William Perkin
Prowadząc w domu eksperymenty mające na celu wyprodukowanie syntetycznego leku na malarię, 18-letni William Perkin odkrył mauveine, purpurowy barwnik. Dla współczesnych uszu może to brzmieć skromnie, ale w 1856 roku była to wielka nowina, ponieważ purpurowe barwniki zawsze były niebotycznie drogie – purpurowe ubrania były domeną elit: cesarze, królowie i zwycięscy generałowie nosili purpurę jako symbol statusu.
Fioletowa mauveine Perkina przyniosła purpurowe ubrania wszystkim, a on sam stał się bogaty. Do tego czasu wszystkie barwniki były produktami naturalnymi. Mauveine był pierwszym barwnikiem, który powstał w laboratorium, a wkrótce pojawiły się dziesiątki innych. Rewolucja barwników syntetycznych wzięła świat szturmem, przekształcając tkaniny, żywność i medycynę.
Początki
William Henry Perkin urodził się 12 marca 1838 roku w Londynie, w Anglii, w Wielkiej Brytanii.
Jego ojciec, George Perkin, był stolarzem o skromnych korzeniach. Zaczynając od zera, zbudował udany biznes jako budowniczy i wykonawca. Matka Williama, Sarah Cuthbert, przybyła z rodziną do Londynu ze Szkocji, gdy była dzieckiem. William był najmłodszym z czworga synów i trzech dziewczynek; wszyscy zostali wychowani w wierze anglikańskiej.
Rodzina Williama mieszkała w dużym, dobrze wyposażonym domu w nieciekawej dzielnicy wschodniego Londynu. Rodzice posłali go do prywatnej szkoły, Arbour Terrace School, niedaleko od domu. Jego nauczyciele zauważyli, że był bardzo inteligentnym chłopcem o niezwykle ciekawskim umyśle: wydawało się, że dąży do zrozumienia, jak wszystko wokół niego działa.
What to Do?
William Perkin: autoportret w wieku 14 lat, choć wygląda na starszego.
William lubił pracę ręczną i początkowo myślał, że pójdzie w ślady ojca i zostanie budowniczym. Jego ojciec przekazał swoim dzieciom miłość do muzyki, a William grał na kontrabasie i skrzypcach. W bardziej fantazyjnych chwilach myślał, że mógłby założyć kwartet ze swoimi muzykalnymi braćmi &siostrami i podróżować po kraju, dając recitale; podobało mu się również zostanie artystą.
Jego ojciec jednak wolał, aby jego najmłodsze dziecko zostało architektem.
Chemia i Michael Faraday
W wieku 12 lat William zajął się fotografią, wtedy w jej początkach. Przyjaciel zapoznał go z podstawowymi eksperymentami chemicznymi i pokazał mu kilka kryształów. William był oszołomiony ich pięknem. Od tego momentu był pewien, że chemia będzie jego życiem.
W wieku 13 lat zapisał się do City of London School, gdzie dwa razy w tygodniu w porze lunchu uczęszczał na zajęcia z chemii. Jego ojciec kupił mu szkło laboratoryjne, aby mógł przeprowadzać eksperymenty w domu.
W następnym roku nauczyciel chemii Williama zasugerował mu, by napisał do Michaela Faradaya z pytaniem, czy mógłby uczestniczyć w jego wykładach w Royal Institution. Wielki człowiek odpowiedział Williamowi osobiście i od tej pory spędzał on sobotnie popołudnia na wykładach Faradaya.
Royal College of Chemistry
W 1845 roku, kiedy William miał siedem lat, Royal College of Chemistry po raz pierwszy otworzyło swoje podwoje, aby nauczać chemii na poziomie uniwersyteckim. Osiem lat później, gdy William miał 15 lat, jego nauczyciel chemii polecił mu, by się tam zapisał. Ojciec Williama stanowczo się temu sprzeciwił – nadal był gorliwym zwolennikiem tego, by William został architektem. Jednak po kilku spotkaniach z dyrektorem uczelni, znanym niemieckim chemikiem Augustem Wilhelmem von Hofmannem, dał się przekonać, że chemia zapewni jego synowi satysfakcjonującą karierę. William wkrótce przekroczył najśmielsze oczekiwania ojca.
