Tenslotte heeft de vroegere conservator van het
physisch kabinet Dr. E. van der Ven zieh tussen 1878
en 1909 bezig gehouden met de optica, nu in de vorm
van fotografische experimenten. Er zijn interieurfoto’s
van het Museum uit die jaren met een groothoeklens
genomen waarbij we geneigd zijn aan Van der Ven te
denken. De resten van zijn fotografische donkere kamer
waren in 1925 nog in het Fundatiehuis aanwezig.
Op de omslag van de nieuwe agenda van de Vrienden
van Teyler voor 1984 is wederom gebruik gemaakt van
een kleurenreproduktie van de ovale zaal. Misschien
zal die afbeelding U er vaak aan herinneren dat er in
Teyler vele zaken te ontdekken zijn waarbij de
historische documentatie een boeiend aspect is.
J.H. v. B.B.
Van Marum en de scheikunde van Lavoisier
De geschiedenis en een natuurfilosofische verklaring
van ‘wetenschappelijke revoluties’
De voorgeschiedenis
Wanneer Pieter Teyler van der Hulst, juist 76 jaar
geworden, ‘op den 8-sten der Gras-maand’ A.D. 1778
overlijdt, begint de geschiedenis van Teylers Stichting.
Nauwkeurig bepaald en precies gereglementeerd bestaat
de Stichting al sinds 17 mei 1756 op papier, de datum,
waarop Pieter Teyler zijn testament had opgemaakt,
twee jaar na het overlijden van Helena Wijnands
Verschaven, zijn vrouw, en vier jaar na de oprichting
van de Hollandsche Maatschappij der Wetenschappen.
De laatste twee gebeurtenissen zijn hier vermeld omdat
hun belang voor het testament bepaald wel aangenomen
mag worden. Het vervolg van de geschiedenis: De
Directie van de nieuwe stichting gaat zo voortvarend te
werk dat in 1784 de ovale zaal, en in 1787 het nieuwe
hofje gereed zijn. Ook beginnen onmiddellijk in 1778 de
‘twee altoosdurende Collegien’ elk uit zes personen
bestaande met hun werkzaamheden: Het Godgeleerd
Genootschap en het Tweede Genootschap, dat de
Natuur-kunde, Dicht-kunde, Historie-kunde, Teken-
kunde en Penning-kunde zal bevorderen.
Behalve dat de leden der Genootschappen op gezette
tijden vergaderen, worden er ook prijsvragen uitge-
schreven, waarbij voor het Tweede Genootschap geldt
dat de onderwerpen gekozen worden volgende de rang
der wetenschappen in de laatste wil uitgedrukt.
Het eerste prijsvraagonderwerp van het Tweede
Genootschap luidt, in verkorte vorm: ‘Gephlogistreerde
en gedephlogistreerde lucht’. Om voorkennis en
misbruik bij de toekenning van de ereprijs te voorkomen
(‘een gouden penning ter innerlijke waarde van 400
guldens’) geschiedt de inzending onder motto en niet
onder naam. Wanneer in 1780 de Directie alsmede de
beide Colleges (volgens het testament moesten de leden
van al deze drie Organen beslissen over de ereprijs van
het Tweede Genootschap) het over de winnende
zinspreuk eens zijn, eenparig en zonder een enkele
tegenstem, dan blijkt uit de verzegelde enveloppe dat
Dr. Martinus van Marum de ereprijs verworven heeft.
Hiermee is het Genootschap wel enigszins in
moeilijkheden, want juist in dat jaar is Van Marum als
lid van ditzelfde College toegetreden, en het was, weer
volgens het testament, verboden aan leden, zowel van
de Directie als van de Genootschappen, mee te dingen
in de prijsvragen. Omstandig wordt dan ook in de
Voorrede van het eerste ‘stuk’ (het eerste deel) van de
Verhandelingen van Teylers Tweede Genootschap,
waarin het winnende essay wordt afgedrukt, uitgelegd
dat Van Marum pas na mededinging in de prijsvraag lid
is geworden, en dat hij bij geen der beraadslagingen
over het toekennen der ereprijs aanwezig is geweest, of
anderszins de bekroning heeft beinvloed.
