Die Geschichte der Chemie befasst sich mit der Geschichte der Erkenntnisse über Aufbau, Eigenschaften, Umwandlung und Produktion von chemischen Stoffen.
Zu Beginn der Neuzeit verband sich die antike chemische Praxis mit der über in arabischer Sprache schreibende Gelehrte nach Europa vermittelten mittelalterlichen Alchemie. Ab dem Ende des 18. Jahrhunderts entwickelte sich die Chemie zu einer exakten Naturwissenschaft, die dann im 19. Jahrhundert begann, eine enorme Fülle von praktisch verwertbaren Ergebnissen zu liefern, die zur Errichtung einer chemischen Industrie führte.
Die industrielle Anwendung der Chemie rief auch immer größere Umweltschäden hervor, was etwa ab 1970 zum Entstehen einer Umweltbewegung führte, die die chemische Industrie wie auch die Gesellschaft insgesamt zu nachhaltigem Handeln ohne Umweltverschmutzung zu bewegen sucht.
Die Chemie ist eine differenzierte Wissenschaft, die in ihren zahlreichen Sparten unterschiedlichste Forschungsziele hat und in chemischen Reaktionen eine Vielzahl von Technologien zur Umwandlung von Stoffen jeder Art nutzt.
Die Wurzeln der Chemie Altertum
Etwa 1000 v. Chr. war in vielen Gebieten Vorderasiens, Ägyptens, Griechenlands die Metallgewinnung aus Erzen bekannt. Verwendung fanden Gold, Silber, Eisen (500 v. Chr. in Europa, 4000 v. Chr. in Ägypten), Kupfer (4000 v. Chr.), Zinn (Legierung mit Kupfer 3000 v. Chr.), Blei (500 v. Chr. verwendet für Wasserröhren, Schreibtafeln, Münzen, Kochgefäße in Rom), Quecksilber (300 v. Chr., Theophrast und Dioskorides, flüssiges Silber, Gewinnung aus Zinnober mittels Kupfer und Essig), ebenso Stoffe wie Schwefel, Salpeter oder Kohle. Die Metallnamen waren mit Wochentagen und Planeten verbunden. Auch die Verfahren zur Herstellung von Ton (für die Töpferei), Steingut, Glas (1500 v. Chr., Ägypten, geblasenes Glas, Rom 30 v. Chr.Zeitschr. Angew. Chem. 1903, S. 267.) und Porzellan (China) waren bekannt.
Ferner waren Salben, Seifen, Öle, Milch und Quark, Wein, das Bierbrauen, Essig, das Papyri, die Lederherstellung und das Färben (Farbstoffe: Henna, Indigo, Krapprot, Safran; Pigmente: z. B. Mennige, Bleiweiß, Zinnober, Ocker, Blaustein, Grünspan, Bleiglanz, Arsen- und Antimonsulfid), ätherische Öle, Salze (Alaun, Kochsalz) (aus Verdunstung des Meerwassers, zur Konservierung von Nahrungsmitteln) bekannt. Schwefeldämpfe (Schwefeldioxid, in Wasser Sulfite) wurden zum Räuchern, zum Reinigen von Stoffen, zur Konservierung von Wein, zur Zerstörung von Farbstoffen, zur Herstellung von Alaun verwendet. Bei den Ägyptern, Griechen und Römern kannte man bereits verschiedene Arzneimittel wie Kupfervitriol (Kupfersulfat, Brechmittel), Alaun (zum Gurgeln), Eisenrost, Bleiglätte, Mohnextrakt, Bilsenkraut, Mandragorawurzel, Hyoscyamin, Skopolamin (zum Berauschen, Betäuben).
Die Chemie in der Antike unterschied sich von heutigen Herstellungsverfahren der technischen Chemie vor allem dadurch, dass diese Prozesse nicht sehr kompliziert waren und daher in vielen Kulturen praktiziert werden konnten.
Die Gewinnung von Metallen hatte in früherer Zeit erhebliche Bedeutung. Aus Metallen konnten – nach Vorgaben des menschlichen Geistes – Formen für Werkzeuge, Geräte des täglichen Bedarfs, Münzen, Rüstungen zunächst gedanklich, dann materiell erschaffen werden, die dann in erheblicher Weise das gesellschaftliche Leben beeinflussten. Die Idee – nach Platon die Weltseele – wandelt sich durch die Metallherstellung in Gegenstände um, die die Erfindung und das Werkzeug über den Tod des Erfinders hinaus überdauern können. Schon die Griechen übertrugen den Zustand des Gemeinwesens auf Metalle (Eisernes Zeitalter, Silbernes Zeitalter, Goldenes Zeitalter) und das Münzmetall (Gold, Silber, Eisen) konnte den Mitgliedern der Gesellschaft mehr Gleichheit (Münzmetall: Eisen in Sparta) ermöglichen oder besondere Leistungen und hohe Verdienste mit kostbaren Münzen (Münzmetalle: Gold, Silber) sanktionieren.