W 1854 roku, w wieku 16 lat, William stworzył w domu laboratorium, w którym prowadził własne projekty badawcze. W college’u rozkwitł pod skrzydłami Hofmanna, publikując swoją pierwszą pracę badawczą w 1855 roku: On the action of chloride of cyanogen on naphthylamine.
The Color Purple
Do czasów Perkina purpurowe ubrania były związane z cesarzami, monarchami i wielkim prestiżem.
Naturalny barwnik, purpura tyryjska, który był używany do produkcji purpurowych ubrań, był wytwarzany ze śluzu gruczołowego pewnego gatunku mięsożernego ślimaka morskiego. Do wytworzenia użytecznej ilości barwnika potrzebne były dziesiątki tysięcy ślimaków, a sam proces produkcji barwnika był skomplikowany.
Dla większości ludzi purpura była nieosiągalna.
Kolor 6,6′-dibromoindigo, głównego składnika chemicznego purpury tyryjskiej.
Mozaika z VI wieku przedstawiająca cesarza bizantyjskiego Justyniana Wielkiego. Większość współczesnych oczu rozpoznaje jego status po koronie i aureoli. W oczach współczesnych purpurowe ubranie Justyniana było równie znaczące.
Purpura dla każdego
Przypadkowe odkrycie
William Perkin skończył właśnie 18 lat, gdy dokonał przypadkowego odkrycia, które zmieniło jego życie. Dokonał go podczas wakacji wielkanocnych w 1856 roku w swoim domowym laboratorium, które było:
„… połową małego, ale podłużnego pokoju z kilkoma półkami na butelki i stołem. W kominku zbudowany był również piec. Nie było w nim ani wody, ani gazu. Pracowałem na starych lampach spirytusowych Berzeliusa, a w szopie robiłem spalanie na węglu drzewnym. To właśnie w tym laboratorium pracowałem wieczorami i w czasie wakacji.”
Przepis
Perkin zaczął od aniliny, związku organicznego, który pachnie zgniłą rybą. Anilina jest jednym z tysięcy związków chemicznych znajdujących się w smole węglowej, czarnym szlamie pozostałym po podgrzaniu węgla w celu wytworzenia gazu węglowego. (Do połowy XX wieku prawie cały gaz do oświetlenia i paliwa był gazem węglowym.)
Perkin miał nadzieję wykorzystać anilinę jako punkt wyjścia do syntezy chininy, drogiego naturalnego związku stosowanego w leczeniu malarii – synteza chininy była projektem, który zlecił mu Hofmann. Malaria była wówczas poważnym problemem na Zachodzie, w tym w południowych częściach Anglii.
Perkin utlenił anilinę w kwasie siarkowym przy użyciu dichromianu potasu, uzyskując czarną substancję, która oczywiście nie była chininą. Kierowany dawną dziecięcą ciekawością, zamiast wyrzucić czarną substancję, zbadał ją i odkrył purpurowy barwnik. Jego notatniki laboratoryjne nadal istnieją, w komplecie z jego fioletowymi odciskami palców.
„Starałem się przekształcić sztuczną bazę w naturalny alkaloid chininę, ale mój eksperyment, zamiast dać bezbarwną chininę, dał czerwonawy proszek. Chcąc zrozumieć ten szczególny rezultat, wybrano inną bazę o prostszej konstrukcji, mianowicie anilinę, i w tym przypadku otrzymano idealnie czarny produkt. Ten został oczyszczony i wysuszony, a po strawieniu spirytusem winnym dał barwnik mauve.”
Is it Valuable?
