Papin’s digester

Papin’s digester

Denis Papin

Quelle: © Vital Archive / Alamy Stock Photo

Französischer Erfinder (1642–c1712). Entwickelte eine frühe Form des Schnellkochtopfs

Eine solvothermische Reaktion, die in einem Stahlautoklaven durchgeführt wurde, explodierte kürzlich in der Nacht in einem Ofen. Wie ein Wag es am nächsten Tag ausdrückte ’nicht umsonst nennen wir sie Bomben‘. Es war der letzte in einer langen Reihe von druckbedingten Unfällen, seit die Idee des Drucks im 17.

1628 zeigte der niederländische Wissenschaftler Isaak Beeckman, dass der Druck und das Volumen eines Gases zusammenhängen, eine Idee, die später von Robert Boyle in London und Edme Mariotte in Paris kodifiziert wurde. Beeckman identifizierte auch, dass Wasser in einer Handpumpe aufgrund von Luftdruck aufsteigt, nicht die aristotelische Idee von Horror vacui (die Angst der Natur vor dem leeren Raum), was zu Evangelista Torricellis und Vincenzo Vivianis Barometer-Experiment und Torricellis Beobachtung führen würde ‚Wir leben auf dem Grund eines Ozeans aus Luft‘. Nachdem Blaise Pascal Torricellis Barometer für eine Wanderung auf den Puy de Dôme geschickt hatte, wurde Luft zu etwas, das man wiegen konnte. Experimente wie diese inspirierten eine Generation von Forschern in ganz Europa, darunter ein äußerst selbstbewusster junger Franzose.

Denis Papin wurde im Dorf Chitenay in der Nähe von Blois geboren. Seine Familie waren mäßig wohlhabende Hugenotten – calvinistische Protestanten – toleriert und geschützt im katholischen Frankreich durch das Edikt von Nantes. Sein Onkel, ein Arzt in Saumur, sorgte dafür, dass Papin an der Universität von Angers Medizin studierte. Gelangweilt von seinem Studium schrieb Papin an eine Freundin der Familie in Paris, Marie Charron, die Jean Baptiste Colbert, den Finanzminister Ludwigs XIV., geheiratet hatte. Colbert hatte wissenschaftliche Treffen in der Königlichen Bibliothek initiiert, die unter dem Einfluss des Niederländers Christiaan Huygens einen experimentelleren Ansatz verfolgten.

Papin schloss sich diesem wissenschaftlichen Kreis an und wurde ab 1671 Huygens‘ Assistent. Zusammen führten sie Luftpumpen- und andere Experimente durch, die sie der Royal Society in London berichteten. Am denkwürdigsten war ein Schießpulvermotor, Eine Maschine, deren Kolben die Gewichte durch das Vakuum anhob, das zurückblieb, nachdem die expandierten Gase einer Schießpulverexplosion aus einem Zylinder entweichen konnten. Wenn das völlig verrückt klingt, würde Huygens später einen Prototyp demonstrieren, der in der Lage ist, sieben oder acht Jungen mit nur ein paar Gramm Schießpulver zu heben.

Als ein junger deutscher Diplomat, Gottfried Leibniz, Paris besuchte, nahm er Kontakt mit Huygens auf. Papin und Leibniz freundeten sich an und begannen gemeinsam Experimente durchzuführen, während Huygens Leibniz in Mathematik unterrichtete. Papin und Leibniz tauschten für den Rest ihres Lebens Briefe und Spar über Naturwissenschaften und Mathematik aus.

Papin schrieb 1674 seine vielen Experimente auf, in dem Bewusstsein, dass Frankreich den Protestanten zunehmend feindlich gesinnt war. Kurz darauf verließ er Frankreich mit einem von Huygens verfassten Einführungsschreiben an den Sekretär der Royal Society in London, Henry Oldenburg. Das Ergebnis war, dass Papin Boyles Assistent wurde und Experimente in Magnetismus, Blutchemie und Atmung durchführte, insbesondere aber mit der Luftpumpe. Viele dieser Experimente wurden 1680 geschrieben, und mit Boyles Unterstützung wurde Papin im folgenden Jahr zum Fellow der Royal Society gewählt.

