4 ανακαλύψεις στη χημεία που άλλαξαν τον κόσμο

1. Πενικιλίνη

Wellcome Images

Η πενικιλίνη ανακαλύφθηκε το 1928 από τον Sir Alexander Fleming, όταν παρατήρησε ότι μία μούχλα που αναπτύχθηκε στο τρυβλίο Πέτρι ανέστειλε την ανάπτυξη των γειτονικών βακτηρίων. Ωστόσο δεν είχε καταφέρει να την απομονώσει και να τη χρησιμοποιήσει.

Κάπου το 1939 η ομάδα του Αυστραλού Howard Florey κατάφερε να απομονώσει καθαρή πενικιλίνη σε αξιοποιήσιμες ποσότητες.

Όμως η παραγωγή της σε μαζική κλίμακα ξεκίνησε κατά τη διάρκεια του Β’ παγκοσμίου πόλεμου, που επιστήμονες είδαν ότι μπορεί να προστατεύσει τις πληγές από μολύνσεις και το 1944 απογειώθηκε όταν η χημικός μηχανικός Margaret Hutchinson Rousseau μετέτρεψε την μικρή μονάδα του Howard Florey σε μεγάλης κλίμακας παραγωγή.

η εικόνα ανήκει στο: textbookofbacteriology.net 

2. Η μέθοδος Haber-Bosch

η εικόνα ανήκει στο: usd497.org

Το άζωτο είναι θεμέλιο στοιχείο όλων των ζωντανών οργανισμών. Παρόλο που είναι το πιο συχνό στοιχείο της ατμόσφαιρας, τα φυτά δεν μπορούν να το απορροφήσουν από τον αέρα, καθώς το αέριο άζωτο δεν αντιδρά εύκολα.

Το 1910, οι Γερμανοί χημικοί Fritz Haber και Carl Bosch άλλαξαν τα πάντα όταν παρήγαγαν αμμωνία σε μία αντίδραση ατμοσφαιρικού αζώτου με υδρογόνο. Η αμμωνία έκτοτε έγινε το βασικότερο λίπασμα στις καλλιέργειες εκτοξεύοντας την παραγωγή τροφής και κατά συνέπεια τον πληθυσμό μας τα τελευταία 100 χρόνια.

Μάλιστα, υπολογίζεται ότι κάπου το 80% του αζώτου στο σώμα μας προέρχεται από αυτή τη μέθοδο, μέσω της τροφικής αλυσίδα.

3. Πολυθένιο

Davidd/Flickr, CC BY-SA

Το πολυθένιο είναι το πιο συχνό υλικό κατασκευής πλαστικών, από σωλήνες νερού μέχρι συσκευασίες φαγητού. Και όμως το υλικό που κάθε χρόνο φθάνει σε παραγωγή τους 80εκ. τόνους έγινε λόγω δύο τυχαίων ανακαλύψεων.

Η πρώτη έγινε το 1898, όταν ο Γερμανός χημικός Hans von Pechmann, ερευνούσε κάτι άλλο, αλλά παρατήρησε στον πάτο των σωλήνων μία κηρώδη ουσία. Μελετώντας τη είδε ότι αποτελείται από πολύ μακριές μοριακές αλυσίδες που στο άκρο τους είχαν πολυμεθυλένιο. Αν και προσπάθησε να παρασκευάσει σε μικρή κλίμακα αυτό το υλικό, σταμάτησε μετά από κάποιο χρονικό διάστημα.

Αργότερα, το 1933, μία άλλη μέθοδος παραγωγής πλαστικών ανακαλύφθηκε επίσης τυχαία. Στην τότε εταιρία χημικών ICI, οι επιστήμονες δούλευαν σε αντιδράσεις υπό υψηλή πίεση όταν παρατήρησαν το ίδιο κηρώδες υλικό με τον von Pechmann. Προσπάθησαν αρκετά να επαναλάβουν τη διαδικασία για να το παράγουν αλλά δεν τα κατάφερναν, μέχρι που είδαν ότι στην αρχική αντίδραση είχε διεισδύσει και οξυγόνο. 2 χρόνια μετά η ICI έβγαλε το πρακτικό αυτό υλικό, το πλαστικό στην παραγωγή.

4. Αντισυλληπτικά χάπια

μεξικανική yam. Katja Schulz/Flickr, CC BY-SA

Το 1930 οι επιστήμονες είδαν ότι οι θεραπείες με ορμόνες είναι αποτελεσματικές στη θεραπεία καρκίνων, των διαταραχών της εμμήνου ρύσεως αλλά και στην αντισύλληψη. Όμως μέχρι τότε η σύνθεσή τους ήταν ανεπαρκής και πολύ χρονοβόρα, και μόλις 1 γραμμάριο προγεστερόνης κόστιζε $1.000!!

Τότε ο χημικός Russel Marker, ανακάλυψε μία παράκαμψη στο μονοπάτι σύνθεσης. Έψαξε φυτά που παράγουν ορμόνη παρόμοια με την προγεστερόνη και βρήκε το μεξικανικό yam. Έτσι πλέον από τη ρίζα του φυτού απομόνωνε την ουσία και εύκολα τη μετέτρεπε σε προγεστερόνη για να τη χρησιμοποιήσει τελικά στο πρώτο αντισυλληπτικό χάπι.

 

--

Πηγές:

Manring, M. M., Hawk, A., Calhoun, J. H., & Andersen, R. C. Treatment of war wounds: a historical review. Clinical Orthopaedics and Related Research. 2009, Vol. 467, 8, pp. 2168-2191.

Erisman, J. W., Sutton, M. A., Galloway, J., Klimont, Z., & Winiwarter, W. (2008). How a century of ammonia synthesis changed the world. Nature Geoscience, 1(10), 636-639.

Bryant, W. M. D. (1947). Polythene fine structure. Journal of Polymer Science,2(6), 547-564.

PETERSON, M. C. (1995). Progestogens, progesterone antagonists, progesterone, and androgens: synthesis, classification, and uses. Clinical obstetrics and gynecology, 38(4), 813-820.