bis 399 n. Chr.: Altertum und Antike

• Einsatz chemischer Prozesse im Handwerk
• Frühe Färbetechniken
• Theorien und Philosophien in der Antike
• Antike Kriege mit Einsatz chemischer Mittel

Geschichte der Chemie

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Altertum - Einsatz chemischer Prozesse im Handwerk

Im Altertum standen handwerkliche Interessen im Vordergrund, die zu einem ersten Einsatz von chemischen Prozessen bereits vor mehr als 5000 Jahren führten.

In diese Zeit fallen die ersten Veredlungen von Grundnahrungsmitteln (z.B. Aufkommen der Backkünste, Brauereien). Oder die Entwicklung von alltäglichen Gebrauchsgegenständen (z.B. Töpfereien) oder von Heilmitteln. Oder auch die Erzeugung von Metallen aus Erzen. So weiß man von ägyptischen Metallhandwerkern, die Kupfer durch Erhitzen des Mineralgesteins Malachit mit Holzkohle herstellen konnten.

Mit der Zeit wurden diese Techniken verfeinert, was sich Gold- und Silberschmiede zunutze machten. So fand man heraus, dass Glühen von Gold mit Kohlenstaub den Schmelzpunkt des Goldes erheblich erniedrigte. Der Grund dafür ist, dass beim Glühen der Gold-Kohlenstoffverbindung mit verhältnismäßig niedrigem Siedepunkt (der sogenannte Goldcarbid) der Kohlenstoff entweicht und die zusammengelöteten Objekte schließlich aus reinem Gold bestehen. Auch Imitationen von Vergoldungen wurden bekannt. Zunächst jedoch machten sich die Menschen keine Gedanken über den Hintergrund chemischer Prozesse.

Chemische Kenntnisse machten sich auch die Ägypter auch bei der Einbalmasierung zunutze. Begünstigt durch das trockene Klima in Ägypten konnten die einbalmasierten Mumien bekanntlich teilweise bis hinein in unsere Zeiten überdauern. Dabei wurden die Leichen ausgenommen, in einer Salzlake behandelt und schließlich die Oberflächen mit feinen Asphaltschichten stabilisiert.

Frühe Färbetechniken

Bereits in sehr früher Zeit machten sich Menschen anorgansche Pigmente zur Färberei zunutze. Durch archäologische Funde fand man heraus, dass eine Reihe von Substanzen zur künstlerischen Gestaltung z.B. antiker Grabmäler eingesetzt wurden, die hier nur kurz aufgelistet werden sollen: Das reicht von Kreide, Gips, Ruß über Zinnober, Malachit, Ultramarin bis hin zu einfachen Syntheseverfahren, bei denen z.B. Grünspan durch Einhängen von Kupferplatten in Essigdämpfe gewonnen wurde. Auf ägyptischen Keramiken fand sich Kobaltblau, das beim Brennen von Kobaltverbindungen und weißem Ton entsteht.

Bedeutsam ist auch der Einsatz von Farbstoffen für Gewebe und Textilien:

• Mit dem ältesten bekannten Textilfarbstoff der Menschheit werden heute noch die 'Blue Jeans' gefärbt: Dem Indigo. Er war lange Zeit der einzige blaue Farbstoff, der zum Färben von Textilien bereitstand. Die Technik der Küpenfärberei ist bereits seit dem Altertum bekannt und wird bis heute sowohl bei vielen Naturvölkern in Zentralafrika, z.B. in Nordkamerun, am Niger, im Sudan oder an der Elfenbeinküste, wie auch im großindustriellen Maßstab für Textilien eingesetzt. In China soll der pflanzliche Indigo übrigens bereits um das Jahr 2000 v. Chr. bekannt gewesen sein.


Bis vor etwa hundert Jahren gewann man den äußerst lichtechten, blauen Farbstoff Indigo vor allem aus der asiatischen Indigopflanze (Indigofera anil L.), seltener auch aus dem europäischen Färberwaid. Die Pflanzen legte man in Wasser ein, bis aus dem farblosen Stoff Indican in den Zweigen des Indigos durch einen Gärprozess der ebenfalls farblose Stoff Indoxyl gebildet wurde. Die färbende Küpe gewann man durch Aufschwemmen feinverteilter Pflanzenfasern im Urin. Man glaubte, der Urin alkoholisierter Männer sei besonders dienlich für diese Farberzeugung. Diese Küpe wurde auf die Textilien aufgetragen.

Durch Oxidation an der Luft geht schließlich der blaue Farbstoff Indigo hervor. Heute wird der Farbstoff überwiegend synthetisch gewonnen. Jedoch erst im Jahr 1878 gelang dem Chemiker v. Baeyer die erste Synthese von Indigo.

