Kémiai kalandozás a képtárakban

Riedel Miklós
kémia

Az itt következő összeállítás az ELTE Kémiai Intézet ismeretterjesztő sorozatának előadásvázlatán alapul. A kísérő szöveg hiányában, megpróbáltam a cikk áttekinthetőségét és a képek minőségét javítani, továbbá ’+’ jelzéssel négy további illusztrációt is beillesztettem. A szerk.

Mit is ábrázoltak a festők a kémia világából?

Egy képtárban nem csak a művészettörténeti ismertető füzetek kalauzolásával lehet végigmenni, hanem a vegyész szemével is. A festmények egy részén szembeötlő a természettudományos tartalom. Több művészről ismert, hogy olykor szinte már a tudós alaposságával tanulmányozta a jelenség legapróbb részleteit. Másokat viszont csak a látvány ragadta meg. Esetenként valamilyen szempontból hibás a kép. Talán a festő tudása nem volt megfelelő vagy a mű egy idejét múlt elméletet tükröz? Akár rejtvényes kérdések felvetődhetnek a képekkel kapcsolatban.

Virtuális múzeumlátogatásunkban ilyen szempontból nézzük meg a nagy mesterek alkotásait.

szóelválasztás
Szépművészeti Múzeum, Budapest

Bevezető

Egy képtárban nem csak a művészettörténeti ismertető füzetek kalauzolásával lehet végigmenni, hanem a kémikus–fizikus szemével is. Ne csak a művészettörténeti vonatkozásokat, a kompozíciót, a festő színvilágát, az ecsetkezelést, esetleg a történelmi, a bibliai vonatkozásokat figyeljük meg, hanem

  • a festmények természettudományos vonatkozásait
  • a festményen ábrázolt kémiai, fizikai jelenségekkel kapcsolatos kérdéseket és asszociációkat
  • sőt, rejtvényes kérdések, számolási feladatok is felvetődhetnek a képekkel kapcsolatban

A kémikus–fizikus szemével

  • sok festménynél szembeötlő a természettudományos tartalom
  • több művészről ismert, hogy olykor szinte már a tudós alaposságával tanulmányozta a jelenség legapróbb részleteit (Leonardo, Degas)
  • másokat viszont csak a látvány ragadta meg
  • esetenként valamilyen szempontból hibás a kép. Ekkor érdekes kérdés, hogy miért? A festő tudása nem volt megfelelő, vagy a mű egy már megdőlt, de akkor még fennálló elméletet tükröz?

A témák változatosak

  • alkimisták, tudósok
  • gyógynövények, drogok, mérgezések, alkohol, dohány
  • lángok, égések, robbanások
  • fémek megmunkálása
  • környezeti ártalmak
  • színek
  • fizikai és kémiai jelenségek stb.

Konkrét példa

Egy turista szemével

Isenheimi oltár
Matthias Grünewald · 1510 körül · Musée Unterlinden, Colmar

Egy orvos szemével

Isenheimi oltár (részlet)
Isenheimi oltár (részlet)
anyarozsmérgezés tünetei

Szent Antal tüze · Remete Szent Antal (Egyiptom, 251–356)


Mintha elevenen égne égő fájdalmak, epilepsziaszerű görcsök, félelmetes látomások, végtagok elhalása


A középkorban az ínséges időkben rejtélyes járványok pusztítottak

Anyarozs – a rozs gombás megbetegedése


Ergotizmus (mérgezés)

Egy kémikus szemével

Alkaloidok gyógyászati hatóanyag
ergotamin (1918, Stoll)
vérzéscsillapítás, migrén, Parkinson-kór
Az ergotamin szerkezete
Lizergsav-dietilamid (LSD)
Albert Hoffmann, 1943 (1938)
25–500 µg
Az LSD szerkezete

Lucy in the Sky with Diamonds (Beatles, 1967)

