Wisselwerking tussen techniek, wetenschap en maatschappij; toegelicht met een praktijkvoorbeeld

I!

l~

11

11

il

llll

ll

llll'lll

llllli

.

'

IIIII

II

III

I

IIIII

W

I

II~III

~

I~

\

1\

ll~

il

11~

i

ll~llllll

ll

~ 1I1~

i

ll~ m~l~

wisselwerking tussen

techniek, wetenschap en

maatschappij

toegelicht met een praktijkvoorbeeld

Frank Woudenberg

Jaap yan der Zanden BIBLIOTHEEK TU Delft _{P 1882 6185}

'/In

IlJlI!

/1

c

INHOUDSOPGAVE

ALGEMENE INLEIDING 1

a. Het doel van deze brochure 1

b. Samenhang tussen de delen van deze brochure 2 c. De oorspronkelijke doelstelling van "het

onder-zoek van onderonder-zoek" 3

SAMENVATIING

a. Samenvatting van de verzamelde

achtergrondinfor-matie 5

b. Samenvatting van de gesprekken 7 c. Samenvatting van de conclusies, stellingen en

vragen. 8

DEEL A

DE ONTWIKKELING VAN CHEHISrHE TECHNIEK IN

MAATSCHAPPELIJK VERBAND 9

I. Inleiding 9

a. Tijdperken van snelle sociale veranderingen 10

b. Economische veranderingen 10

c. Oorlogen 11

d. Doordringing van de natuurwetenschappen in de ingenieurskunst en ingenieursopleidingen 12

e. Religie en filosofie 12

f. De wijze van financiering van wetenschappelijk onderzoek onder het kapitalisme 13

II. Van alchemie tot chemie 14

a. Van alchemie tot beschrijvende chemie 14 b. Het begin van de experimentele chemie 15 c. Industriele ontwikkeling en de

flogistontheo-rie van de verbranding 17

d. De wet van behoud van massa, basis der

kwanti-tatieve chemie 18

111. De opkomst en ontwikkeling van de chemische

grootindustrie 20

a. Indeling in perioden 20

b. Het einde van de periode van het ambacht 21 c. De aanzet tot de industriele revolutie 22 d. De verdere ontwikkeling van de

textielindus-trie, bleekmiddelen, zeep en soda 23 e. De opkomst van de chemische industrie in

Duitsland 25

f. Çontinue processen en synthetische produkten 28 IV Wetenschappelijke en maatschappelijke

ontwikke-ling na het midden der negentiende eeuw 31 a. De situatie in de toonaangevende landen 31

b. Techniek, wetenschap, monopolies en

con-flicten 33

c. Veranderingen in vele opzichten rond de

eerste wereldoorlog 34

V. Samenvattende schets van de relatie tussen de technische, maatschappelijke en

wetenschappe-lijke ontwikkelingen 37

a. Een eerste doorbraak 37

b. Een tweede doorQraak 38

c. Een derde doorbraak 39

d. Na de derde doorbraak 41

Literatuur bij deel A 42

DEEL B

CHEMISCHE TECHNIEK IN NEDERLAND 45

I. De plaats van nederland in de wereldeconomie 45 a. Afbrokkeling van een handelsnatie 45 b. Langzame opbouw van industrie en technische

kennis 46

11. De ontwikkeling van de nederlandse chemische 49 industrie

a. Een aarzelend begin 49

b. De eerste wereldoorlog als stimulans tot' exploitatie van eigen grondstoffen en

ver-vaardiging van synthetische produkten 50 111. Technisch-wetenschappelijk onderzoek in

neder-land 52

a. De eerste onderzoeksinstituten, de handel

en de eerste wereldoorlog 52

b. Nieuwe industrieën, de economische crisis,

nieuwe onderzoeksinstituten 54

c. Twee wereldoorlogen en een economische cri-sis beinv10eden de richting van de

weten-schappelijke en technische ontwikkeling SS IV. Enkele karaktertrekken van de chemische

indus-trie 59

a. Inleiding 59

b. Karaktertrekken van de chemische industrie 60

1. Reclame 62

2. Markt en bedrijfsafspraken 62

3. Research 63

4. Samenwerking via gezamenlijke instituten 65 c. De relatie tussen de nederlandse chemische

in-dustrie en het technisch onderwijs in

neder-land 65

d. Iets meer over chemische bedrijven in

neder-land 66

1. Chemische bedrijven in Nederland 67 a. De grote internationale ondernemingen 67

B.

y. Buitenlandse firma's 69 2. Nederland als vestigingsplaats voor

buiten-landse bedrijven 69

3. Nederland vergeleken met zijn buren 70

Literatuur bij deel B 71

DEEL C

ONDERZOEK VAN EEN ONDERZOEK 75

I. Inleiding 75

a. De aanpak van het onderzoek 75 b. Het onderzoek aan zoutindamping en de

techni-sche ontwikkeling 76

1. Zout als grondstof voor de chemische

in-dustrie 77

2. Het laboratorium voor Chemische Werktuigen

en de industrie 77

3. Toegepast onderzoek en economisch systeem 78 4. Wetenschapsbeleid en economisch systeem 78 c. De gesprekken en de kriteria van Weinberg 79

11. Weergave van de gesprekken 82

a. Gesprek met prof. ir. E.J. de Jong 82 1. De achtergronden van de procestechniek,

historisch en ekonomisch 82

2. De opbouw van een procesindustrie in neder-land en het antwoord hierop van de

Techni-sche Hogeschool Delft 83

3. Technisch-wetenschappelijk onderzoek; hoe,

wat en voor wie? 84

b. Gesprek met ir. J.J. Rutten 85 1. De keuze en de aard van het

onderzoeksonder-werp 86

2. De verwachtingen ten aanzien van de oplos-baarheid van het probleem. 87 3. Het proces van l:ennisvermeerdering ti j dens

het onderzoek. 87

4. Relaties met andere laboratoria en afdeling-en van de T.H. en met de industrie 89 S. De relatie van het onderzoek met het

onder-wijs. 90

6. Waardering van het onderzoek volgens de

kriteria van Weinberg 90

7. Persoonlijke motivatie van de onderzoeker. 92 c. Gesprek met lektor ir •. R.E. de Haan 92

1. Fundamentele stromingsleer in de afdeling

der werktuigbouwkunde 92

2. De aanpak van het onderzoek en het proces

van kennisvermeerdering 93

3. De verhouding toegepast onderzoek -

funda-men teel onderzoek 95

4. De relatie, langs een omweg, met de

indus-trie 95

d. Gesprek met lektor dr. P. Bennema 97

1. Overzicht van werkzaamheden 97

2. Fundamenteel onderzoek en wetenschapsbeleid 97 3. Historische ontwikkelingen in het vakgebied

der kristalkunde 98

4. Toeval bij de theorievorming 98 S. Waardering volgens de kriteria van Weinberg 99 111. Konklusies, stellingen en vragen 100 a. De voortzetting van het onderzoek 100 b. Het leerstoelenbeleid van de afdeling der

Werktuigbouwkunde en de industrialisatie 101 c. Beinvloeding van fundamenteel onderzoek door

toegepast onderzoek 102

d. De invloed van toegepast onderzoek op de

maat-schappij 103

e. Herverdeling van middelen via toegepast

ondder-zoek 104

f. Kennis is macht 106

g. Nationaal. belang en algemeen belang 106

ALGEMENE INLEIDING

a. Het doel van deze brochure.

De medewerkers aan deze brochure, met name de eindredacteuren, hopen dat deze beschrijving van maatschappelijke achtergronden van de ontwikkeling van scheikunde en chemische industrie (voorna-melijk in West-Europa) en de beschrijving van een technisch-wetenschappelijk onderzoek, voor bij Universiteit en Hogeschool betrokken studenten en personeel voldoende aanleiding is om over de onderwijs-, onderzoek- of bestuurssituatie waarin zij verkeren opnieuw na te denken.

Hoewel deze brochure voornamelijk gaat over onderzoek, zijn wij van mening dat onze poging de functie van wetenschap en techniek in de maatschappij te beschrijven kan dienen als materiaal bij discussies over zowel onderwijs en onderzoek als bestuur aan en van Universiteit of Hogeschool.

Wij menen dat deze brochure een aanvulling kan zijn omdat in betrekkelijk weinig boeken en artikelen economische, militaire, technische en wetenschappelijke ontwikkelingen in hun onderlinge samenhang worden beschreven.