Perkin pokazał swój purpurowy barwnik swojemu bratu Thomasowi i Arthurowi Churchowi, przyjacielowi ze studiów. Razem przenieśli laboratorium Perkina do szopy ogrodowej rodziny Perkinów, gdzie wyprodukowali więcej purpurowego barwnika i użyli go do zabarwienia jedwabiu: byli zachwyceni, widząc, jak jedwab zmienia kolor na piękny, jasny purpurowy – nie było gwarancji, że barwnik utrwali się na jedwabiu.
Co więcej, jasnofioletowy kolor był stabilny na jedwabiu: nie zmywał się pod wpływem wody z mydłem i nie odbarwiał się pod wpływem światła.
Na początku Perkin nazwał barwnik „purpurą anilinową” lub „purpurą tyryjską”. Chemicy nadali mu później nazwę mauveine.
Próbka jedwabiu barwionego pierwszą partią mauveine Williama Perkina. List nad jedwabiem jest od syna Perkina. Image by Henry Rzepa.
William i jego brat Thomas kontynuowali pracę nad mauveine, produkując ją w większych, czystszych ilościach. Jeden z przyjaciół Thomasa powiedział mu o cieszącej się dobrą opinią fabryce tkanin w szkockim mieście Perth, więc William wysłał właścicielowi kilka próbek fioletowej tkaniny.
Wkrótce otrzymał bardzo entuzjastyczną odpowiedź od Roberta Pullera. Puller, którego fabryka niedawno produkowała jedwab dla królowej Wiktorii, powiedział Perkinowi, że pod warunkiem, że jego nowy barwnik nie będzie strasznie drogi, będzie to jedno z najcenniejszych odkryć dokonanych przez długi czas.
W sierpniu 1856 roku 18-letni Perkin złożył patent na swoje odkrycie.
„Natura mojego wynalazku polega na produkcji nowego barwnika do barwienia na kolor liliowy lub purpurowy rzeczy z jedwabiu, bawełny, wełny lub innych materiałów w następujący sposób…”
Hofmann’s Huff
Perkin opowiedział teraz Hofmannowi o swoim odkryciu i powiedział, że opuści college, aby przenieść swoje odkrycie na następny poziom: produkcję na skalę przemysłową. Hofmann ze złością powiedział Perkinowi, że jest głupi, porzucając naukę dla czegoś tak nieistotnego – nazwał nowy barwnik „purpurowym szlamem”. Powiedział, że Perkin, przekraczając linię od badań naukowych do produkcji, ryzykowałby stanie się naukowym wyrzutkiem.
Jednakże w ciągu roku 19-letni Perkin został wybrany jako pełnoprawny członek Chemical Society of London.
Nowy barwnik jest hitem
W czerwcu 1857 roku ojciec Williama Perkina zainwestował wszystkie własne pieniądze w projekt purpury i rozpoczął budowę fabryki, która miała produkować mauveine. Została ona ukończona w ciągu sześciu miesięcy. W międzyczasie William rozwiązał niezliczone problemy chemiczne, techniczne i produkcyjne, które się pojawiły – niezwykłe osiągnięcie dla tak młodego człowieka.
Produkcja na pełną skalę mauveine nie mogła przyjść w lepszym momencie: w drugiej połowie 1857 roku ostatnia cesarzowa Francji, Eugenia, najmodniejsza kobieta na świecie, zaczęła być postrzegana w odcieniu purpury, opisywanym przez francuskie słowo mauve.
W styczniu 1858 roku brytyjska królowa Wiktoria miała na sobie mauve na ślubie swojej córki Vicky.
Damy świadome mody w całej Europie domagały się teraz mauve na swoje suknie – Perkin był na szybkiej drodze do bogactwa.
ARABELLA MARIA: „Pomyśleć tylko, droga Julio, że nasze matki nosiły tak śmieszne fasony jak te!”
OBIEKTYW: „Ha! ha! ha! ha!”