Néhány ismert orvosi eset

Magába roskadt öregember
Vincent van Gogh · 1890 · olaj, vászon · 81 × 65 cm · Rijksmuseum, Amszterdam
depresszió
Szent Jeromos a halálról elmélkedik
Marinus van Reimerswaele · 1541 · olaj, tábla · 80 cm × 108 cm · Museo Nacional del Prado, Madrid
Horton-kór*
  • * Halántéktáji verőérgyulladás (Horton-kór) – Erős fejfájás, hőemelkedés, rágásra jelentkező fájdalom, esetleg vakság. A verőerek falának gyulladásos elváltozása okozza, kivált a halántékon, a fejen és a nyakon.
Vakok
Pieter Bruegel · 1568 · olaj, vászon · Museo di Capodimonte, Nápoly
szembetegségek

A képtárban a kémikus szemével

Alkímisták ábrázolása

Tankönyvekben, sőt vegyszerkatalógusokon is gyakran láthatunk alkimistákat ábrázoló festményeket. Az egyik gyakran felbukkanó kép:

Az alkimista felfedezi a foszfort
Joseph Wright of Derby · 1771 · olaj, vászon · 1270 × 1061 cm · Derby Museum and Art Gallery, UK
Az alkímista+
Idősebb Pieter Bruegel · 1558 körül · metszet · 44 cm × 32 cm · The Metropolitan Museum of Art, New York

Alkaloidok

Szókratész halála
Jacques Louis David · 1787 · olaj, vászon · 130 × 196 cm · The Metropolitan Museum of Art, New York

Szókratészt méreg, a bürök koniin nevű alkaloid tartalmú főzetének kiivására ítélték.


A koniin alulról, a lábtól felfelé haladva bénulást, majd amikor a bénulás a tüdőt eléri, halált okoz.

A képen megfigyelhetők a tünetek: a láb már furcsa szögben áll, Szókratész már nem érzi a térdére tett kezet, azonban tiszta fejjel magyarázza a mérgezés hatását tanítványainak.

(Kr. e. 399, Platón)

A koniin szerkezete

A növények erős élettani hatással rendelkező, nemkötő elektronpárjuk miatt alkalikus nitrogénatommal rendelkező anyagai az alkaloidok.


Fájdalomcsillapító: köszvény, rákos fekély
1934-ig használják

Hallucinogének

Az abszintivó
Edouard Manet · 1858–1859 · olaj, vászon · Ny Carlsberg Glyptotek, Koppenhága
Az abszintivó (részlet)
Az abszintivó
Pablo Picasso · 1901 · olaj, karton · Melville Hall Collection, New York
Az abszintivó (részlet)
Abszintivó
Edgar Degas · 1875–76 · olaj, vászon · Musée d’Orsay, Párizs
Abszintivó (részlet)
A klorofill szerkezete

Szín–íz–hallucinogén hatás. Ennek a három tulajdonságának köszönhette az abszint különleges népszerűségét. Oscar Wilde, Baudlaire, Rimbaud….

A zöld színt a fehér üröm leveléből nyert olajból származó klorofill adja.


oldhatóság
kolloid
A β-tujon szerkezete
Az olaj tartalmazza az abszintin nevű anyagot is
105-es hígításban is érezhetően keserű
egy terpenoidot, a tujont, amely erős idegméreg (izomrángás, görcs)
Abszintizmus – hallucinációk, ingerlékenység, mérgezések (ipari alkohol)
Az abszintot ezen tulajdonsága miatt 1915-től betiltották.
A Pernot cég abszint-plakátja
1875 · Párizs
1787 · A Pernot gyártja
1840 · francia idegenlégió
19. század második fele · divat
1915-től · betiltották

EU szabályozás: 35 mg/kg tujon, 70% alkoholtartalom
2008 · Budapest

Polifenolok (flavonidok)