Het is overigens opvallend dat in de Voorrede geen
andere namen worden genoemd dan die van Pieter
Teyler van der Hulst en Martinus van Marum.
Het Genootschap zelf blijft anonym.
De inhoud van de eerste uitgave van de verhandelingen
van Teylers Tweede Genootschap
Zoals gezegd eist de prijsvraag een antwoord op de
vraag wanneer en hoe lucht al of niet gephlogisteerd
wordt. Het woord ‘lucht’ uit die tijd moet nogal ruim
geinterpreteerd worden en valt ongeveer samen met het
hedendaagse ‘gas’ of ‘damp’, kortom, die aggregatie-
toestand die geen begrensd eigen volume heeft. Wat
phlogiston is, zullen we hier niet uitvoerig bespreken,
omdat dat elders reeds, juist in verband met Van
Marum (Levere en Snelders), gedaan is. Een körte
samenvatting: De phiogistonleer was afkomstig van de
Duitser Georg Emst Stahl (1660-1734), hoogleraar in
Halle en later lijfarts van Friedrich Wilhelm I in
Berlijn. De grondgedachte ging terug op het klassieke
idee van de vier elementen: lucht, aarde, water en vuur.
De vraag waarom sommige stoffen branden en ändere
niet werd door de Stahlianen beantwoord met de aan-
of afwezigheid van phlogiston - het vurige element -:
Alle brandbare stoffen bevatten dan phlogiston, dat bij
de verbranding vrijkomt.
In de zeventiger jaren van de 18de eeuw .heeft deze
theorie al honderd jaar stand gehouden - en volgens de
meeste moderne wetenschapshistorici de voortgang van
de chemie belemmerd. De metalen die geoxideerd (in
die tijd: ‘gecalcineerd’) kunnen worden, bevatten alle
veel phlogiston. Om deze stof in een moderne conceptie
wat beter begrijpelijk te maken, vergelijkt Snelders
phlogiston met negatieve zuurstof. De meest opvallende
van de eigenschappen door Stahl aan phlogiston
toegeschreven was dat de stof nooit verkregen zou
kunnen worden als zuivere stof. Nu was men
halverwege de 18-de eeuw begonnen met kwantitatieve
metingen en men was tot de ontdekking gekomen dat bij
een oxidatie metaal (dat dus phlogiston bevat) voor de
reactie minder weegt dan het metaaloxide (in die tijd
‘metaalkalk’ genaamd) na de reactie, hetgeen al rond
1500 (!) door Biringuccio was opgemerkt. Om dit
fenomeen te verklären werd de phlogistontheorie
aangepast, en aan het phlogiston werd een negatief
gewicht toegekend (Guyton de Morveau). Merkwaardig
genoeg was dit voor de meeste onderzoekers op zieh
geen onoverkomelijke zaak, ondanks het feit dat de
theorie van de zwaartekracht voor eens en al door
Newton al honderd jaar daarvoor was vastgelegd in zijn
Naturalis Philosophiae Principia Mathematica
(Wiskundige Grondslagen van de Natuurleer).
Een verklaring voor dit onwetenschappelijke gedrag is
gelegen in het intrinsieke kwalitatieve karakter, zowel
van de phlogistonleer als van de scheikunde, waardoor
gravimetrische argumenten hier letterlijk: van geen
gewicht zijn.
In het eerste stuk van de Verhandelingen van Teylers
Tweede Genootschap worden de eigenschappen van
gassen en dampen uitvoerig en duidelijk beschreven in
termen van de leer van Stahl. Hierbij verwijst Van
Marum in het bijzonder naar de experimenten van twee
onderzoekers, Dr. Ingenhousz en Dr. Priestly. Door
‘den schranderen Doctor Priestly’ was reeds een essay
geschreven over hetzelfde onderwerp: Experiments and
Observations, echter, Van Marum wees erop dat ‘deeze
vier boek-deelen, en al het geen door anderen over
deeze stof gegeeven was, door te lezen: een werk (was),
’t geen elk beginnaar; die geenen ongewoonen yver
bezat, moest afschrikken; te meer, daar ’er, om van
deeze verstrooide waamemingen en proeven een
geheel te maaken, en hiervan zamenhangende
denkbeeiden te verkrygen, eene onafgebrookene
inspanning vereischt wierd; voeg hierby, dat dezelven
voor een groot gedeelte in het Engelsch geschreeven
zyn, een taal die hier te lande door weiniger geleezen
wordt.’ Het voomaamste gas, door Van Marum
beschreven, is gedephlogisteerde lucht. Hiermee wordt
de net ontdekte zuurstof bedoeld, of een gasmengsel dat
meer zuurstof bevat dan gewone lucht. Een belangrijk
gegeven in dit verband was de enorme ontdekking van
Ingenhousz uit 1779 dat planten ‘gedephlogisteerde
lucht’ produceren, en ‘vaste lucht’ (= koolzuurgas)
consumeren: het proces dat nu de fotosynthese
genoemd wordt.
