William Perkin
Tijdens experimenten thuis om een synthetisch geneesmiddel tegen malaria te produceren, ontdekte de 18-jarige William Perkin mauveine, een paarse kleurstof. In moderne oren klinkt dit misschien alledaags, maar in 1856 was het groot nieuws omdat paarse kleurstoffen altijd enorm duur waren geweest – paarse kleding was voorbehouden aan een elite: keizers, koningen en zegevierende generaals droegen paars als statussymbool.
Perkins mauveine maakte paarse kleding voor iedereen toegankelijk en hij werd rijk. Tot dan toe waren alle kleurstoffen natuurlijke producten geweest. Mauveine was de eerste kleurstof die in een laboratorium ontstond, en al snel volgden er tientallen. De revolutie van de synthetische kleurstof veroverde de wereld stormenderhand en veranderde textiel, voedingsmiddelen en geneeskunde.
Begin
William Henry Perkin werd geboren op 12 maart 1838 in Londen, Engeland, Verenigd Koninkrijk.
Zijn vader, George Perkin, was een timmerman van bescheiden komaf. Van nul af aan bouwde hij een succesvol bedrijf op als bouwer en aannemer. De moeder van William, Sarah Cuthbert, was als kind met haar gezin vanuit Schotland naar Londen gekomen. William was de jongste van de vier jongens en drie meisjes van het echtpaar; allen werden opgevoed in het Anglicaanse geloof.
Williams familie woonde in een groot, goed ingericht huis in een achterstandswijk van Oost-Londen. Zijn ouders stuurden hem naar een privé-school, Arbour Terrace School, niet ver van huis. Zijn leraren daar merkten op dat hij een zeer intelligente jongen was met een opmerkelijk nieuwsgierige geest: hij leek gedreven om te begrijpen hoe alles om hem heen werkte.
Wat te doen?
William Perkin: zelfportret op 14-jarige leeftijd, hoewel hij ouder lijkt.
William werkte graag met zijn handen, en dacht aanvankelijk dat hij in de voetsporen van zijn vader zou treden om bouwvakker te worden. Zijn vader had de liefde voor muziek doorgegeven aan zijn kinderen, en William speelde contrabas en viool. In meer fantasierijke ogenblikken dacht hij een kwartet te vormen met zijn muzikale broers & zusters en door het land te reizen om voordrachten te geven; kunstenaar worden sprak hem ook aan.
Chemie en Michael Faraday
Op 12-jarige leeftijd begon William met fotografie, dat toen nog in de kinderschoenen stond. Een vriend liet hem kennismaken met scheikunde-experimenten en liet hem kristallen zien. William was stomverbaasd door hun schoonheid. Vanaf dat moment wist hij zeker dat scheikunde zijn leven zou worden.
Op 13-jarige leeftijd schreef hij zich in aan de City of London School, waar hij tijdens de lunch twee keer per week scheikundelessen volgde. Zijn vader kocht laboratoriumglaswerk voor hem om thuis experimenten uit te voeren.
Het jaar daarop stelde Williams scheikundeleraar voor dat hij Michael Faraday zou schrijven om te vragen of hij zijn lezingen aan het Royal Institution mocht bijwonen. De grote man antwoordde William persoonlijk en vanaf dat moment bracht hij de zaterdagmiddagen door bij de lezingen van Faraday.
Royal College of Chemistry
In 1845, toen William zeven jaar oud was, had het Royal College of Chemistry voor het eerst zijn deuren geopend om scheikunde op universitair niveau te onderwijzen. Acht jaar later, toen William 15 was, raadde zijn scheikundeleraar hem aan zich daar in te schrijven. Williams vader verzette zich hier fel tegen – hij was er nog steeds op gebrand dat William architect zou worden. Na een aantal ontmoetingen met de directeur van de school, de vermaarde Duitse chemicus August Wilhelm von Hofmann, raakte hij er echter van overtuigd dat scheikunde voor zijn zoon een lonende carrière zou betekenen. William zou al snel zijn vaders stoutste verwachtingen overtreffen.