Viele griechische Philosophen glaubten an einen einzigen Urstoff der Welt. Thales von Milet (Urstoff: Wasser), Anaximenes von Milet (Urstoff: Luft), Heraklit (Urstoff: Feuer). Empedokles von Agrigent sah die vier Urstoffe vereinigt: Erde, Wasser, Luft und Feuer. Er dachte sich einen Feuerstoff in der Luft (Grundlage der späteren Phlogiston-Theorie nach Stahl) und vermutete, dass sich die vier Urstoffe zufällig mischen, wobei Liebe und Streit zwischen den Urstoffen eine Rolle spielt. Alle Dinge der Welt entstehen aus der Mischung dieser vier Elemente. Empedokles vermutete auch, dass Luft aus Materie besteht und es kein Vakuum geben könne, da er das Prinzip einer Pipette untersucht hatte. Demokritos von Abdera (Demokrit) und Leukippos glaubten an unteilbar kleinste Teilchen eines Stoffes, das sie Atom nannten.
Auch Platon und Aristoteles befassten sich mit Naturphilosophie. Aristoteles glaubte an die vier Urelemente des Empedokles, er glaubte jedoch auch noch an vier Ureigenschaften (warm-kalt, trocken-feucht). Jedes Element besitzt zwei Ureigenschaften (z. B. Wasser: feucht, kalt). Durch Austausch der Eigenschaften sollten sich Stoffe umwandeln können. Ein weiteres Urelement ergänzte Aristoteles – den Äther. Dieser Stoff sollte ewig und unwandelbar alles durchdringen, in allen Stoffen enthalten sein. Aristoteles erkannte auch, dass es eine Verwandtschaft der Metalle beim Schmelzen gibt, es kommt auf das richtige Mischungsverhältnis an. Er übertrug diese Gedanken auch auf Körpersäfte von erkrankten Menschen (siehe Humoralpathologie). Durch Pflanzensäfte oder Salze konnte der kranke Mensch möglicherweise gesunden, dies war die Basis für spätere heilkundliche Versuche (Galenos) und für spätere Arzneimittel. Alle irdischen Vorgänge sah Aristoteles als Widerspiegelung der himmlischen Vorgänge. Die Metallarten wurden später einzelnen Planeten zugeordnet.
Aus der Naturphilosophie entwickelte sich später die Alchemie. Die Alchemie verband in der Frühzeit Zauber und Mystik mit dem Verfahren der Metallumwandlung, chemisch-physikalischen Reinigungsverfahren, der Farbmittelherstellung.
Im Zeitalter des Hellenismus gewannen aufgrund der Expansion der Märkte Verfahren an Bedeutung, durch die billige Nachahmungen für teure Naturstoffe und andere Waren (Edelsteine, Purpur und andere Farbstoffe usw.) erzeugt werden konnten: synthetisches „Gold“, gefärbtes Glas, imitierte Perlen usw.Michael Rostovtzeff: Gesellschafts- und Wirtschaftsgeschichte der hellenistischen Welt. Band 2, Darmstadt 1998, S. 984.
In Ägypten vermengten sich im 2. Jahrhundert n. Chr. Religion, Astrologie und Magie. In der religiösen Richtung der Gnosis, die eine andere Ausrichtung als das spätere Christentum gegenüber dem Übel auf der Welt (Theodizee) hatte, spielte die innere Erleuchtung durch Alchemie eine wichtige Rolle. In der Schöpfungsgeschichte der Gnostiker wurden chemische Begriffe wie Sublimation und Destillation (Vergeistigung) bzw. Mischungen (Läutern) benutzt. Erste ausführliche Zeichnungen und Beschreibungen vieler chemischer Prozesse in Ägypten um 400 n. Chr. stammen von Zosimus aus Panopolis. Auch ältere Quellen (z. B. von Bolos von Mendes 250–200 v. Chr.) sind bekannt. Statt der vier Urelemente wurden in dieser Phase zwei Grundstoffe der Materie erdacht. Quecksilber und Schwefel. Der erstgenannte Stoff ist ein flüssiges Metall, das durch Einwirkung auf andere Metalle fest wird (Amalgamierung). Der zweite Stoff verbrennt leicht unter Flammenbildung, dabei entstehen Gase. Ferner wurde das Quecksilber und Arsen als männliches Prinzip, der Schwefel als weibliches Prinzip betrachtet.
