłow ym j dostarczać pew nych p ro d u k tó w chemicz-
| nych, k tó re znów zam ieniałaby w inne
| zw iązki, podobnie ja k a u to m a t w ykony
w a pew ne ru chy w oznaczonym p orząd
ku. Do takiej m aszyny chemicznej, działającej autom atycznie, może być po-
| ró w n an a kom órka pod w zględem swej funkcyi odżywczej. W ażne niezm iernie i części m achiny kom órkow ej, m ianow icie
J
ferm enty, n ad er są przystępne dla ow ych I w pływ ów w yzw alający ch lub ham ują- i cych ich czynności chemiczne.
T ak nap rzy k ład w iadom o nam o w ielu ferm entach, że istn ieją w postaci nie-
! czynnej t. zw. p raferm entów i dopiero
i