In deze brochure wordt onder andere geprobeerd een beschrijving te geven van de maatschappelijke functie van Technische Hogescholen, ook in Nederland. Uit deze functiebeschrijving kan men ongeveer afleiden welk maatschappelijk doel de T.H.-gemeenschap bewust of onbewust nastreeft, waarna men voor zichzelf kan vaststellen of men het met dit doel wel of niet eens is.

Diegenen, die het met de functie die de Hogeschool blijkbaar vervult, niet geheel eens zijn wordt een uitgangsstelling geboden om duide-lijk te maken welke maatschappeduide-lijke functies van de T.H. (op onderwijs- of onderzoekgebied) ze minder gewenst achten en om welke redenen; deze kunnen van maatschappelijke, politieke, ethische of andere aard zijn.

Wij menen dat de inhoud van het technisch en wetenschappelijk bezig zijn sterk door sociale, economische en industriële ontwikkelingen wordt beïnvloed. ~laar ook beïnvloeden de activiteiten van technici en wetenschapsbeoefenaren mede het sociale, economische en indus-triële klimaat. Zij worden dus niet alleen gestuurd, maar sturen zelf ook mee. Wij beschouwen onszelf niet als de beste stuurlui, die anderen toeroepen hoe het moet, maar bekijken en beschrijven de historische ontwikkelingen en de huidige situatie vanuit onze eigen ervaringswereld. De stellingen en vragen die daarbij bij ons opkwamen willen we aan de (mede)stuurlieden voorleggen. Deze zijn opgenomen in deel C.

Bij het willen sturen is overzien van huidige ontwikkelingen in wetenschap, techniek en maatschappij nodig, maar we beseffen dat er vele tendenzen te onderscheiden zijn waarin vaak moeilijk een voor iedereen duidelijke lijn te ontdekken is. Deze moeilijkheid ontslaat een Universitaire of Hogeschoolgemeenschap volgens ons niet van de plicht zich in deze problemen te verdiepen. Door het

opwerpen van enkele vragen en het poneren van een aantal stellingen hopen we diegenen een duwtje in de rug te kunnen geven, die geïn-teresseerd zijn in voor Universiteit en Hogeschool op stapel staande belangrijke veranderingen, zoals herprogrammering en verkorting van de studie (volgens het plan Posthumus) en nationale planning van het onderzoek (volgens de voorstellen van het efficiencybureau McKinsey), en problemen rond de grote aantallen studenten en plaat-singsmogelijkheden van afgestudeerden. Door het verspreiden van de in deze brochure verzamelde informatie hopen wij middelen aan te dragen teneinde meer overdacht sturen mogelijk te maken.

b. Samenhang tussen de delen van deze brochure. Deze brochure is het voorlopig resultaat van het streven naar het in paragraaf c. van deze inleiding genoemde doel. Ze bestaat uit verschillende delen, waarvan de twee eindredacteuren ieder een aantal onderdelen voor hun rekening genomen hebben, zodat het taal-gebruik niet in de gehele brochure hetzelfde is en de beschrijvingen soms verschillend gekleurd zijn.

Op de Algemene Inleiding volgt een Samenvatting. Dan wordt in de delen A en B een schets gegeven van de historische ontwikkeling van chemische wetenschap en industrie tegen de achtergrond van sociale, economische en politieke ontwikkelingen, waarbij in B de nadruk ligt op Nederland. De eindredacteuren waren niet geschoold in een methode van geschiedschrijving, maar beschrijven een aantal ontwikkelingen vanuit hun eigen kennis en inzicht in natuurweten-schap en techniek, wat vooral van belang is om iets te kunnen zeggen over de laatste tientallen jaren. Het nadeel niet historisch geschoold te zijn hoeft niet zo zwaar te wegen, omdat we niet de bedoeling hadden een, aan strenge eisen voldoende, historische ver-handeling te schrijven, maar ernaar streefden materiaal te verza-melen dat het onszelf en onze vakgenoten mogelijk zou kunnen maken om de maatschappelijke achtergrond van het technisch en wetenschap-pelijk bezig zijn beter te begrijpen.

Deel C bevat de beschrijving van een onderzoek dat gedaan is door middel van het voeren van gesprekken met de betrokken onderzoekers en de hoogleraar onder wiens leiding een der onderzoekers werkte. Het gaat om een onderzoek aan zoutindamping bij het Laboratorium voor Chemische Werktuigen van de afdeling der Werktuigbouwkunde van de Technische Hogeschool te Delft. Dit deel wordt ingeleid door de probleemstelling van de toenmalige werkgroep (zie ook paragraaf c. van deze Inleiding) en een bespreking van de aan de onderzoekers voorgelegde criteria voor de keuze van wetenschappelijk onderzoek, zoals opgesteld door Weinberg.

Naar aanleiding van de gesprekken en de verzamelde achtergrondin-formatie werden een aantal conclusies, stellingen en vragen gefor-muleerd.

De brochure besluit met een bijlage die bedoeld is om van enkele veelgebruikte termen, zoals techniek, wetenschap, onderzoek, enz., een zodanige omschrijving te geven dat het mogelijk wordt die

c. De oorspronkelijke doelstelling van "het onderzoek van onderzoek".

De eindredacteuren maakten deel uit van de Subgroep Chemische Werktuigen, bestaande uit: J. van Brakel, R. Königel, F. van

Liempt, F. Woudenberg en J. van der Zanden. Deze subgroep was een onderdeel van de Werkgroep Onderwijsfilosofie en Wetenschapstheorie, die gevormd was in 1968 in het kader van wat zich voordeed als democratisering van Universiteit en Hogeschool en wat voolopig uitmondde in de bestuurlijke herstructurering onder onderwijsminis-ter Veringa.

De leden van de Werkgroep Onderwijsfilosofie en Wetenschapstheorie hadden zichzelf tot taak gesteld zich te bezinnen op doel en functie van wetenschap en techniek om zo te komen tot doelstelling en

functie-omschrijving van de Technische Hogeschool. Op basis hiervan zou dan gewerkt kunnen worden aan onderwijs-, onderzoek- en bestuurs-hervorming. De meeste andere bij de bestuurshervorming betrokkenen waren niet overtuigd van het nut van deze werkwijze en sloegen de pragmatische weg in van de organisatorische aanpassing aan gewij-zigde omstandigheden, nl. door het ontwerpen van inspraakprocedures en overleg- en controle-organen op bestuurlijk niveau van de Hoge-school.

De leden van genoemde werkgroep hadden hun twijfels aangaande de effectiviteit van de pragmatische aanpak van de herstructurering en wilden een preciezer beeld hebben van de functie van wetenschap en techniek in breder maatschappelijk verband. Via discussies, het lezen van nota's en boeken, enz., heeft men hieraan binnen de werkgroep gewerkt.

Om de vergaarde inzichten aan anderen over te dragen werd eind 1970 besloten om onderwijsonderdelen, onderzoekprojecten en bestuursher-vormingsactiviteiten, zoals ze aan de T.H. voorkwamen, te analyseren en te beschrijven tegen de achtergrond van meer algemene uiteen-zettingen over onderwijs, onderzoek en democratisering.

Men verwachtte dat met bij de T.H. betrokkenen vanuit de eigen on-derwijs-, onderzoek- of bestuurssituatie gemakkelijker over de meer algemene ideeën over onderwijs, onderzoek en bestuur gesproken

zou kunnen worden, zodat de bestaande situatie beter toegankelijk zou worden voor kritiek en voor verandering.

Door gebrek aan mankracht en enthousiasme, en tevens door de nood-zaak andere taken te vervullen, is een analyse van de concrete onderwijspraktijk en de herstructureringsactiviteiten niet van de grond gekomen. Door dezelfde oorzaak is ook, ondanks medewerking van nieuwe mensen (o.a. de eindredactie van deze brochure), de analyse van onderzoekprojecten tot slechts één onderwerp beperkt gebleven.

Dit onderwerp werd gezocht in het laboratorium voor Chemische Werktuigen van de afdeling der Werktuigbouwkunde van de Technische Hogeschool te Delft. Dit laboratorium nam wat onderwijs- en onder-zoekonderwerpen betreft een positie tussen twee afdelingen in, nl. Werktuigbouwkunde en Scheikundige Technologie, en bewoog zich op een gebied waarop vooral na de Tweede Wereldoorlog zich een zeer grote industrietak ontwikkelde (procesindustrie).