Apám és Piacsek bácsi vörösbor mellett
Rippl-Rónai József · 1907 · olaj, karton · 68 × 100 cm · Magyar Nemzeti Galéria, Budapest

vitaminok (B12) · szerves savak · polifenolok (flavonidok) · alkohol

A (+)-katechin szerkezete
A (–)-epikatechin szerkezete
A procianidin szerkezete
polifenolok (flavonidok)
antioxidáns és gyökfogó
koleszterin kiürülés érfal rugalmassága
csokoládéban, teában is
A bikaverin szerkezete

bikaverin $\mathrm{C_{20} H_{14} O_{8}}$

A bikaverin izolációját ismertető cikk

Szódavíz

Éjszakai kávéház
Paul Gauguin · 1888 · olaj, vászon · 72 × 92 cm · Puskin Múzeum, Moszkva
Miért vastag a szódásüveg fala?
Miért buborékol a szódavíz a pohárban?

A szódásüvegben a szén-dioxid és a víz egyensúlyban van a szénsavval. Az egyensúly eltolható (Le Chatelier-elv). Az üvegben nagy a nyomás, az egyensúly a szénsav felé van eltolva (7–8 g/dm3 szén-dioxid).
$$\mathrm{CO_{2(g)}+6H_2 O_{(f)}\Longleftrightarrow CO_2\cdot 6H_2 O_{2(aq)}}$$ $$\mathrm{CO_2\cdot 6H_2 O_{2(aq)}\Longleftrightarrow H_2 CO_{3(aq)}+5H_2 O_{(f)}}$$

Amikor a szódásüvegből a szódavíz a pohárba kerül, a túltelített oldatból a szén-dioxid buborék formájában kigyöngyözik.

Nő kávéházban
Pablo Picasso · 1901–02 · olaj, vászon · 73 × 54 cm · Ermitázs, Szentpétervár
Csúzy kastély, Csúz (Dubník, Szlovákia)

Milyen magyar vonatkozása van a szódavízgyártásnak?

Jedlik Ányos (1828 Győr, 1841 Pest)

  1. edény – négyszeresre hígított kénsav, porrá tört kréta, márvány
  2. edény – szóda vagy hamuzsír oldata
  3. edény – a szódavíz

azon csípőssége, amelyet a pezsgő borban kedvelünk, nagyon kielégíthető.

Porcelán

Johann Friedrich Böttger
Ismeretlen festő · Castle Lustheim, Németország

Johann Friedrich Böttger (1682–1719): alkimista és a porcelán feltalálója (1708) Erős Ágost udvarában (Drezda).

Miért hord turbánt? Mohamedán volt?
A porcelánt 1400 °C-on égetik.

Oxigén

Antoine Laurent és Marie-Anne Lavoisier portréja
J.-L. David · 1788 · olaj, vászon · 259,7 × 196 cm · The Metropolitan Museum of Art, New York

Milyen gáz lehet az üvegballonban?


Az oxigént Joseph Priestley fedezte fel 1774-ben

Priestley elnevezése: „deflogisztonizált levegő”

Lavoisier elnevezése: „oxigén” · 1779

Görgey Artúr portréja
Orlai Petrich Soma miniatúrája · magántulajdon

Görgey Artúr

  • Prof. Redtenbachernál vegyésznek tanul a prágai egyetemen (1845–48)
  • kókuszdióban lévő zsírsavak elválasztása (laurinsav) Annalen der Chemie und Pharmazie 1848 (66. kötet, 3. szám, 290–314. p.)
  • molibdénsav kinyerése (Klagenfurt)
  • Kapcsolat Than Károllyal és Lengyel Bélával
Görgey Artúr cikke Liebig folyóiratában

Berlini kék

A berlini kék reakció

Diák figyeli a berlini kék reakciót
Írd fel a reakcióegyenletet
Berlini kék festékszemcsék+
A nagy hullám Kanagavánál+
Kacusika Hokuszai · 1830 körül · Hakone Museum, Japán

Léghajó

Léghajó
Szinyei Merse Pál · 1882 · olaj, vászon · 42 × 39 cm · Magyar Nemzeti Galéria, Budapest
Vízbontó készülék
A Montgolfier testvérek léghajója (1784. október 19.)
Claude-Louis Desrais · 1784 · metszet · Preussischer Kulturbesitz, Berlin

Mivel van töltve a léghajó?