In 1854, 16 jaar oud, zette William thuis een laboratorium op om zijn eigen onderzoeksprojecten uit te voeren. Op de universiteit bloeide hij op onder de vleugels van Hofmann en publiceerde zijn eerste onderzoekspaper in 1855: Over de werking van chloride van cyanogen op naftylamine.
De kleur paars
Tot Perkins tijd was paarse kleding verbonden met keizers, vorsten, en groot prestige.
De natuurlijke kleurstof, Tyrisch paars, die werd gebruikt om paarse kleding te maken, werd gemaakt van het klierslijm van een soort vleesetende zeeslak. Er waren tienduizenden slakken nodig om een bruikbare hoeveelheid verfstof te maken, en het verfproductieproces zelf was ingewikkeld.
Voor de meeste mensen was paars onbetaalbaar.
De kleur van 6,6′-dibromoindigo, het belangrijkste chemische bestanddeel van Tyrisch paars.
Een mozaïek uit de zesde eeuw van de Byzantijnse keizer Justinianus de Grote. De meeste moderne ogen herkennen zijn status aan zijn kroon en aureool. In de ogen van zijn tijdgenoten was de paarse kleding van Justinianus even veelzeggend.
Paars voor iedereen
Een toevallige ontdekking
William Perkin was nog maar net 18 toen hij de toevallige ontdekking deed die zijn leven zou veranderen. Hij deed deze ontdekking tijdens de paasvakantie van 1856 in zijn laboratorium thuis, dat bestond uit:
“… de helft van een kleine maar langwerpige kamer met een paar planken voor flessen en een tafel. In de open haard was ook een oven gebouwd. Geen water aangelegd of gas. Ik werkte met oude Berzelius spirituslampen en in een schuurtje deed ik verbrandingen met houtskool. In dit laboratorium werkte ik ’s avonds en in de vakanties.”
Het Recept
Perkin begon met aniline, een organische verbinding die ruikt naar rotte vis. Aniline is een van de duizenden chemische verbindingen die worden aangetroffen in steenkoolteer, het zwarte slib dat overblijft nadat steenkool is verhit om steenkoolgas te produceren. (Tot het midden van de twintigste eeuw was bijna al het gas voor verlichting en brandstof steenkoolgas.)
Perkin hoopte aniline te kunnen gebruiken als uitgangspunt voor de synthese van kinine, een dure natuurlijke verbinding die werd gebruikt om malaria te behandelen – de synthese van kinine was een project dat Hofmann hem had gegeven. Malaria was toen een groot probleem in het Westen, inclusief zuidelijke delen van Engeland.
Perkin oxideerde aniline in zwavelzuur met kaliumdichromaat om een zwarte substantie te verkrijgen, die duidelijk geen kinine was. Gedreven door zijn oude kinderlijke nieuwsgierigheid, in plaats van de zwarte substantie weg te gooien, onderzocht hij deze en ontdekte een paarse kleurstof. Zijn laboratorium aantekeningen bestaan nog steeds, compleet met zijn paarse vingerafdrukken.
“Ik trachtte een kunstmatige base om te zetten in de natuurlijke alkaloïde kinine, maar mijn experiment gaf, in plaats van de kleurloze kinine, een roodachtig poeder. In de wens dit resultaat te begrijpen, werd een andere basis van eenvoudiger constructie gekozen, namelijk aniline, en in dit geval werd een volkomen zwart product verkregen. Dit werd gezuiverd en gedroogd, en wanneer het met wijnspiritus werd verteerd, gaf het de paarsachtige kleurstof.”
Is het waardevol?