Der Fermenter: Weichmacher von Rindfleisch und Versteifung von Hüten

Zu diesem Zeitpunkt arbeitete Papin an etwas Neuem. Nachdem beobachtet, dass Wasser bei unterschiedlichen Temperaturen mit Druck gekocht, Papin entwickelt, was er einen ‚Fermenter‘ genannt, die er in einer Broschüre mit dem eingängigen Titel beschrieben ‚Ein neuer Fermenter für Softning‘ die Beschreibung seiner Herstellung und Verwendung in diesen Einzelheiten nämlich enthält. Kochen, Seereisen, Süßwaren, Getränke machen, Chymistry, und sterben mit einem Konto des Preises, den ein guter großer Motor kosten wird, und des Gewinns, den er sich leisten wird. Ein solcher Titel würde sicherlich Aufmerksamkeit erregen.1

Voller Selbstvertrauen legte Papin die Gründe für die Veröffentlichung des Werkes dar. Er hoffte, diejenigen anzuziehen, die nie etwas von der Royal Society gelesen hatten und die sich möglicherweise nicht für Wissenschaft interessierten. Er legte auch einige der Vorteile seiner Erfindung dar: Mit Hilfe des Motors, von dem hier die Rede ist, kann das älteste und härteste Rindfleisch so zart und schmackhaft gemacht werden wie junges und erlesenes Fleisch.

Der Fermenter bestand aus zwei hohlen Messingzylindern, die durch zwei Schrauben zusammengepresst wurden. Lebensmittel könnten in eine innere Glashülle gegeben und unter Druck gekocht werden. Papin installierte eine kleine Röhre im Deckel, die oben mit einer Klappe aus Papier oder Leder verschlossen war, die von einer gewichteten Stange gehalten wurde. Wenn der Druck zu hoch ansteigt, wird Dampf freigesetzt. Es war das erste Sicherheitsventil.

Es folgten Rezepte für Köche und Konditoren, viele davon könnten Sie heute mit einem modernen Schnellkochtopf probieren. Nebenbei bemerkte Papin eine neue Verwendung für Gelatine: ‚Ich habe festgestellt, dass ein alter Hut, wenn er mit dem Gelly von Knochen getränkt ist, sehr fest und steif wird … Wenn solches Gelly zur Herstellung von Hüten verwendet würde, wären sie außerordentlich gut.

Papin kombinierte nun seinen Fermenter mit der früheren Idee eines Schießpulvermotors und entwarf einen Prototyp einer Dampfmaschine. Aber es war Thomas Newcomen, der die erste kommerziell tragfähige Maschine baute, die letztendlich Großbritannien und dann Europa verändern würde; Es enthielt Papins Sicherheitsventil.

Zu dieser Zeit wurde Papin älter und es war nicht genug, Assistent zu sein. Es war Zeit, weiterzumachen. Die Aufhebung des Edikts von Nantes durch Ludwig XIV. im Jahr 1685 hatte die Tür zu einer Rückkehr nach Frankreich verschlossen. Vielleicht mit Leibniz ‚Hilfe wurde Papin 1687 zum Professor in Marburg ernannt, ein Stuhl, der später von Robert Bunsen besetzt werden sollte.

Heute besitzen Sie vielleicht einen Schnellkochtopf – es ist der Weg zum Fast Food. Aber egal, ob Sie Lebensmittel kochen oder Chemikalien autoklavieren, vergessen Sie nicht den Druck. Es ist erstaunlich, wie viele Menschen diese einfache Gleichung pV = nRT vergessen.

Danksagung

Wir danken Hugh Aldersey-Williams für die Hilfe bei der niederländischen Übersetzung. Roland Peases Vorschlag war dagegen überhaupt nicht hilfreich.

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