Op aanraden van de betreffende hoogleraar-beheerder is gekozen voor nader onderzoek van het onderzoek aan zoutindampers,omdat dat vol-gens hem voor dat laboratorium representatief was en bovendien in een voorlopige eindfase was. Representatief betekende dat het ging om het construeren van een apparaat, beantwoordend aan of vooruit-lopend op behoeften in de industrie en gebruikmakend van de resul-taten en bekwaamheden van fundamentele onderzoekers.

Bij dit onderzoek naar de werking van toestellen voor het indampen van zout was gebleken dat de vakgebieden stromingsleer en kristal-kunde van zó grote betekenis waren, dat met onderzoekers uit deze gebieden samengewerkt moest worden om gedetailleerde kennis over de werking van zoutindampingstoestellen te kunnen verkrijgen. Ook kwamen er regelmatiger contacten met een industrie op het gebied van zoutwinning, tegenwoordig een onderdeel van het AKZO-concern, die steeds meer geïnteresseerd raakte in het onderzoek.

Dat de genoemde relatie met een industrie en met fundamentele onder-zoekers was ontstaan, was aan de werkgroep vooraf volkomen onbekend en heeft dus ook geen rol gespeeld bij de keuze van ons onderzoek. Achteraf zijn we juist om deze ontwikkeling blij met deze keuze, omdat ons inziens samenwerking of contact met zowel fundamentele onderzoekers als met een industrie kenmerkend is voor veel technisch-wetenschappelijk of toegepast onderzoek, zoals dat aan deze Hoge-school bedreven wordt.

In het verzamelde historische materiaal menen wij een ondersteuning te vinden voor deze stelling.

De leden van de werkgroep hopen dat ook het onderzoek van slechts één onderzoek aan anderen voldoende aanknopingspunten zal geven om hun eigen situatie te herkennen, die dan toegankelijk zal

worden voor het formuleren van instemming of kritiek en toegankelijk voor verandering.

De verantwoordelijke eindredactie: Frank Woudenberg en

Jaap van der Zanden Delft, november 1972

SAMENVATTING

a. Samenvatting van de verzamelde achtergrond-informatie.

Chemie en chemische industrie in de wereld na 1700. Zoals ook de andere takken van wetenschap, heeft de chemie zich ontwikkeld onder invloed van sociale en economische omstandigheden, die op hun beurt veranderen door de ontwikkelingen in de wetenschap en industrie. In de periode van het handelskapitalisme in West-Europa (tot ongeveer 1750) is de bereiding van produkten langs chemische weg nog in het ambachtelijke stadium en is de toegepaste chemische wetenschap nog beschrijvend en niet verklarend. Door de industriële revolutie en het toenemende belang van de stoommachine, die goed-koper werkt dan mensen en dus voor de industrieel meer geld ople-vert, krijgt men onder andere een verhoogde belangstelling voor de processen die plaatsvinden bij verbranding. Deze processen wil men nu ook verklaren en kwantitatief kunnen beschrijven. De met de industriële revolutie opkomende klasse van burgers en industrië-len wordt economisch en maatschappelijk gezien steeds machtiger, hetgeen tot uiting komt in burgerlijke revoluties, de oprichting van instellingen voor hoger technisch onderwijs en uitbreiding of vestiging van faculteiten voor natuurwetenschappen aan de oude Universiteiten. Het zoeken naar verklaringen en het ontwerpen van theorieën in de chemie neemt sterk toe. Wat dit betreft vindt men de grootste activiteit in landen met schaarste aan grondstoffen, met name in Duitsland.

Andere landen zoals Engeland en Frankrijk voorzagen in hun behoefte aan grondstoffen uit uitgestrekte koloniale gebieden, terwijl er in de Verenigde Staten zeer veel grondstoffen en nog maar weinig op winst beluste blanken waren.

De periode na 1870 is er een van sterke economische en industriële expansie bij dalende prijzen en winsten en toenemende internatio-nale concurrentie. Om aan deze problemen het hoofd te bieden worden, in Duitsland vooral, speciale onderzoeksinstituten opgericht, ge-financierd door staat en industrie en bedoeld om fundamenteel weten-schappelijk onderzoek te bedrijven, hoewel sommigen dit ook zuiver wetenschappelijk noemen. Duitsland wordt, op basis van zijn tekorten, superieur op het gebied van de chemie en de chemische industrie. Hier wordt voor het eerst op grote schaal gewerkt aan de vervaar-diging van synthetische produkt en ter vervanging van buitenlandse grondstoffen; en op basis van aanwezige steenkool, bruinkool, water, lucht, wat leidt tot de fabricage van: verf, kunstmest, rubber, geneesmiddelen, wasmiddelen, benzine. Er wordt dan steeds meer gewerkt met continue processen bij hoge temperaturen en drukken, zodat aan de apparatenbouwers steeds hogere eisen worden gesteld. Deze hebben dan al ervaringen opgedaan bij de vervaardiging van zware kanonnen die werkten met zware nieuwe explosieven.

Karakteristiek voor de chemische industrie zijn de hoge investe-ringen per arbeider, steeds verdergaande schaalvergroting, afspraken

en integratie; door risicogrootte en octrooien wedijveren slechts enkelen met elkaar. Men ziet dan ook in deze industrietak op natio-naal en internationatio-naal niveau de sterke neiging tot prijsafspraken tussen de producenten (kartels), samenwerking (trusts) of alleen-heerschappij (monopolie), ondanks het bestaan van nationale staten die voor hun bewapening en andere behoeften afhankelijk zijn van dezelfde firma's. Op nationale schaal zijn de anti-trust-wetten uit het begin van de twintigste eeuw hiervan het gevolg, op inter-nationaal niveau het in vele landen met staatsbemoeienis opbouwen van nationale oorlogsindustrieën, om beter voorbereid te zijn op de strijd om grondstoffen en afzetgebieden, in het ergste geval op wereldoorlogen, waarin de chemie een steeds belangrijker rol speelt (biologische en chemische wapens, synthetische produkten). De laatste jaren wordt onder druk van openbare mening en politiek meer aandacht besteed aan milieuproblemen; er is een "milieu"-industrie aan het ontstaan, die zuiveringsinstallaties, "recycling"-apparatuur en dergelijke maakt.

Chemie en chemische industrie in NederZand na 1900. Nederland veranderde in de negentiende eeuw van stapelmarkt, waar alle pro-dukten samenstroomden, opgeslagen en verhandeld werden en weer wegstroomden, in een doorvoermarkt vanwege de gunstige ligging tussen het toonaangevende Engeland en het opkomende Duitsland. Na 1870 ontwikkelt zich een procesindustrie in Nederland op basis van binnenlandse en tropische landbouwprodukten. Na de eerste wereldoorlog werpt men zich intensiever op de exploitatie van binnenlandse en koloniale grondstoffen. Overal in de wereld neemt de neiging toe zelf in eigen behoeften te proberen te voorzien, daar tijdens een duikbotenoorlog geen handel mogelijk bleek. De voor Nederlandse industrieën belangrijkste grondstoffen zijn dan: kolen, olie, zout, tin, enz. Onder invloed van de economische crisis wordt harder gewerkt aan produktiviteHsverhoging en synthetische producten: kunstmest en kunstzijde (De Staats~lijnen, Algemene Kunstzijde Unie). Dan komt ook eindelijk de oprichting van T.N.O. tot stand. Bij de oprichting van D.S.M. en Hoogovens is de rol van de overheid overduidelijk, het gaat om zo grote investeringen, dat de privé-ondernemer dit laat liggen. Tussen de twee wereld-oorlogen worden op middelbaar en hoger technisch onderwijsgebied vele activiteiten ontplooid ten behoeve van de procesindustrie. Tijdens de tweede wereldoorlog staat de industrie gedeeltelijk stil of de apparatuur wordt weggehaald, het onderzoek gaat echter door. Na de oorlog spant men zich enorm in om de opgelopen achterstand op wetenschappelijk, industrieel en oorlogvoerend gebied in te halen: kernenergie, onderzoek van biologische en chemische strijd-middelen, de ontwikkeling van de procesindustrie en grote uitbrei-ding van vervaardiging van synthetische produkten. Er worden spe-ciale onderzoeksinstituten voor dit doel opgericht: R.V.O.-T.N.O., F.O.M., I.K.O.

Dan wordt bovendien Indonesië zelfstandig, zodat de binnenlandse grondstoffen extra belangrijk worden. Aan de TH Delft worden nieuwe laboratoria opgericht of door de industrie geschonken, nieuwe Technische Hogescholen worden opgericht, evenals nieuwe studie-richtingen voor procestechniek op middelbaar technisch niveau.

