Hennig Brand Deutsche Aussprache war ein deutscher Kaufmann, Apotheker und Alchemist, der in Hamburg lebte und arbeitete. Er ist der Entdecker des chemischen Elements Phosphor und wurde damit die erste namentlich bekannte Person in der Geschichte, die ein chemisches Element entdeckte.
Biografie
Die Umstände von Brands Geburt sind unbekannt, aber er wurde 1630 geboren und starb um 1692 oder 1710. Einige Quellen beschreiben seine Herkunft als bescheiden und deuten darauf hin, dass er als junger Mann Lehrling bei einem Glaser war. Ein Schriftwechsel seiner zweiten Ehefrau Margaretha besagt jedoch, dass er von hohem sozialen Stand war. In jedem Fall hatte er während des Dreißigjährigen Krieges eine Stelle als junior Armeeoffizier inne, und die Mitgift seiner ersten Frau war beträchtlich, was es ihm ermöglichte, nach Verlassen der Armee Alchemie zu betreiben.
Er war einer der vielen Suchenden nach dem Stein der Weisen. Bei diesem Prozess entdeckte er versehentlich Phosphor.
Alchemie
Wie andere Alchemisten seiner Zeit suchte Brand nach dem „Stein der Weisen", einer Substanz, die angeblich Basismetalle wie Blei in Gold umwandelte. Als seine erste Frau starb, hatte er ihr ganzes Geld für diese Suche aufgebraucht. Dann heiratete er seine zweite Frau Margaretha, eine wohlhabende Witwe, deren finanzielle Mittel es ihm ermöglichten, die Suche fortzusetzen.
Wie viele vor ihm interessierte er sich für Wasser und versuchte, es mit verschiedenen anderen Materialien zu kombinieren, in hunderten von Kombinationen. Er hatte zum Beispiel ein Rezept in einem Buch 400 Auserlensene Chemische Process von F. T. Kessler aus Straßburg gesehen, das die Verwendung von Alaun, Salpeter Kaliumnitrat und konzentriertem Urin zur Umwandlung von Basismetallen in Silber vorsah – ein Rezept, das nicht funktionierte.
Um 1669 heizten er Rückstände aus eingekochtem Urin in seinem Ofen, bis die Retorte rotglühend war. Plötzlich füllten glühende Dämpfe sie und Flüssigkeit tropfte heraus, die in Flammen aufging. Er konnte die Flüssigkeit in einem Glas auffangen und abdecken, wo sie erstarrte und weiterhin ein blassgrünes Leuchten ausstrahlte. Das, was er sammelte, war Phosphor, den er nach dem griechischen Wort für „Lichtträger" oder „Lichtbringer" benannte.
Phosphor muss für einen Alchemisten beeindruckend gewesen sein: Es war ein Produkt des Menschen und schien mit einer „Lebenskraft" zu glühen, die mit der Zeit nicht abnahm und nicht wie der zuvor entdeckte Bologna-Stein eine Neuexposition gegenüber Licht benötigte. Brand hielt seine Entdeckung geheim, wie die Alchemisten damals üblich, und arbeitete mit dem Phosphor, versuchte aber erfolglos, ihn zur Goldherstellung zu verwenden.
Sein Rezept war:
- Urin kochen, um ihn zu einem dicken Sirup einzukochen.
- Erhitzen, bis ein rotes Öl daraus destilliert, und dieses abziehen.
- Den Rest abkühlen lassen, wo er aus einem schwarzen schwammigen oberen Teil und einem salzigen unteren Teil besteht.
- Das Salz verwerfen, das rote Öl zurück in das schwarze Material mischen.
- Diese Mischung 16 Stunden lang stark erhitzen.
- Zunächst kommen weiße Dämpfe ab, dann ein Öl, dann Phosphor.
- Der Phosphor kann in kaltes Wasser geleitet werden, um zu erstarren.
Die chemische Reaktion, auf die Brand stieß, war wie folgt. Urin enthält Phosphate PO43−, als Natriumphosphat, d. h. mit Na+ in Form von Mikrokosmischem Salz, und verschiedene kohlenstoffhaltige organische Stoffe. Bei starker Hitze reagieren die Sauerstoffatome aus dem Phosphat mit Kohlenstoff zu Kohlenmonoxid CO, wobei elementarer Phosphor P zurückbleibt, der als Gas entweicht. Phosphor kondensiert zu einer Flüssigkeit unterhalb von etwa 280 °C und erstarrt dann je nach Reinheit unterhalb von etwa 44 °C zur weißen Phosphor-Allotropie. Diese gleiche grundlegende Reaktion wird heute noch verwendet, aber mit abgebauten Phosphatererzen, Koks für Kohlenstoff und Elektroöfen.
Brands Verfahren ergab viel weniger Phosphor, als es hätte tun können. Der Salzteil, den er verwarf, enthielt den meisten Phosphat. Er verwendete etwa 5.500 Liter Urin, um nur 120 Gramm Phosphor zu produzieren. Wenn er den gesamten Rückstand zerkleinert hätte, hätte er vielfach mehr bekommen können (1 Liter adulter menschlicher Urin enthält etwa 1,4 g Phosphatsalze, was etwa 0,11 Gramm reinem weißen Phosphor entspricht).