Mittelalter Durch die Ausbreitung des Islams ging das alte griechische Wissen auf arabischsprachige WissenschaftlerVgl. auch Paul Diepgen, Heinz Goerke: Aschoff/Diepgen/Goerke: Kurze Übersichtstabelle zur Geschichte der Medizin. 7., neubearbeitete Auflage. Springer, Berlin/Göttingen/Heidelberg 1960, S. 15–16 (Arabische Heilkunde). über. Ein bedeutender islamischer Alchemist war beispielsweise Dschābir ibn Hayyān.
Die Theorien der Alchemisten ergaben sich in der Chemie im Mittelalter nicht nur aus ihren experimentellen Erfahrungen, sondern auch aus Lehren der Astrologie und einem Weltverständnis, das man heute als esoterisch bezeichnen würde, tatsächlich aber der frühe Versuch einer phänomenologischen Theorie im Rahmen der damaligen Axiomatik war.
mini|hochkant=1.2|Albertus Magnus; Fresko (1352), Treviso, Italien
Ab dem 12. Jahrhundert brach – dank der Kontakte zu den arabischen Alchimisten – der „Alchimieboom“ über Europa herein: 1085 schrieb bzw. übersetzte Gerhard von Cremona in Toledo das unter anderem auf Rhazes beruhendeRobert Steele: Practical chemistry in the twelfth century: Rasis de aluminibus et salibus. In: Isis. Band 12, 1929, S. 10–46. „erste Chemiebuch“ Europas: „Das Buch der Alaune und Salze“, 1193–1280 forschte Albertus Magnus in Köln, und selbst der Kirchengelehrte Thomas von Aquin betrieb unter dem Rückgriff auf Aristoteles und die Bibel „studiae alchymicae“.
Das Ziel der Alchemie war es, aus unedlen Metallen mittels Transmutation Gold zu machen und beim Großen Werk über die eigene Läuterung zum Stein der Weisen zu finden. Die Alchemie war jedoch eingebunden in Naturerkenntnisse mit magischen, ganzheitlichen Bestrebungen, die Stoffe sowie die Seele des Experimentators in einen geläuterten Zustand zu überführen.
links|mini|hochkant=1.2|Roger Bacon
Roger Bacon (1210–1292) führte das Experiment als wichtigste Arbeitsmethode der Alchimisten ein („Sine experientia nihil sufficienter sciri potest“: Ohne Experiment kann nichts ausreichend gewusst werden), – die Waage jedoch blieb ein Gerät zur Abmessung der Ausgangssubstanzen. Erst bei Lavoisier – ab 1775 – wurde sie zum Mittel der messenden Erforschung.
Albertus Magnus war dennoch ein bedeutender Alchimist und Chemiker des Mittelalters, der sich als Dominikaner mit seinen Theorien jedoch innerhalb der von der Kirche vorgegebenen Grenzen bewegte. Er isolierte als erster das Element Arsen.
mini|hochkant=1.2|Der Alchemist sucht den Stein der Weisen von Joseph Wright of Derby, illustriert die Entdeckung des Phosphors durch Hennig Brand
Der Alchemist des Mittelalters war meist ein Geistlicher mit einer gewissen Bildung, erst im ausgehenden Mittelalter trat die Alchemie in breitere Schichten vor. Sie wurde im Allgemeinen akzeptiert und von hohen Fürsten und Geistlichen gefördert oder sogar selbst betrieben. Bedeutende Alchemisten waren z. B. Vannoccio Biringuccio, Paracelsus, Libavius, Basilius Valentinus, Johann Rudolph Glauber. Kritik richtete sich aber gegen Auswüchse und Betrügereien, so waren Erlasse wie die Bulle von Papst Johannes XXII. von 1317 nicht gegen die Alchemie gerichtet, sondern gegen betrügerische Alchemisten, im Fall der Bulle gegen Münzfälscher.Joachim Telle: Alchemie II. In: Theologische Realenzyklopädie. Band 2, de Gruyter, 1978, S. 208. Der Glaube an die Möglichkeit der Goldherstellung durch Alchemie oder die Möglichkeit eines lebensverlängernden Elixiers war weit verbreitet in allen Schichten. Martin Luther hat zwar zeitweise bei Tischreden gegen die Alchemisten und das Alchemysten Süple gelästert, die eigentliche Kunst fand er aufgrund des geistigen Hintergrunds bezüglich der Allegorien, Transmutationen und der Auferstehung der Toten am jüngsten Tage in lobenswerter Übereinstimmung mit dem Christentum.Berend Strahlmann: Chymisten in der Renaissance. In: Eberhard Schmauderer (Hrsg.): Der Chemiker im Wandel der Zeiten. Verlag Chemie, Weinheim 1973, S. 54.