Więcej odkryć
Odkrycie mauveine przez Perkina wyzwoliło potok aktywności wśród chemików, którzy bezustannie eksperymentowali z obfitymi zasobami smoły węglowej, starając się wyprodukować nowe syntetyczne barwniki. Ostatecznie odkryto i skomercjalizowano tysiące syntetycznych barwników. Perkin sam odkrył między innymi „Britannia violet” i „Perkin’s green”.
W grudniu 1873 roku Perkin sprzedał swoje farbiarnie. Kontynuował prace badawcze w dziedzinie chemii organicznej, dokonując szeregu odkryć, z których najważniejszym była reakcja Perkina, pozwalająca na syntezę kwasów cynamonowych, ważnej grupy związków chemicznych wykorzystywanych do produkcji przyjemnie pachnących estrów do produkcji perfum, a także w farmaceutykach, środkach aromatyzujących i syntetycznym indygo.
Honory
Daleko od stania się naukowym wyrzutkiem, jak przewidywał profesor Hofmann, Perkin otrzymał szereg honorów, w tym:
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: Rycerzem, stając się Sir William Henry Perkin
Od 1906 roku, pięćdziesiątej rocznicy odkrycia mauveine, American Society of Chemical Industry przyznaje Perkin Medal corocznie za:
Innowację w chemii stosowanej skutkującą wybitnym rozwojem komercyjnym i mieszkańca USA.
Perkin, choć nie był mieszkańcem USA, był pierwszym laureatem. Medal Perkina jest uważany za najwyższe wyróżnienie w amerykańskiej chemii przemysłowej.
Medal Perkina. Image courtesy of the Science History Institute.
Family and The End
We wrześniu 1859 roku, w wieku 21 lat, Perkin poślubił swoją kuzynkę Jemimę Harriet Lisset. Mieli dwóch synów: Williama Henry’ego Perkina Jr, oraz Arthura George’a Perkina. Obaj zostali wybitnymi chemikami organicznymi. Wkrótce po narodzinach Arthura w grudniu 1861 r. Jemima zmarła na gruźlicę.
W 1864 roku Perkin ożenił się z Alexandrine Caroline Mollwo, która pierwotnie pochodziła z Polski. Mieli trzy córki: Annie, Sacha Emilie i Helen Mary, oraz syna Fredericka Mollwo Perkina, który został wybitnym chemikiem.
Perkin był wegetarianinem. W późniejszym życiu stał się ewangelicznym chrześcijaninem, opowiadającym się za dobroczynnością i bezalkoholowym, umiarkowanym stylem życia. Przekazał duże sumy pieniędzy organizacjom charytatywnym, w tym kościołom i Armii Zbawienia. Kontynuował swoje dziecięce hobby grania na różnych instrumentach muzycznych.
William Perkin zmarł w wieku 69 lat w swoim domu w Harrow w Londynie na podwójne zapalenie płuc 14 lipca 1907 roku po pęknięciu wyrostka robaczkowego. Został pochowany na cmentarzu Christ Church, w Harrow. Jego druga żona Alexandrine, ich córka Sacha i syn Frederick zostali dopisani do tego samego grobu po ich późniejszej śmierci.
Autor tej strony: The Doc
© Wszelkie prawa zastrzeżone.
Cite this Page
Proszę użyć następującego cytatu zgodnego z MLA:
"William Perkin." Famous Scientists. famousscientists.org. 8 Oct. 2018. Web. <www.famousscientists.org/william-perkin/>.
Published by FamousScientists.org
Further Reading
Simon Garfield
Mauve : how one man invented a color that changed the world
W.W. Norton & Company, New York, 2001
Creative Commons
Image of silk dyed with mauveine by Henry Rzepa under the Creative Commons Attribution-Share Alike 2.5 Generic license.
Image of the Perkin Medal by Conrad Erb, Science History Institute under the Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported license.