Van Marum bedenkt zelfs dat er in de natuur een
evenwicht is tussen de zuurstofproduktie van de planten
en de zuurstofeonsumptie van mens en dier: in essentie
een juiste gedachte (een beängstigende bovendien met
het verdwijnen van de tropische regenwouden en de
aantasting van de Europese bossen door de zure regen
in onze dagen!). Van Marum: ‘Het phlogiston van die
lucht gaat in de planten over, en haar groey en leeven
wordt hier door bevorderd. Lucht wordt dan in de
planten gezuiverd van het phlogiston, hetgeen zy by de
ademing der dieren had aangenoomen, en door welks
vermenginge zy ter ademhaalinge was ongeschikt
geworden; zelfs verliest de lucht in de planten veel
meer phlogiston, als haar door de dierlijke ademhaaling
wordt meegedeeld. Derhalven is de lucht, zoals zy door
de planten wordt uitgeademd, voor de ademhaaling der
dieren by uitnemendheid bekwaam, en zy verbetert dus
de lucht van den dampkring.’ En hieraan toevoegend:
‘Welk eene schoone schikking, door welke de
hoogstwyze Albestierder voor de onderhouding van het
leeven van dieren en planten gezorgd heeft! Geen
twyfelaar kan, dunkt my zoo redenloos zyn, dat hy zieh
niet, by zulk eene beschouwing, als die van deeze
waarheden, van het bestaan eenes oneindig wyzen
Scheppers overtuigen laate.’ Hoewel Van Marum,
diepgelovig, deze laatste opmerking ongetwijfeld
oprecht meent, openbaart zieh hier ook de tactische
pragmaticus: De natuurwetenschap in dienst van de
godsdienst zal minder snel met theologische
argumenten bestreden worden.
Mogelijk was Van Marum ervan op de hoogte dat de
leden van het Godgeleerd Genootschap over de
toekenning van de ereprijs een medebeslissingsrecht
hadden, waarvan overigens uiterst spaarzaam en
terughoudend gebruik gemaakt werd, en dacht hij met
dit soort uitspraken een duwtje naar een bekroning
vanuit die hoek mee te krijgen.
Het zesde en laatste hoofdstuk gaat over de toepassing
van gedephlogisteerde luchten in het dagelijks leven:
Deze kunnen n.l. de atmosfeer zuiveren in afgesloten
ruimten, ‘waarschynlyk de geneeskunde eenig voordeel
aanbrengen’ en dienen ‘ter herstellinge van
drenkelingen’. Van Marums ideeen over de redding van
drenkelingen waren buitengewoon progressief, dus niet
onomstreden, en zouden hem in de jaren 1793 en 1794
in een emstig conflict brengen met de toen bekende
Haarlemse medicus Dr. Bartholomeus Tersier. Het
toepasbaar maken van fundamentele wetenschap is
typerend voor Van Marum.
Het vervolg
In 1785 verschijnt het tweede artikel van Van Marums
hand in de Verhandelingen van Teylers Tweede
Genootschap. Behalve lid van dit Genootschap is Van
Marum nu inmiddels museumdirecteur, dus hij zal geen
prijsvragen meer hoeven te winnen om zijn stukken
gepubliceerd te krijgen. Het is het derde stuk van de
Verhandelingen ‘bevattende eene beschryving van eene
ongemeen groote electrizeer-machine, geplaatst in
Teyler’s Museum, en van de proefneemingen met