Perkin liet zijn paarse kleurstof zien aan zijn broer Thomas en Arthur Church, een vriend van de universiteit. Samen verplaatsten zij Perkins laboratorium naar het tuinhuisje van de familie Perkin, waar zij meer van de paarse kleurstof produceerden en gebruikten om wat zijde te kleuren: zij waren verrukt toen zij zagen dat de zijde prachtig, helder paars werd – er was geen garantie geweest dat de kleurstof zich aan de zijde zou hechten.
De helderpaarse kleur was bovendien stabiel op zijde: hij spoelde niet weg met water en zeep, en verkleurde niet in het licht.
Op het eerste gezicht noemde Perkin de kleurstof ‘anilinepurper’ of ‘Tyrian purple’. Chemici gaven het later de naam mauveine.
Een monster van zijde geverfd met William Perkins eerste partij mauveine. De brief boven de zijde is van de zoon van Perkin. Afbeelding door Henry Rzepa.
William en zijn broer Thomas werkten verder aan mauveine en produceerden het in grotere, zuiverder hoeveelheden. Een van Thomas’ vrienden vertelde hem over een zeer gerenommeerde stoffenfabriek in de Schotse stad Perth, dus William stuurde de eigenaar een paar paarse stofstalen.
Weldra ontving hij een zeer enthousiast antwoord van Robert Puller. Puller, wiens fabriek onlangs zijde had geproduceerd voor koningin Victoria, vertelde Perkin dat, mits zijn nieuwe verfstof niet verschrikkelijk duur was, het een van de waardevolste ontdekkingen zou zijn die sinds lange tijd waren gedaan.
In augustus 1856 vroeg de 18-jarige Perkin patent aan op zijn ontdekking.
“De aard van mijn uitvinding bestaat in het vervaardigen van een nieuwe kleurstof voor het verven met een lila of purperen kleur van stoffen van zijde, katoen, wol, of ander materiaal op de volgende manier…”
Hofmann’s Huff
Perkin vertelde Hofmann nu over zijn ontdekking en zei dat hij de universiteit zou verlaten om zijn ontdekking naar het volgende niveau te tillen: productie op industriële schaal. Hofmann zei boos tegen Perkin dat hij dom was om zijn opleiding op te geven voor zoiets onbeduidends – hij noemde de nieuwe kleurstof ‘purperen slib’. Hij zei dat Perkin, door de grens over te gaan van wetenschappelijk onderzoek naar fabricage, het risico zou lopen een wetenschappelijke verschoppeling te worden.
Hoch, binnen een jaar werd de 19-jarige Perkin verkozen tot een volwaardig fellow van de Chemical Society of London.
De nieuwe kleurstof is een hit
In juni 1857 investeerde de vader van William Perkin al zijn eigen geld in het paarse project en begon met de bouw van de fabriek die mauveine zou gaan produceren. De fabriek werd in zes maanden voltooid. Ondertussen loste William de talloze chemische, technische en productieproblemen op die zich voordeden – een opmerkelijke prestatie voor zo’n jonge man.
De productie van mauveine op ware grootte had niet op een beter moment kunnen komen: in de tweede helft van 1857 begon men de laatste keizerin van Frankrijk, Eugénie, de meest modieuze vrouw ter wereld, te zien in een tint paars, beschreven met het Franse woord mauve.
In januari 1858 droeg de Britse koningin Victoria mauve op het huwelijk van haar dochter Vicky.
Modebewuste dames in heel Europa eisten nu mauve voor hun jurken – Perkin was op een snel spoor naar rijkdom.
ARABELLA MARIA: “En dan te bedenken, Julia liefste, dat onze moeders zulke belachelijke mode droegen als deze!”
BEIDE: “Ha! ha! ha! ha!”
Meer ontdekkingen
Perkins ontdekking van mauveine ontketende een stortvloed van activiteit onder chemici die onophoudelijk experimenteerden met overvloedige voorraden koolteer in een poging om nieuwe synthetische kleurstoffen te produceren. Uiteindelijk werden duizenden synthetische kleurstoffen ontdekt en gecommercialiseerd. Perkin zelf ontdekte onder meer ‘Britannia violet’ en ‘Perkin’s green’.