• Der bedeutenste rote Farbstoff des Altertums war der Krapp, der aus den Wurzeln der Färber-Röte gewonnen wurde. Die pflanzlichen Fasern eines Gewebes musste zuvor mit Stoffen wie Tonerde oder Alaun gebeizt werden. Dieses Verfahren ist technisch ausgesprochen aufwändig und wurde erst in den letzten Jahrzehnten des vergangenen 20. Jahrhunderts richtig verstanden. Ägypter, Inder, Persen, Griechen und schließlich die Römer verwendeten diesen Farbstoff.

Der purpurne Farbstoff war lange Zeit den Kaisern und Senatoren im alten Rom vorbehalten. Unerlaubtes Tragen dieses Farbstoffes wurde sogar mit der Todesstrafe geahndet. Man benötigte Hunderte von Schnecken der Gattung Murex (auch Purpurschnecken genannt), um wenige Gramm des purpurnen Farbstoffes zu gewinnen. Diese Schnecken sondern ein blaßgelbes Sekret ab, der im Sonnenlicht über grün schließlich violettblau wird. Der Legende nach soll diesen Farbstoff der Hund eines Phöniziers entdeckt haben, der eine Purpurschnecke zerbissen hatte. Als Folge davon verfärbten sich seine Lefzen schließlich violett. Nachden die Türken mit ihrer Eroberung Konstantinopels 1453 die Purpurfärberei zum Erliegen brachten, ordnete der Papst Paul II. an, die Gewänder der Kardinäle nicht mehr mit Purpur, sondern mit Scharlachrot zu färben.

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. Feuer . Erde Luft . Wasser .

Theorien und Philosophien in der Antike

Dabei gingen verschiedene Philosophen unterschiedliche Wege:

• Aristoteles glaubte nicht an die Existenz von Atomen. Er postulierte, alle Elemente und die daraus gebildeten Stoffe seien aus einer Art Ursubstanz zusammengesetzt. Diese Ursubstanz konnte jedoch im Laufe der Zeit unterschiedliche Eigenschaften annehmen, wie Gestalt oder Farbe. Alle Materie - hier unterschied Aristhoteles nicht zwischen belebten und unbelebten Stoffen - entwickelten sich nach seiner Ansicht von sogenannten 'unreifen' zu 'erwachsenen Formen'. Bis ins Mittelalter hielt sich daher der Fehlglaube, dass Mineralien in Minen nachwachsen, die 'im Leib der Erdmutter gezeugt werden und wachsen'.

• Empedokles, der etwa zwischen 490 und 430 v.Chr. lebte, erklärte, alle Stoffe bestünden aus vier Elementen, nämlich Feuer, Erde, Wasser und Luft.

[Chemieplanet > Elemente > Geschichte des Atoms > Die vier Elemente]

• Leukipp und später sein Schüler Demokrit schlugen zum ersten Mal die Existenz von definierbaren, kleinsten, unteilbaren Atomen vor.

[Chemieplanet > Elemente > Geschichte des Atoms > Die ersten Atommodelle]

• Plato glaubte daran, dass sich verschiedene Atome durch ihre Gestalt unterschieden. Danach könnten auch Atome eines Elements durch Veränderung ihrer Gestalt in solche eines anderen Elements umgewandelt werden.

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Antike Kriege mit Einsatz chemischer Mittel

Die Bekämpfung anstürmender Feinde durch Brandsätze war bereits in der Antike bekannt.

Besonders tückisch war der Einsatz von Mischungen aus Hobelspänen und Baumwolle, die zuvor in Erd- oder Leinöl getränkt wurden und anschließend in gebrannten Kalk gelegt wurden. Bei leichtem Regen entzündete sich diese Anordnung wie von selbst. Durch Zusatz von Salpeter konnten solche Mischungen zur Erzeugung von Stichflammen entwickelt werden. An Salpeter herrschte kein Mangel, da Kaliumnitrat in der Natur überall dort vorkommt, wo tierische Exkremente auf kalihaltigem Boden verwesen. Und diese ausgewitterten Böden gibt es reichlich zwischen Ägypten und Tibet nach der Regenzeit.

Auf See spieen diese Flammen aus den 'Mäulern' metallener Fabelwesen am Bug der angreifenden byzanthinischer Schiffe; das Griechische Feuer. An Land schleuderte man mit rohem Erdöl gefüllte Tontöpfe gegen den Feind und entzündete diese durch nachgeschickte Brandpfeile.

Interessante Aspekte zu der Chemie in der Antike finden sich auch auf den folgenden Internetseiten: