Johan Rudolph Deiman: Der Amsterdamer Arzt, der das Wasser spaltete

Im Jahr 1789, elf Jahre vor der Erfindung der elektrischen Batterie, spalteten zwei Amsterdamer Männer Wasser allein durch statische Elektrizität und setzten es durch Verbrennung der Bestandteile wieder zusammen. Johan Rudolph Deiman und Adriaan Paets van Troostwijk ließen mit einer Reibungsmaschine Funken durch ein dünnes Glasrohr mit Wasser springen, fingen das Gas auf und zeigten, dass es durch Verbrennung wieder zu Wasser wurde. Es war die erste Elektrolyse von Wasser in der Geschichte, durchgeführt von einem praktizierenden Arzt und einem kaufmännischen Amateur in einem privaten Labor in einem Land, das damals in politisches Chaos abzugleiten drohte.

Ein Waisenkind in Ostfriesland

Deiman wurde am 29. August 1743 in Hage in Ostfriesland als Sohn des Juristen Albertus Deiman und seiner Frau Volke Hiddes geboren. Seine Mutter starb, als er noch jung war; sein Vater starb um 1758 und hinterließ ihn als Teenager als Waisen. Er ging bei einem Apotheker in Leer in die Lehre – das Handwerk, das einem vaterlosen Jungen den Zugang zur wissenschaftlichen Arbeit ermöglichte, ohne dass Geld erforderlich war.

Die Apotheke war im 18. Jahrhundert eine ungewöhnlich gute chemische Ausbildung. Sie bedeutete den täglichen Umgang mit Reagenzien, die Durchführung von Destillationen und Kristallisationen sowie das Erlernen der Sauberkeit bei Präparaten. Deiman ging von dort an die Universität Halle, studierte Medizin und Philosophie bei Adolph Böhmer und schloss 1770 mit einer Dissertation über vitale Indikationen ab. Anschließend ließ er sich als Arzt in Amsterdam nieder.

Der Kreis

Die Medizin bezahlte seine Rechnungen. Die Chemie war das, womit er den Rest seines Lebens verbrachte, und er tat dies in Gesellschaft. Seine lange Zusammenarbeit mit Adriaan Paets van Troostwijk definierte beide Karrieren, und um sie herum versammelte sich eine kleine Gruppe – darunter der Botaniker und Chemiker Nicolaas Bondt –, die sich traf, um als Freunde Chemie zu studieren. 1791 formalisierten sie dies als De Bataafsche Societeit, die Batavische Gesellschaft, die mit der Zeit zur Königlichen Niederländischen Chemischen Gesellschaft heranwuchs. Deiman war 1783 in die Hollandsche Maatschappij der Wetenschappen in Haarlem gewählt worden.

Die Gruppe hatte ein Anliegen. Antoine Lavoisiers Sauerstoffchemie war dabei, die Phlogiston-Theorie zu zerstören, die das Fach ein Jahrhundert lang geordnet hatte, und der niederländische Kreis wurde zum wichtigsten Kanal, durch den das antiphlogistische System in die Niederlande gelangte. Van Troostwijk selbst hatte das Phlogiston um 1788 aufgegeben. Dies war 1790 keine neutrale wissenschaftliche Position; es war ein parteiisches Bekenntnis zu einer französischen Revolution in der Chemie, das von Männern in einer Republik getroffen wurde, die kurz vor der Invasion durch das revolutionäre Frankreich stand.

Wasser

Das Experiment von 1789 ist das Werk, das Bestand hat. Dass Wasser eine Verbindung aus dem, was wir heute Wasserstoff und Sauerstoff nennen, ist, war erst wenige Jahre zuvor gezeigt worden, und die Demonstration war nur in eine Richtung verlaufen: Gase verbrennen, Wasser erhalten. Deiman und van Troostwijk führten es rückwärts durch. Unter Verwendung elektrischer Apparaturen, wie sie Martinus van Marum in Haarlem zur Perfektion gebracht hatte, zersetzten sie Wasser durch elektrische Funken, fingen das resultierende Gas auf und rekombinierten es dann durch Verbrennung.

Dieser zweiseitige Beweis – zerlegen, wieder zusammensetzen, alles erklären – ist das, was eine chemische Behauptung verbindlich statt nur suggestiv macht. Es ist auch, obwohl es 1789 niemand sehen konnte, die Urform jedes Elektrolyseurs, der heute für die Wasserstoffproduktion gebaut wird.

Das Paar machte weiter. 1790 veröffentlichten sie Arbeiten über die elektrische Maschine und die Experimente, die sie damit durchgeführt hatten, wobei sie eine Reihe von Gasen und Metalloxiden mit Funken beaufschlagten. Funken in Sauerstoff erzeugten einen stechenden Geruch, den sie bemerkten, ohne ihn zu verstehen – Ozon, das erst ein halbes Jahrhundert später benannt und identifiziert werden sollte.

Holländische Flüssigkeit

Das andere dauerhafte Produkt des Kreises war eine Verbindung. In Zusammenarbeit mit van Troostwijk und Bondt stellte Deiman 1,2-Dichlorethan aus Chlor und ölbildendem Gas (Ethylen) her, das selbst durch die Einwirkung von konzentrierter Schwefelsäure auf Alkohol gewonnen wurde. Das ölige Ergebnis wurde so eng mit der Gruppe identifiziert, dass Chemiker es holländisches Öl oder holländische Flüssigkeit nannten, und der Name blieb über Generationen hinweg bestehen. Ethylen war lange Zeit als ölbildendes Gas bekannt, genau weil es dieses Öl produzierte. Die Verbindung gehörte zu den ersten jemals absichtlich hergestellten Organochlorverbindungen, und die Linie von ihr führt direkt in die industrielle Chemie des folgenden Jahrhunderts.

Warum Johan als Genie bezeichnet wird

Die Qualität, die in Deimans bester Arbeit zum Ausdruck kommt, ist eher experimentell als theoretisch: die Fähigkeit zu erkennen, dass ein für einen Zweck gebautes Instrument – eine elektrostatische Maschine, im Wesentlichen ein physikalisches Demonstrationsgerät – auf eine chemische Frage gerichtet werden konnte und eine Antwort lieferte, die zuvor niemand extrahiert hatte. Diese Grenze zwischen den Disziplinen zu überschreiten, in einer Zeit, in der sich die Disziplinen gerade erst formten, erforderte eine besondere Art von Vorstellungskraft. Das galt auch für die Disziplin des Beweises: Zersetzung und Resynthese im selben Artikel, sodass das Ergebnis nicht wegdiskutiert werden konnte.

Der Gegenbeweis ist substanziell und verdient es, ohne Zögern ausgesprochen zu werden. Deiman hat nie alleine gearbeitet. Jedes seiner bedeutenden Ergebnisse trägt mindestens einen weiteren Namen, meist den von van Troostwijk, und Chemiehistoriker haben van Troostwijk im Allgemeinen als den Seniorpartner behandelt. Er schlug keine eigene Theorie vor; er war ein außergewöhnlich fähiger Ausführer und Anwalt der Theorie eines anderen – der von Lavoisier. Und seine wichtigste Errungenschaft wurde mit brutaler Geschwindigkeit überholt: Innerhalb von elf Jahren wiederholten William Nicholson und Anthony Carlisle die Elektrolyse von Wasser mit Voltas neuer Säule, gewannen die Gase sauber an getrennten Elektroden und begründeten effektiv die Elektrochemie. Deimans Version mit statischen Funken wurde zu einer Fußnote in der Geschichte dessen, was sie begann.

Was Bestand hat, ist Priorität und Strenge. Er war der Erste, er war sorgfältig, und das Experiment, das er 1789 durchführte, ist der Ursprungspunkt einer Technologie, die heute für die Energiepläne der Welt von zentraler Bedeutung ist. Das ist eine echte Behauptung, und sie muss nicht aufgebläht werden.

Vermächtnis

Gegen Ende seines Lebens wurde Deiman zum Leibarzt von Louis Bonaparte ernannt, der von seinem Bruder als König von Holland eingesetzt worden war – eine seltsame letzte Ehre für einen Mann, der seine Karriere damit verbracht hatte, französische Chemie in eine niederländische Republik zu importieren, die nicht mehr existierte. Er starb am 15. Januar 1808, ein Jahr nach der Ernennung.

Die Gesellschaft, die er mitbegründete, überlebt. Ebenso der Begriff holländische Flüssigkeit, der immer noch gelegentlich für 1,2-Dichlorethan verwendet wird. Und jeder Wasserstoff-Elektrolyseur, der heute gebaut wird, stammt durch eine lange Kette von Verbesserungen von dem Moment im Jahr 1789 ab, als ein Arzt in Amsterdam einen Funken durch ein Rohr mit Wasser schickte und zusah, wie es sich spaltete.