Hőlégballon?
Héliummal?
Hidrogénnel?

1869 · Hélium a Napban
1895 · Földön uránércből (Ramsay)
1905 · földgázból
1908 · ipari méretben levegő cseppfolyósítással (Kamerlingh Onnes)

Mivel van töltve a léghajó? Hidrogénnel.


Hidrogénelőállítás nagy mennyiségben akkoriban: izzó vasra vízgőzt fúvattak.

Kémiai légszennyezés

„Impression soleil levant” (A felkelő Nap impressziója)
Claude Monet · 1872 · Musée du Louvre, Paris

Az impresszionizmus a környezetszennyezéssel kezdődött?

Parlament, London (Egy cseppnyi nap a ködben)
Claude Monet · 1904 · olaj, vászon · 81 × 92 cm · Musée d’Orsay, Párizs
A Waterloo híd, London
Claude Monet · 1903 · olaj, vászon · The Carnegie Museum of Art, Pittsburgh, USA
kémiai légszennyezés
üvegházhatás
aeroszol
savas eső
  • Mit gyárthatnak a háttérben látható gyárakban? (Angolkór)
  • Miért veszélyesebbek a savas esők Skandináviában mint Magyarországon?
A savas eső hatása a környezetre
London, 2003
A szerző felvétele

Vulkánkitörések a festményeken

A Vezúv kitörése
Barabás Miklós · 1835 · akvarell, papír · 168 × 226 mm · magántulajdon
Sikoly
Edvard Munch · 1893 · olaj, tempera és pasztell, karton · Nasjonalgalleriet, Oslo
Krakatau, Indonézia, 1883
Naplemente a Petworth tónál
J. M. W. Turner · 1828 · Tate Gallery, London
Naplemente
J. M. W. Turner · 1833 · Tate Gallery, London
Naplemente a Petworth tónál a Fülöp-szigeteki Babuyan vulkán 1831-es kitörését követően

Színek

Őszi levelek
John Everett Millais · 1856 · olaj, vászon · Manchaster Art Galleries, Manchaster

Mi okozza a sárga színeket a képen?

  • a levelekben
  • az ég alján

Tyndall-jelenség

  • antocián
  • klorofill
  • karotin
Az antocianidin felépítése
Az antocianidinek által színes árvácskák
Az α-karotin felépítése

Molekulák konformációja**

  • ** konformáció – Egy molekulának azok a lehetséges térszerkezetei, amelyek egy-egy kötéstengely körüli átfordulással átmehetnek egymásba. Elsősorban a szerves kémiában van jelentősége.
Táncosztály
Edgar Degas · 1871 · olaj, tábla · 20 cm × 27 cm · The Metropolitan Museum of Art, New York
Balett-táncosok
Edgar Degas · 1879 körül · pasztell · Shelburne Museum, VT, USA
Az arabeszk
Edgar Degas · 1877 · vegyes technika, vászon · 67 × 38 cm · Musée d’Orsay, Párizs
Hargittai István: Degas’ Dancers: an illustration for rotational isomers
Journal of Chemical Education 60 (1983) 2. 94. p.
rotációs izoméria

A kémia tanítása

Kémiatanítás
J. M. Treu (1713–1796) · Museen der Stadt Bamberg
lombik · égő · vegyszerek · jegyzőkönyv
Kémiát és gyógyszerészetet tanulmányozó+
Karl Joseph Litschaur (1830–1871) · olaj, vászon
Előadás a Royal Institutionban
Thomas Rowlandson · 1819 · színezett metszet · 33 × 24 cm
Forrás

chem.elte.hu (Az „Alkímia ma” előadássorozat 2008. január 10-i programja.)

Jegyzet

Megjelent még: Napjaink kémiája. A Természet Világa 2007. évi I. különszáma. 124. p.