In december 1873 verkocht Perkin zijn kleurstoffenfabriek. Hij zette zijn onderzoekswerk in de organische chemie voort en deed een aantal ontdekkingen, waarvan de belangrijkste de Perkin-reactie was om kaneelzuren te synthetiseren, een belangrijke groep chemische stoffen die worden gebruikt om aangenaam ruikende esters te maken voor de productie van parfums en ook in farmaceutica, smaakstoffen en synthetisch indigo.
Honors
Verre van een wetenschappelijke outcast te worden, zoals voorspeld door professor Hofmann, ontving Perkin een aantal onderscheidingen, waaronder:
1857: Fellow of the Chemical Society of London
1866: Fellow of the Royal Society
1879: Royal Medal
1889: Davy Medal
1890: Albert Medal
1906: Perkin Medal
1906: Geridderd tot Sir William Henry Perkin
Sinds 1906, de vijftigste verjaardag van de ontdekking van mauveine, kent de American Society of Chemical Industry jaarlijks de Perkin Medal toe voor:
Innovatie in de toegepaste scheikunde die heeft geleid tot een opmerkelijke commerciële ontwikkeling en een inwoner van de VS.
Perkin, hoewel geen inwoner van de VS, was de eerste winnaar. De Perkin-medaille wordt beschouwd als de hoogste eer in de Amerikaanse industriële chemie.
De Perkin-medaille. Afbeelding met dank aan het Science History Institute.
Familie en het einde
In september 1859, 21 jaar oud, trouwde Perkin met zijn nicht Jemima Harriet Lisset. Ze kregen twee zonen: William Henry Perkin Jr., en Arthur George Perkin. Beiden werden vooraanstaande organisch scheikundigen. Kort na de geboorte van Arthur in december 1861, stierf Jemima aan tuberculose.
In 1864 trouwde Perkin met Alexandrine Caroline Mollwo, die oorspronkelijk uit Polen kwam. Ze kregen drie dochters: Annie, Sacha Emilie, en Helen Mary, en een zoon, Frederick Mollwo Perkin, die een vooraanstaand chemicus werd.
Perkin was vegetariër. Op latere leeftijd werd hij een evangelisch christen en pleitte hij voor liefdadigheid en een alcoholvrije, gematigde levensstijl. Hij gaf grote sommen geld aan liefdadigheidsinstellingen, waaronder kerken en het Leger des Heils. Hij zette zijn jeugdhobby voort, het bespelen van verschillende muziekinstrumenten.
William Perkin stierf op 69-jarige leeftijd in zijn huis in Harrow, Londen aan een dubbele longontsteking op 14 juli 1907, nadat zijn blindedarm was gebarsten. Hij werd begraven op het kerkhof van Christ Church, in Harrow. Zijn tweede vrouw Alexandrine, hun dochter Sacha, en zoon Frederick werden na hun latere dood bijgezet in hetzelfde graf.
Auteur van deze pagina: The Doc
© Alle rechten voorbehouden.
Citeer deze pagina
Gebruik de volgende aanhaling volgens MLA:
"William Perkin." Famous Scientists. famousscientists.org. 8 Oct. 2018. Web. <www.famousscientists.org/william-perkin/>.
Gepubliceerd door FamousScientists.org
Verder lezen
Simon Garfield
Mauve : hoe één man een kleur uitvond die de wereld veranderde
W.W. Norton & Company, New York, 2001
Creative Commons
Afbeelding van zijde geverfd met mauveine door Henry Rzepa onder de Creative Commons Naamsvermelding-GelijkDelen-licentie 2.5 Generieke licentie.
Beeld van de Perkin Medaille door Conrad Erb, Science History Institute onder de Creative Commons Naamsvermelding-GelijkDelen-licentie 3.0 Unported.