Er wordt veel onderzoek gedaan. Na 1957 is er een enorme markt-verruiming door oprichting van de E.E.G. In Nederland vestigen zich dan ook zeer veel buitenlandse ondernemingen vanwege de gunstige ligging ten opzichte van de rest van Europa en de wereld. De concurrentie neemt enorm toe, de winsten dalen en men probeert door productiviteitsverhoging en schaalvergroting aan deze proble-men het hoofd te bieden: talloze industriële onderzoekslaboratoria worden opgericht en talloze fusies komen tot stand. Technisch-wetenschappelijk onderzoek is doorslaggevend bij handhaving van de positie van de afzonderlijke industrieën ten opzichte van elkaar. Het is onmisbaar bij opvoering van de productiviteit en uitbreiding en vergroting van de produktiecapaciteit. Ongecoördineerde uitbrei-dingen en investeringen, mede door moeilijk te schatten aandeel op de afzetmarkt, hebben geleid tot overcapaciteit, fabriekssluiting of interne sanering, verhevigde concurrentie en afvloeiing van arbeiders of vereiste hogere mobiliteit van gespecialiseerde arbei-ders. De laatste jaren neemt onder druk van openbare mening en politiek de aandacht voor milieutechniek toe.

b. Samenvatting van de gesprekken.

De leerstoel. In Duitsland, Engeland en de Verenigde Staten is

als gevolg van de expansie van de chemische industrie, waarbij extreme omstandigheden een grote rol speelden, in de twintiger jaren van deze eeuw de ingenieur in de procesindustrie gekomen; het vak heet "Verfahrungstechnik" of "chemical engineering". In Nederland werd deze industrietak na de tweede wereldoorlog versneld opgebouwd, genoodzaakt door het wegvallen van de kolonie Nederlands Indië, die zelfbestuur verwierf en vergemakkelijkt door de gunstige ligging ten opzichte van industrieel Europa. Aan de Technische Hogeschool te Delft werden nieuwe laboratoria en leerstoelen voor de procestechniek opgericht: in 1949 het laboratorium voor Chemische Werktuigen en op initiatief van de betreffende hoogleraar het

laboratorium voor Kernreactoren en Meet- en Regeltechniek, de eerste twee ten behoeve van onderzoek en ontwerp van apparaten voor de procestechniek; in 1951 worden de door de Shell aan de T.H. geschonken laboratoria (proef fabrieken) voor fysische en chemische technologie officieel in gebruik genomen. Dit ter aanvulling van de al voor de oorlog bestaande laboratoria en leerstoelen voor chemische en fysische technologie.

De keuze van onderzoek. Onder het hoogleraarschap van De Jong wordt

in het laboratorium voor Chemische Werktuigen als doel van onder-zoek het bestuderen van industriële processen en bijbehorende apparatenbouw gekozen. Dit ziet men als doel dat voortkomt uit de behoeften van de gemeenschap. Men wil zich onafhankelijk van een bepaalde industrie opstellen en volledige vrijheid hebben bij het ontwikkelen van specifieke apparaten. Daarom wordt gekozen voor bestudering van aspecten van die processen of apparaten, waaraan de industrie geen of nog geen aandacht besteedt. Er wordt in internationale werkgroepen en comite's meegedaan. Binnen de TH wordt ook zoveel mogelijk samenwering gezocht.

het onderzoeken van de mogelijkheden van vergroten van zout indamp ers , die in Nederland in bedrijf zijn bij AKZO ZoutChemie (voor meer informatie over deze industriereus zie B.IV). Met deze firma is een afspraak tot afstemming van onderzoekprogramma's gemaakt met wederzijdse inzage in de bereikte resultaten. Zonder verdere inspraak in het onderzoek van Rutten schenkt de AKZO Zout Chemie een bedrag van f50.000,-- voor apparatuur.

De werkwijze bij dit onderzoek. Na het maken van een globale analyse met behulp van een zeer vereenvoudigde beschrijving van de stromings-verschijnselen wordt snel een apparaat gemaakt om de gemaakte ver-onderstellingen te toetsen met behulp van eenvoudige metingen. Zich dan voordoende problemen worden voorgelegd aan elders binnen de TH werkzame specialisten en fundamentele onderzoekers. Voor de meet-methode van de wervelingen in de stroming wordt samenwerking met T.N.O. gezocht. Verder worden bronnen van meer fundamentele kennis binnen de TH aangeboord, met name stromingsleer en kristalkunde. De meer fundamentele onderzoekers zoeken vanuit hun vakgebied doel-bewust aansluiting bij het toegepaste onderzoek (De Haan), of zien het mede als het verlenen van service (Bennema).

Onderwijs. Bij het laboratorium werken zowel scheikunde- als werk-tuigbouwkundestudenten, die in het laatste studiejaar kennismaken met de manier om tot een concreet resultaat op onderzoeks- en ontwerpgebied te komen, uitgaande van de verkregen basiskennis en ten behoeve van .de vormgeving van apparatuur voor de procesindustrie. De studenten zijn ingeschakeld in werkgroepen die door promovendi worden geleid; deze krijgen op die wijze volgens Rutten ook de nodige organisatorische ervaring, die hun goed van pas zal komen als zij na hun promotie een industriebaan aannemen.

c. Samenvatting van de conclusies, stellingen en vragen.

De gesprekken en het historische materiaal zijn aanleiding geweest tot een aantal vragen over het leerstoelenbeleid van de afdeling der Werktuigbouwkunde in samenhang met de industrialisatie, over de beïnvloeding van fundamenteel onderzoek door toegepast onderzoek en de samenhang met de economische en maatschappelijke ontwikkeling, over de herverdeling van gemeenschapsmiddelen via toegepast onder-zoek en over kennis en macht.

Op een aantal van deze vragen zijn de antwoorden gedeeltelijk in het historische materiaal al te vinden; in de gesprekken werd

aan-leiding gevonden deze vragen in het licht van recente ontwikkelingen toch aan U voor te leggen.

deel A

de ontwikkeling van chemische

techniek in maatschappelijk

verband

I, 1 N LEI DIN G

Het vervaardigen van werktuigen en van technische hulpmiddelen in het algemeen, waaronder ook het beschrijven van gegevens en theorieën in boeken, zijn inspanningen die de mens zich niet slechts getroost voor zichzel~maar ook voor de mensen die na hem komen. Dit is arbeid die geen directe consumptie oplevert, in de economie noemt men dit investeringen en deze zijn gedaan door de mens vanaf het eerste begin van zijn ontwikkeling. Via evolutie, opvoeding, bibliotheken en werktuigen, wegen enz. worden ons deze verworven-heden zogenaamd gratis aangeboden. Herhaaldelijk treden er in de geschiedenis personen en groepen op die zich als privé-bezit toe-eigenen wat gemeenschappelijk was gepresteerd. Deze zelfzucht heeft in sommige opzichten snelle veranderingen gebracht, gebaseerd op naijver en strijd. Conflicten tussen volken en groepen van volken, mede vanwege de ongelijkmatige verdeling van grondstoffen en vrucht-baarheid van de grond, zijn oorzaak van vernietiging op wereldschaal door het gebruik van met wetenschap en techniek ontwikkelde hulp-middelen. Levensnoodzaak, om te overleven dus, is het nu om het gemeenschappelijk gebruik van het gemeenschappelijk verworvene op een hoger organisatorisch niveau te herstellen. Dus een van de dingen waar behoefte aan bestaat, is een beter inzicht in het functioneren en wederzijds beinvloeden van wetenschap en samenle-ving.

Daarom zullen enkele opmerkingen gemaakt worden over de invloed van veranderingen in de wijze van behoeftenvoorziening van de mens op de sociale structuur en de wetenschappelijke activiteit. Veranderingen in de wetenschap beinvloeden omgekeerd weer de produktieverhoudingen en de produktiewijze, en bevorderen veran-deringen in religie en filosofie doordat de opvattingen over de wereld en de mens zelf door nieuwe feiten veranderen. Die invloeden

zijn steeds wederzijds (soms met grotere tijdsverschillen), doch men dient in het oog te houden,dat de materiële behoeftenvoorzie-ning meestal op de eerste plaats komt, althans wat betreft dat plaats- en tijdsgebonden deel van de wereld dat hier besproken wordt.

