هينيج براند (النطق الألماني) كان تاجراً ألمانياً وصيدلانياً وخيميائياً، عاش وعمل في Hamburg. وهو مكتشف العنصر الكيميائي الفوسفور، وأصبح أول شخص معروف في التاريخ يكتشف عنصراً كيميائياً.
السيرة الذاتية
ظروف ولادة براند غير معروفة، لكنه وُلد عام 1630 وتوفي حوالي عام 1692 أو 1710. تصف بعض المصادر أصله بأنه متواضع وتشير إلى أنه كان متدرباً في صناعة الزجاج في شبابه. غير أن المراسلات من زوجته الثانية Margaretha تفيد بأنه كان من مركز اجتماعي عالٍ. على أي حال، شغل منصب ضابط جيش صغير خلال حرب الثلاثين سنة، وكانت مهر زوجته الأولى كبيراً، مما سمح له بممارسة الخيمياء بعد تركه للجيش.
كان من بين الكثيرين الذين بحثوا عن حجر الفيلسوف. وفي العملية، اكتشف الفوسفور بالصدفة.
الخيمياء
مثل الخيميائيين الآخرين في ذلك الوقت، بحث براند عن "حجر الفيلسوف"، وهي مادة يُفترض أنها تحول المعادن الرخيصة مثل الرصاص إلى ذهب. وبحلول الوقت الذي توفيت فيه زوجته الأولى، كان قد استنزف أموالها في هذا السعي. ثم تزوج بزوجته الثانية Margaretha، أرملة ثرية، حيث سمحت موارده المالية له بمواصلة البحث.
مثل كثيرين قبله، كان مهتماً بالمياه وحاول دمجها مع مواد أخرى مختلفة، في مئات التركيبات. فقد شاهد على سبيل المثال وصفة في كتاب 400 Auserlensene Chemische Process من تأليف F. T. Kessler من Strasbourg لاستخدام الشب وملح البارود (نترات البوتاسيوم) والبول المركز لتحويل المعادن الرخيصة إلى فضة - وهي وصفة لم تنجح.
حوالي عام 1669، قام بتسخين بقايا البول المغلي على موقده حتى أصبح الإناء محمراً، وفجأة امتلأ بأبخرة متوهجة وبدأ سائل ينقطر منه، واشتعل فيه اللهب. تمكن من التقاط السائل في جرة وتغطيتها، حيث تجمد واستمر في إصدار توهج أخضر فاتح. ما جمعه كان الفوسفور، الذي أطلق عليه اسماً مشتقاً من الكلمة اليونانية التي تعني "حامل الضوء" أو "حامل النور".
كان الفوسفور يجب أن يكون مثيراً للدهشة لخيميائي: فهو منتج من صنع الإنسان، ويبدو أنه يتوهج بـ "قوة حياة" لم تتناقص بمرور الوقت ولم تكن بحاجة إلى إعادة تعريض للضوء مثل حجر Bologna الذي تم اكتشافه سابقاً. احتفظ براند باكتشافه بسرية، كما كان يفعل الخيميائيون في ذلك الوقت، وعمل مع الفوسفور محاولاً بدون جدوى استخدامه لإنتاج الذهب.
كانت وصفته:
- غلي البول لتقليله إلى شراب سميك.
- التسخين حتى يتقطر منه زيت أحمر، وسحب ذلك الزيت.
- السماح للبقية بالبرود، حيث تتكون من جزء أسفنجي أسود في الأعلى وجزء مملح في الأسفل.
- التخلص من الملح، ومزج الزيت الأحمر بالمادة السوداء.
- تسخين هذا الخليط بشدة لمدة 16 ساعة.
- أولاً تظهر أبخرة بيضاء، ثم زيت، ثم الفوسفور.
- قد يتم تمرير الفوسفور في ماء بارد ليتجمد.
كانت التفاعلات الكيميائية التي عثر عليها براند بالصدفة كالتالي. يحتوي البول على فوسفات PO43−، كفوسفات صوديوم أي مع Na+ في شكل ملح دقيق، ومختلف المواد العضوية التي تحتوي على الكربون. تحت حرارة قوية، تتفاعل ذرات الأكسجين من الفوسفات مع الكربون لإنتاج أول أكسيد الكربون CO، تاركة الفوسفور العنصري P، الذي يتصاعد كغاز. يتكاثف الفوسفور إلى سائل أقل من حوالي 280°C ثم يتجمد إلى شكل الفوسفور الأبيض أقل من حوالي 44°C حسب النقاء. هذا نفس التفاعل الأساسي لا يزال يُستخدم اليوم ولكن مع خام الفوسفات المستخرج والكوك للكربون والأفران الكهربائية.
عملية براند أنتجت كمية أقل بكثير من الفوسفور مما كان يمكن أن تنتجه. الجزء المملح الذي تخلص منه كان يحتوي على معظم الفوسفات. استخدم حوالي 5,500 لتر من البول لإنتاج مجرد 120 جراماً من الفوسفور. إذا كان قد طحن البقايا بالكامل كان كان يمكنه الحصول على أضعاف هذه الكمية (1 لتر من بول الإنسان البالغ يحتوي على حوالي 1.4 جرام من ملح الفوسفات، وهو ما يعادل حوالي 0.11 جرام من الفوسفور الأبيض النقي).