Factoren die de wetenschappeZijke ontwikkeZing bevorderen:

a. Tijdperken van snelle sociale veranderingen en heftige sociale strijd zoals rond de boerenopstanden en refor-matie (1517), de amerikaanse (1783), de franse (1789) en duitse

(1848) revolutie zetten de wereld op zijn kop, evenals eerder de nederlandse (80-jarige oorlog) en engelse (Cromwell) revolutie. Niet alleen worden de wereld en de machtsverhoudingen op hun kop gezet, maar ook het beeld dat de mensen van die wereld hadden. De opkomst van respectievelijk een nieuwe klasse van rijke kooplieden en industriëlen bevorderen in sterke mate het onderzoek van zowel de zogenaamde materiële natuur als van de mens zelf en de sociale structuur waarin hij leeft. Het tijdperk rond het jaar 1600 geeft een omwenteling te zien in natuurwetenschap, religie en filosofie. Gedetailleerde kennis over het zonnestelsel door Copernicus, Kepier, Huygens, Galilei en Newton. Een nieuw mensbeeld door More, Erasmus, Bacon en Descartes. Een nieuwe religie door Luther en Calvijn. In de periode rond 1800 worden fysica en scheikunde sterk ontwikkeld onder invloed en druk van de industriële revolutie. Een nieuwe materialistische filosofie komt op en de economie gaat behoren tot de serieuze wetenschappen. Nieuwe takken van de natuurwetenschap worden ontwikkeld zoals de electriciteitsleer door Franklin en Faraday, de chemie wordt theoretisch gefundeerd door Lavoisier, Dalton, Avogadro en Von Liebig. De filosofie ontwikkelt zich van het materialisme van de Verlichting via Kant en het idealisme van Hegel tot het dialectisch materialisme van Marx en Engels, die ook een rol speelden bij de verwetenschappelijking van economie en sociologie. Van andere perioden, zoals de amerikaanse burgeroorlog, de commune van Parijs.en de Eerste Wereldoorlog kan hetzelfde gezegd worden: snelle maatschappelijke veranderingen en enorme vergroting van inzicht in natuurverschijnselen, ook sociale en economische. b. E con 0 mis c h e ver a n der i n gen liggen ten gronds lag aan

deze heftige sociale woelingen en vernieuwing van denkbeelden. De periode rond 1600 wordt gekenmerkt door het doorbreken en afschaf-fen van de feodale horigheid, veroorzaakt door de opkomst van de steden en huisindustrie, welke ook de geslotenheid van het gilden-systeem doorbrak.

Deze ontwikkeling werd weer veroorzaakt en versneld door de inten-sivering van de wereldhandel, mogelijk gemaakt doordat vanuit de natuurwetenschappen voldoende kennis kwam om niet bang te hoeven zijn van een platte aarde af te vallen. Vanuit de zeevaart komen sterke impulsen om verder onderzoek te doen naar de beweging van aarde, zon en planeten, en sterren, en ook om instrumenten te ontwikkelen voor een nauwkeurige tijdsbepaling ten opzichte van de zonnestand. Al deze dingen waren nodig om plaatsbepaling op de oceaan nauwkeurig te kunnen doen. Hierdoor werden handel en zee-vaart veel minder riskant; deze groeiden dan ook enorm. Nieuwe produktietakken ontstaan als gevolg van de handel die langzaam maar zeker de hele wereld openlegt, met andere woorden verovert en koloniseert. Hierbij geven achtereenvolgens Italië, Portugal, Spanje, Nederland en Engeland de toon aan; deze machtsverschuiving hangt samen met de in die landen aanwezige gunstige ontwikkelings-factoren, zoals aanwezigheid van produktieve landbouw, gemakkelijk

bereikbare grondstoffen en soepele politieke structuur. In Engeland waren steenkool en ijzererts naast elkaar aanwezig en men wist daardoor het gemakkelijkst aan de algemene houtschaarste te ontkomen. Er wordt een aanloop genomen voor de volgende fase van ontwikkeling. Deze periode rond 1800 is die van de industriële revolutie en de opkomst van de grootindustrie. In de internationale concurrentie neemt produktiviteitsverhoging dan zo'n belangrijke plaats in, dat de technici die deze moeten realiseren met behulp van nieuwe machi-nes en dergelijke een opleiding nodig hebben met als basis de moderne natuurwetenschappen: mechanica, natuur- en scheikunde en verder natuurlijk de moderne wiskunde. Deze opleidingen worden gegeven aan de Schotse universiteiten en op het vasteland van Europa aan de nieuwe Polytechnische Scholen (later Technische Hogescholen), vaak gebaseerd op Militaire Academies. In deze zelfde periode is de behoefte aan gestandaardiseerde maten en gewichten erg gegroeid, daar de indu3trieën elkaars produkten als grondstof of tussenprodukt gebruiken. Men stelt dan ook hogere eisen aan de zuiverheid van een stof en aan zijn chemische samenstelling. In Frankrijk wordt in de eerste dagen van de revolutie de eerste Technische Hogeschool ter wereld, de Ecole Polytechnique, en het Bureau de Poids et Mesures, het Bureau voor Maten en Gewichten, opgericht. Op andere momenten gebeurt hetzelfde in andere landen. c. Oor log en, gevoerd mede vanwege de ongelijkmatige verdeling van

de grondstoffen en het verschil in vruchtbaarheid van de grond, zijn steeds een enorme stimulans geweest voor de uitvinding van nieuw wapentuig en verdedigings- of aanvalstechnieken. Hier is het streven erop gericht door nieuwe vindingen bestaande technieken en apparaten van de tegenstander te doen verouderen; de verspilling van materiaal is hier dan ook maximaal. Weinig bekend is bijvoor-beeld dat de aktiviteiten van Leonardo da Vinci voor een groot deel gericht waren op het oorlogsbedrijf en dat Galileo Galilei hoogge-leerde was in de krijgskunde! Oorlogen, waaronder bevrijdingsoor-logen en revoluties, vinden vaak plaats aan het begin van een economische expansieperiode, doordat deze ofwel door omringende landen geremd wordt ofwel tegengehouden door verouderde maatschap-pelijke structuren.

De Franse industriëlen, in hun ontwikkelingsmogelijkheden geremd, ontdoen zich samen met het volk van het juk van de absolute monar-chie, die dus niet zo absoluut was, en vestigen, alweer tijdelijk, een republiek en raken in conflict met omringende landen. Duitsland en Japan zijn wel zeer duidelijke voorbeelden van in hun ontwikke-ling door anderen geremde landen. Zij komen pas op als de wereld al verdeeld is onder de grootmachten (na 1870) en er geen te kolo-niseren gebieden, rijk aan grondstoffen en winstmogelijkheden, meer over zijn. De andere landen houden hen af van voor expansie en groei noodzakelijke grondstoffen en winsten, wat een stimulans is geweest voor een wetenschappelijke aanpak van de industriële produktie gebaseerd op lokale grondstoffen, wat Duitsland een machtige positie gaf op het gebied van de chemische industrie, waardoor nieuwe

conflictpunten ontstonden.

Terwijl bij vroegere oorlogen slechts een beperkt gebied en een beperkt gedeelte van de bevolking betrokken was, speelt bij de op-komst van volkslegers sinds Napoleon de produktiecapaciteit van de

gehele natie al een rol. In de jongste oorlogen op grote schaal (wereldoorlogen!) is de volledige industriële en agrarische capaciteit van een land ingeschakeld en worden voor de oorlogs-voering alle wetenschappers en ingenieurs gemobiliseerd, zoals blijkt uit de ontwikkeling van kunstmest, synthetische benzine, gifgassen, onderzeeërs, torpedo's, vliegtuigen, raketten, atoombom-men en wiskundig geplande aan- en afvoer. Hier ligt natuurlijk de nadruk op direkt toepasbaar onderzoek, terwijl dit niet mogelijk zou zijn zonder eerder gedaan fundamenteel onderzoek, zoals ther-modynamica, atoomfysica, algebra, enz. De ontwikkeling is dan ui-terst eenzijdig en betreft vrijwel alleen vernietigende toepassingen. d. Doordringing van de natuurwetenschappen in

de ingenieurskunst en ingenieursopleidingen tijdens perioden van economische expansie, waardoor nieuwe probleem-gebieden voor de natuurwetenschappen zich aandienen. De eerste stoommachines werden gebruikt om water uit de kolenmijnen te pompen. Zij werden met kolen gestookt en een hoog verbruik was dus niet zo'n probleem. Als zij later op grotere schaal in de textiel-industrie toegepast worden (begin negentiende eeuw) dwingt concur-rentie en winststreven tot rendementsverhoging en vergroting van het aandrijfvermogen. Intussen was verbranding door de toepassing op steeds grotere schaal van de stoommachine het centrale probleem in de scheikunde geworden. Kennis van de warmteleer en mechanica zijn onmisbaar geweest bij het verbeteren van de stoommachines. Dit is de periode van de oprichting van de Technische Hogescholen

(veelal gebaseerd op bestaande militaire academies, zoals in Parijs en Delft) en de vestiging van de ingenieurswetenschappen met als basis de moderne wiskunde en natuurwetenschap. De ingenieurs met hun genootschappen worden een nieuwe maatschappelijke groep, fun-gerend als specialisten in dienst van de industriëlen en de staat.

Remmende factoren:

e. Rel i g i e e n f ilo sof ie, die een uitdrukking zijn van de opvattingen over natuur en leven en dood, staan de vorming en ontwikkeling van geheel nieuwe denkbeelden vaak in de weg. Dit is vooral het geval wanneer de heersende religie en filosofie de opvattingen uitdrukken van een oude heersende klasse, die haar macht kan gebruiken om nieuwe ontwikkelingen tegen te houden of proberen te verhinderen. Kerkelijke excommunicatie en censuur zijn overbekende voorbeelden uit de Renaissance-periode. Natuurbe-schouwingen die niet gebaseerd zijn op het experiment maar op spe-.culatie, het zogenaamde idealisme, zijn een sterke rem op het

onder-zoek en de ontdekking van de tijdelijkheid van verschijnselen, struc-turen en theorieën. Huidige varianten op sociaal gebied zijn de theorie van de kapitalistische wereld als de beste van alle werel-den, het vrije westen, het machtsevenwicht en verder de godsdien-sten met hun absolute eeuwige waarheden; in de natuurwetenschap de opvatting dat de natuur naar de grootst mogelijke eenvoud streeft

(het principe van de minimum-energie en andere variatie-principes) of zich aan wetten houdt.

Deze theorieën zijn soms zo vaag geformuleerd, dat het moeilijk is de juistheid of onjuistheid ervan proefondervindelijk vast te

stellen; het zijn dan ook meestal geen echte toetsbare theorieën doch opvattingen. Volgens de Nazi's waren quantenmechanica en relativiteitstheorie verderfelijke produkten van imperialistische joodse wetenschap, de economische analyse en filosofische geschrif-ten van Marx en Engels werden bestempeld als propagandamiddelen van het expansieve communistische (staatskapitalistische?) Rusland. Een staatsideologie, bijvoorbeeld fascisme, democratie of communisme, kan er evenzeer toe leiden, dat bepaalde kennis tot

staatsgevaar-lijk bestempeld wordt.

f. De wijze van financiering van wetenschappelijk on der zo e kon der het kap i tal i sm e , gebaseerd op het principe van winstmaximalisatie, is zeer conjunctuurgevoelig. De produktie verloopt zonder enige gemeenschappelijke planning, nieuwe vindingen worden voor de concurrent geheim gehouden. 11en probeert voor zichzelf een zo groot mogelijk afzetgebied en wingebied te veroveren. Verhoging van de produktiviteit, intensiteit en duur van de arbeid zijn de belangrijkste middelen die hiertoe op onder-nemingsniveau worden toegepast; sociale en economische omstandig-heden bepalen in welke combinatie welke middelen de nadruk krijgen. Schaarste aan arbeidskracht en dus relatief hoge lonen, verheviging van de concurrentie, schaarste aan grondstoffen, daling van de winst

zijn sterke stimulansen voor de ontwikkeling van arbeidsbesparende, dus produktiviteitsverhogende, kostenverlagende en grondstofbespa-rende technieken.

Niet de behoeftenbevrediging en verlichting van de arbeid zijn de doelen, maar winstbevrediging! Het gaat daarom steeds om vrijwel direkt of op korte termijn toepasbaar onderzoek voor winsthandhaving of -verhoging. In tijdperken van economische expansie storten de industrieën zich met de bestaande technieken op de zich verruimende afzetmogelijkheden. Er is geen tijd om te wachten op de resultaten van fundamenteel onderzoek, bij financiële bloei wordt wat meer geld uitgegeven. In tijden van stagnatie worden de uitgaven soms verhoogd, maar bij het optreden van een depressie of recessie

(= slechte afzetmogelijkheden door overproduktie) worden de research-uitgaven het eerst gestopt. In de moderne industries ta ten is een centraal staatsapparaat ontwikkeld om de, vaak strijdige, belangen van de industriëlen te behartigen, waaronder het verzorgen van het technisch en wetenschappelijk onderwijs en het bevorderen van onder-zoek. Als motor van het fundamenteel onderzoek dienen meestal de als dienaars van het nationale belang geziene projecten, zoals ruimtevaart en defensie. Zie hiervoor ook B.III over de Nederlandse situatie.

lI, VAN

ALCHEMIE

TOT

"Ik, GaZiZeo GaZiZei, zweer af wat ik

onderwezen heb: dat de zon het middeZ -punt van de wereZd is ... Ik zweer af verwens en vervZoek aZ deze vergissin-gen en ketterijen met opreaht hart en niet gehuiahe Zd ge Zoof. "

Uit "Het leven van Galilei" van Bertolt Brecht.

CHEMIE

a. Van alchemie naar beschrijvende chemie.

In de tijd van de scholastiek, waarin bijvoorbeeld Thomas van Aquino probeert, uitgaande van de beginselen van de school van Aristoteles, de geloofsopvattingen logisch te verklaren, is de relatie tussen wetenschap, filosofie en theologie erg duidelijk. Niet alleen scheidden toen de dikke kloostermuren de wetenschap en de wereld, ook het gebruik om in het Latijn te schrijven, versterkte dit effect. In deze sfeer past het besloten karakter van de alchemie. De alchemisten waren op zoek naar de Steen der Wijzen, die door toevoeging aan een andere stof, zoals lood, tin, kwik of zilver, dit zou veranderen in goud (de transmutatie). Daarnaast geloofde men dat de Steen der Wijzen een universeel geneesmiddel, een levens-elixer was. De vondst hiervan zou de vinder zeer in aanzien doen stijgen en een niet onaanzienlijke macht verschaffen.

De alchemisten maakten gebruik van een sterk symbolische taal, die daardoor niet begrijpelijk was voor een niet ingewijde en ook onder opvolgers vaak aanleiding gaf tot veel misverstand. Ondanks dat Z1Jn er in die tijd veel organisch-chemische reacties beschreven, die een belangrijke hoeveelheid ~eitenkennis voor later bewaarden en soms aanleiding gaven tot direkte toepassingen. Per slot vloog de alchemist en monnik Schwartz met het, ondanks hemzelf, heront-dekte buskruit de lucht in.

Na de streng religieuze scholastiek ontstond gaandeweg een ander wereldbeeld, dat we kennen als de Renaissance, waarvan de wieg in het toen door de Levanthandel rijke Italië stond. De vrijheid van gedachte die daarin door een onafhankelijke, rijke groep gereali-seerd werd, is een sterke stimulans geweest voor de natuurwetenschap, waarin men meer en meer afging op waarneembare feiten. Ook is dit het klimaat, waarin het protestantisme ontstaat, dat de autoritaire dogmatiek van de katholieke kerk doorbreekt.

Onder invloed van de opvattingen van Copernicus·en later KepIer, die zich op nauwkeurige waarnemingen baseerde, brokkelde het wereldbeeld van Aristoteles steeds verder af. De interesses lagen meer bij het dagelijks gebeuren dan in de periode toen kennis nog een monopolie van de monniken was.

In deze tijd ontstond in de alchemie, dat o.a. een mengsel was van anorganische chemie en het zoeken naar een universeel geneesmiddel, een nieuwe stroming: de chemische doctoren (iatro-chemie).

Hohenheim (hij noemde zich Paracelsus), hoogleraar in de medicijnen te Bazel, die - hoewel in gedachtengang nog wel alchemist - niet naar goud zoekt, maar naar geneesmiddelen van organische en plant-aardige oorsprong. Paracelsus stelde zich voor dat de lichaams-functies beheerst werden door geesten, die als kleine koboldjes in de veschillende organen van het lichaam, zoals hart, lever, maag e.d. hun werk deden. Als iemand ziek was, moest het koboldje een bepaald element toegevoegd krijgen. Zo ontstond een koppeling tussen verschillende organen en bepaalde chemische elementen. Daarnaast hechtte Paracelsus veel waarde aan destillatie, waarbij uit een vloeistof de 'geesten' ontweken, die dan aan het lichaam konden worden toegevoerd. Deze activiteiten hebben veel ervaring gegeven in destillatie-processen. Daarnaast was belangrijk dat Paracelsus in het Duits doceerde in plaats van in het Latijn (ongeveer in dezelfde tijd vertaalde de verbannen Luther de Bijbel in het Duits) en dat hij zijn protestantse gezindheid getrouw -direkte ervaring boven welke autoriteit dan ook stelde.

Geheel andere interessen had de Duitser Georg Bauer of Agricola, die - zich ook richtend op waarneembare feiten - vele industriële processen en metallurgische proeven in zijn beroemde werk "De Re Metallica" beschreef. Hoewel Agricola, zoals de meeste beroemde chemici uit deze periode, een opleiding had gevolgd tot arts, is zijn interesse voor de metallurgie niet verwonderlijk. Hij was in het bezit van een aantal stukken land, waar ertsen werden gewonnen, wat toen vooral in Duitsland een in belangrijkheid toenemende activiteit was. Met het groter worden van de oppervlakten onder bewerking (door mensen die opties voor de ontginning van een stuk land aan derden overgaven) nam de mijntechnologie toe, terwijl bij het dieper worden van de mijnen o.a. pompen voor het drooghouden belangrijke hulpmiddelen werden.

De behandeling van een stukje verleden aan de hand van enkele belangrijke figuren wil niet zeggen, dat de ontwikk.eling exclusief door deze enkelingen kan worden opgeëist. Niet alleen worden ont-dekkingen bepaald door het geestelijk klimaat van de periode

(Renaissance, hervorming, humanisme e.d.), ook het werk van minder bekende vakbroeders is erg belangrijk. Als dan nog in beschouwing wordt genomen dat de meeste genoemde en te noemen wetenschappers van goede komaf waren, dan moeten we nog die mensen erbij optellen die het werk verrichten om de edellieden edel, de rijken rijk en de wetenschappers vruchtbaar te laten zijn, d.w.z. de pachters, de zeelieden, enz.

b. Het begin van experimentele chemie.

Aristoteles veronderstelde dat alles opgebouwd was uit de volgende vijf stoffen: vuur, lucht, water, aarde en het immateriële ether. Paracelsus kiest als oerelementen: zwavel, kwik en zout. Zijn leerling Van Helmont verwerpt deze opvatting, maar stelt dat alleen lucht en water elementaire bouwstoffen zijn! Hij kweekt een wilg uit een zaadje door alleen water en lucht toe te laten. Hiermee

is zijn uitspraak niet als principe geformuleerd, maar berust zij op waarnemingen. Anderzijds verwierp hij vuur als stoffelijk en

als noodzakelijk voor het leven. Deze laatste twee uitspraken maken dat Van Helmont in het licht van de latere ontwikkelingen belangrijk werd. Hoewel zijn belang dus voornamelijk ontleend wordt aan het feit dat hij zijn uitspraken op waarnemingen baseerde, was hij toch zeker geen empirisch chemicus, maar in zijn hart nog alchemist, die vermeldt dat hij goud heeft zien maken.

Robert Boyie, van grafelijke afkomst, studeerde theologie in Genève. Zijn experimenten met gassen bleken later van groot belang, zodat nu nog een gaswet naar hem is genoemd. Zijn experimenten met vacuüm

(waarvoor Robert Hooke de instrumenten vervaardigde) toonden aan, dat (ongeveer 50 jaar na Van Helmont) gassen materieel waren, omdat

ze bij vacuüm afwezig waren. In vacuüm is verbranding noch leven mogelijk. Boyle verwierp de opvatting van Paracelsus en van Van Helmont, waarbij de elementen occulte eigenschappen werden toege-dicht. Hierdoor kan hij bes·chouwd worden als de grondlegger van onze huidige indeling in elementen. Verder heeft Boyle veel gedaan voor invoering van de chemie in het onderwijs; een invloed die hij mede kon uitoefenen door zijn voorzitterschap van de Royal Society. Een dergelijke vereniging van wetenschappers bestond ook in enkele andere landen. Hun doel was gezamenlijk een aantal brandende tech-nische problemen op te lossen, zoals pompen voor de steeds dieper wordende mijnen, navigatie e.a. Hun oriëntatie was praktisch en filosofische discussies werden, soms overdreven nadrukkelijk, ver-meden.

Deze opsteilling van de wetenschappers hoeft geen verwondering te wekken. Het hiervoor beschreven tijdperk, de 17e eeuw, wordt niet

zozeer gekenmerkt door revolutionaire ideeën, als wel door een gestage ontwikkeling van de natuurwetenschappen. Men gaat stap voor Stap verder in een mathematische d.w.z. kwantitatieve beschrijving van natuurlijke processen. Daarnaast ontwikkelt zich nog steeds vrijwel onafhankelijk de toen nog ambachtelijke industrie, die veeleer leermeester dan toepassingsgebied voor de wetenschap is. Hoewel dit zich op de praktijk richten van de wetenschappelijke verenigingen niet onmiddellijk het gewenste effect had, is de houding die erachter steekt wel belangrijk. In de periode die erop volgt, wordt voornamelijk de feitenkennis belangrijk uitge-breid, doordat men zich meer op de praktijk richtte. De waarnemingen en de conclusies van Van Helmont en Boyle bevatten in primitieve vorm namelijk al de meeste elementen nodig voor de theorie van Lavoisier. Toch waren de waarnemingen van Black, Priestley, Cavendish en Scheele als belangrijke feiten niet het enige dat toegevoegd moest worden. Ook de onafhankelijke geest van v66r de Franse revolutie was nodig. De ontstane achterdocht tegen oude leerstellingen had een positieve invloed op de natuurwetenschappen en deed de interesse voor toepassingen nog verder stijgen. Het zou tot laat in de ISe eeuw duren, voordat Lavoisier het sluitstuk voor een samenhangende anorganische chemische wetenschap, nl. een logische theorie omtrent verbranding zou leveren, waarna de bruikbaarheid van de chemie voor praktische toepassing gaandeweg toeneemt.

c. Industriële ontwikkeling en de flogistontheorie van de verbranding.

Voor nu Lavoisier als grote redder van de chemische wetenschap ten tonele te voeren, is het zaak nog even in te gaan op de oude theorie over verbranding en speciaal op het werk van Black en Priestley. De opvatting van de Grieken en Arabieren, dat vuur een wezenlijk element was, impliceerde dat het materieel was en verdween als iets dood ging, d.w.z. ook bij verbranding. De stof die bij verbranding verdween noemde men flogiston of vuurstof. Het handigste is om daarvoor in de moderne naamgeving 'minus zuurstof' voor te lezen. Boyle verklaarde de gewichtsvermeerdering bij verbranding door de opname van een hoeveelheid warmtestof, die het ontwijkende flogiston in gewicht overschreed.

Josef Black, een Schotse arts met veel interesse voor de natuurwe-tenschap, heeft twee belangrijke bijdragen geleverd, namelijk zijn chemische omzettingen met gassen uit kalk en onderzoekingen wat betreft latente warmte. Om het belang van het laatste aan te tonen, is het goed in het kort op de ontwikkeling van de stoommachine in te gaan. De stoommachine werd in de mijnbouw steeds belangrijker als wateropvoerwerktuig. Door het condenseren van stoom ontstaat onderdruk, waarmee water aangezogen kan worden en door het verhitten van stoom of een ander gas is het dan mogelijk om de druk te leveren die nodig is om het water verder op te voeren.

Het aanzuigen van water op deze manier is voor het eerst door De eaus bij het aanleggen van tuinen gerealiseerd, nog voor Boyle zijn proeven met vacuüm deed. Daarna is er wetenschappelijk zowel als aan de praktische uitvoering veel werk verricht. Wat dit laatste betreft mag Denis Papin, assistent van Huygens en later van Boyie, niet ongenoemd blijven. De eerste die bovengenoemd principe toepaste, voor de 'mijnwerkersvriend~ was Savery. Zijn machine is echter nau -welijks gebruikt, omdat de geringe aanzuighoogte het nodig maakte dat deze hoge-druk-stoomapparatuur op de bodem van de mijnschacht geplaatst moest worden. Belangrijk was echter dat aangetoond was, dat het waterprobleem in de mijnen oplosbaar was. Succesvoller was Newcomen, die met lage-drukstoom en het principe van een ja-knikker de stoomapparatuur bovengronds plaatste en de pompcylinder in de mijn. Het calorisch rendement van deze machines is laag. Pas de condensor van James Watt, instrumentmaker aan de universiteit van Glasgow, zou dit later aanzienlijk verbeteren, zodat stoommachines niet alleen rendabel werden bij de steenkoolmijnen, maar ook voor bijvoorbeeld de aandrijving van weefgetouwen.

De bedoeling van deze uitwijding over de stoommachine is om aan te geven, dat de interesse van Black en anderen voor het gedrag van gassen, opname van warmte bij condenseren en verwarmen van gassen mede geïnspireerd werd door technische problemen. Daarmee de wissel-werking tussen techniek en wetenschap, zoals ook al aangegeven in II.bover de stichting van de Royal Society, benadrukkend.

Black bepaalde de specifieke warmt en van verschillende stoffen en ook de latente warmte van ijs en stoom. Op zoek naar geneesmiddelen verhitte Black onder andere een aantal carbonaten. Hij ving het ontwijkende koolzuur op in een calciumhydroxide-suspensie, die dan evenveel in gewicht toenam als het carbonaat in gewicht verloor.

Hij toonde met andere woorden aan dat een gas een deel kan zijn van een vaste stof, zodoende niets overlatend van het vroegere mystieke karakter dat men gassen toegedicht had.

Priestley, zoon van een koster in Yorkshire, studeerde theologie. De geest van de verlichting maakte hem niet afvallig van zijn geloof, maar deed hem zich rationeel opstellen in een poging beide te vere-nigen. In Frankrijk zou men in die tijd verbaasd zijn geweest een natuurfilosoof tegen te komen, die in God geloofde en in Engeland had men moeite Priestley's geloof van atheïsme te onderscheiden. Hoewel Priestley niet politiek actief was, veroorzaakte de felle reactie in Engeland tegen het klimaat van voor de Franse revolutie wel, dat zijn huis in brand werd gestoken en hij naar Amerika vluchtte. Het is dan ook begrijpelijk, dat - hoewel hij experimen-ten deed die voor Lavoisier reden waren om de flogistontheorie te verwerpen - hij die stap niet heeft gemaakt.

Priestley begreep dat er niet een soort lucht was. Door het verwar-men van kwikoxyde verkreeg hij zuurstof (die hij gedeflogistiseerde

lucht noemde, omdat verbranding er sneller in verliep). Verder toonde hij aan, dat bij verbranding en ademen deze gedeflogisti-seerde lucht gebruikt werd en dat planten koolzuur in zuurstof omzetten.

d. De wet van behoud van massa:basis der kwantitatieve chemie.

Zo werd het materiaal aangedragen om de flogistontheorie, tijden-lang een handzaam instrument bij omzettingen van stoffen, uit het zadel te lichten. Antoine Laurent Lavoisier draaide de flogiston-theorie om door te stellen en nogmaals experimenteel te bevestigen, dat bij verbranding niet flogiston verdween (zelfs niet als men dat een negatieve massa toekent), maar zuurstof werd opgenomen. Verder stelde hij een lijst op, uitgebreider dan die van BoyIe, van elementen en beschreef chemische reacties als combinaties van elementen: zo ook de nu nog veel gebruikte indeling creërend van zuren, basen en zouten. Naast de systematiek die Lavoisier zo in de scheikunde bracht, is ook zijn kwantitatieve aanpak belangrijk. Hoewel als gedachte niet nieuw, heeft hierdoor de wet van behoud van massa toch zijn naam gekregen.

Lavoisier stamde uit de geldadel. Hij geloofde - in de geest van de lSe-eeuwse filosofen -, dat een rechtvaardige wereld door de Rede tot stand zou komen: juist denken zou gevolgd worden door juist handelen. Zijn wetenschappelijke opleiding omvatte wiskunde, astronomie, anatomie, geologie en chemie. Hij kocht zich een plaats bij de belastinginning, waar hij de gelden voor zout en salpeter moest vergaren. Salpeter was belangrijk voor de buskruit~bereiding,

waar Frankrijk te weinig van produceerde, zodat het ingevoerd moest worden. In 1775 werd de buskruitcommissie ingesteld waar Lavoisier lid van werd, zodat hij sindsdien in het Arsenaal woonde. Hier be-schikte hij over een groot laboratorium, dat een trefpunt werd voor vele wetenschappers in die tijd.

Lavoisier was niet alleen actief op het scheikundige gebied, maar met name zette hij zich ook in voor de landbouw. Toenemende welvaart

verhoogde de belastingdruk ook voor de boerenbevolking, waarvan het inkomen echter nauwelijks steeg. Lavoisier stelde verandering van het belastingstelsel voor en rationalisering van het landbouwbedrijf, waarvan hij de ineffectiviteit kende door de experimenten op zijn eigen landgoed. Hij is hierdoor niet alleen de systematicus van de chemische wetenschap, maar ook vormt zijn leven en werk een goede illustratie van de verdere integratie tussen wetenschap en maatschap-pelijk gebeuren, waarin Frankrijk in die tijd voorop ging.

Hiermee is de ontwikkeling van de scheikunde natuurlijk niet ten einde, integendeel, mede door de snel toenemende industriële activiteiten is de wederzijdse stimulans tussen de chemische industrie en de scheikunde in versterkte mate aanwezig. De chemie is door de basis die Lavoisier eraan gaf meer geschikt geworden voor toepassing. Onder invloed van latere filosofische stromingen zal de houding ten opzichte van de toepassingen nog wel veranderen en dit verschilt ook per land, maar in zoverre dat relevant is voor ons verhaal, zal dat elders ter sprake komen.

lIl. DE OPKOMST EN ONTWIKKELING VAN DE CHEMISCHE GROOTINDUSTRIE

De chemische wetenschap in de middeleeuwen is in II.a en b besproken in relatie tot het geestelijk klimaat in die periode. In de Renais-sance en later de Verlichting wordt de relatie tussen ambachtelijke activiteiten en de activiteiten van wetenschappers duidelijker, getuige de bespreking van Georgius Agricola in de rij van belang-rijke chemici en de activiteiten van Black in relatie tot het belangrijker worden van de stoommachine.

Bij een bespreking van de industriële ontwikkelingen zal het nie-mand verbazen, dat daarbij de politieke en economische situatie van invloed is. Ook in de chemische industrie spelen concurrentie, trustvorming, oorlogen en belasting- of tolmaatregelen een belang-rijke rol. Vanaf 1750, als de industriële revolutie zich begint aan

te kondigen, gaan ondernemers meer wetenschappelijk te werk (of andersom zo men wil) en na het uitgroeien van de chemische industrie tot een belangrijke economische activiteit, neemt de voorhanden

zijnde kennis op scheikundig gebied, maar ook het gebruik ervan,

snel toe. Deze tendens versterkt zich tot in het begin van de 20e eeuw: sindsdien kan gesproken worden van duidelijke en systematische wederzijdse ondersteuning tussen wetenschap en industrie.

a. Indeling in perioden.

De ontwikkeling van de chemische industrie kan in drie perioden worden ingedeeld:

1. de periode van het ambacht, waarin de bereiding van edelmetalen, buskruit, kleurstoffen en medicamenten een belangrijke rol speelde. ~1en zou deze tijdsspanne ook kunnen karakteriseren met de belangrijke rol die hout speelt als bouwstof, energiebron en grondstof.

2. de periode van de industriële ontwikkeling. Bij de aanvang van deze periode treedt een snelle schaalvergroting op in de chemische industrie als gevolg van de geweldige veranderingen in de niet-chemische industrie. Een ander kenmerk is dat niet zozeer 'nieuwe' ontdekkingen een rol spelen, maar het ontwikkelen van economisch rendabele processen. Daarnaast vinden 'continue' processen meer en meer ingang, Het intensieve gebruik van steenkool en ijzer zijn kenmerkende trekken in deze periode.

3. De periode van wetenschappelijke ontwikkeling die ingeluid wordt door het Haber-Bosch-ammoniakproces. De wetenschappelijke inbreng van Prof. Haher wordt door een chemicus bij BASF (Bosch) vertaald tot een industrieel proces. De hoge drukken die hierbij worden toegepast maken vele andere processen mogelijk, terwijl ook het gebruik van katalysatoren vele nieuwe ontwikkelingen tot gevolg had. Deze ontwikkeling valt min of meer samen met het toenemend