هينيج براند

هينينغ براند ( بالألمانية: [ ˈhɛnɪç bʁant ] ؛ حوالي 1630 - حوالي 1692 أو حوالي 1710 ) كان خيميائيًا ألمانيًا عاش وعمل في هامبورغ . في عام 1669، اكتشف براند بالصدفة عنصر الفوسفور أثناء بحثه عن " حجر الفلاسفة "، وهي مادة كان يُعتقد أنها تحول المعادن الخسيسة إلى ذهب . 

وُلد براند عام 1630. تشير بعض المصادر إلى أصوله العمالية، وتوضح أنه كان متدربًا في صناعة الزجاج في شبابه. مع ذلك، تُشير مراسلات زوجته الثانية مارغريتا إلى أنه كان من طبقة اجتماعية مرموقة. شغل منصب ضابط صغير في الجيش خلال حرب الثلاثين عامًا ، وكان مهر زوجته الأولى كبيرًا، مما مكّنه من دراسة الخيمياء بعد تركه الجيش.

كان أحد الباحثين الكثيرين عن حجر الفلاسفة. وفي خضم ذلك، اكتشف الفوسفور بالصدفة.

يُعتقد أنه توفي إما في عام 1692 أو 1710.

كغيره من الخيميائيين في ذلك العصر، سعى براند إلى البحث عن "حجر الفلاسفة"، وهي مادة يُفترض أنها تحوّل المعادن الخسيسة ( كالرصاص ) إلى ذهب. وبحلول وقت وفاة زوجته الأولى، كان قد استنفد أموالها في هذا المسعى. ثم تزوج من زوجته الثانية مارغريتا، وهي أرملة ثرية سمحت له مواردها المالية بمواصلة البحث. ^{[ 1 ]}

كغيره من الكثيرين قبله، كان مهتمًا بالبول ، وحاول مزجه بمواد أخرى متنوعة، في مئات التركيبات. وقد اطلع على وصفة في كتاب "400 عملية كيميائية باستخدام البول " ^{[ 2 ]} ، من تأليف إف تي كيسلر من ستراسبورغ ، والمنشور عام 1630، لاستخدام الشبّ ، ونترات البوتاسيوم ، والبول المركز لتحويل المعادن الخسيسة إلى فضة (وهي وصفة لم تنجح). ^{[ 3 ]}

في حوالي عام 1669، قام بتسخين بقايا البول المغلي على فرنه حتى احمرّ الوعاء ، ثم فجأة امتلأ بأبخرة متوهجة وتساقط منه سائل مشتعل. كان بإمكانه جمع السائل في جرة وتغطيتها، حيث تجمد واستمر في إصدار توهج أخضر باهت. ما جمعه كان الفوسفور، الذي سماه بهذا الاسم نسبةً إلى الكلمة اليونانية التي تعني "حامل الضوء". ^{[ 4 ]}

بدا الفوسفور في نظر الناس آنذاك وكأنه يتوهج بـ"قوة حياة" لا تتلاشى مع مرور الوقت (ولا يحتاج إلى إعادة تعريضه للضوء كما هو الحال مع حجر بولونيا المكتشف سابقًا ). أبقى براند اكتشافه سرًا، كما فعل الخيميائيون في ذلك الوقت، وعمل على الفوسفور محاولًا دون جدوى استخدامه لإنتاج الذهب.

كانت وصفته كالتالي: ^{[ 5 ]}

• اترك البول لعدة أيام حتى تنبعث منه رائحة نفاذة. ^{[ 4 ]} (لم تكن هذه الخطوة ضرورية، حيث اكتشف العلماء لاحقًا أن البول الطازج يحتوي على نفس كمية الفوسفور). ^{[ 6 ]}
• قم بغلي البول لتقليله إلى شراب كثيف.
• قم بتسخينه حتى يتقطر منه زيت أحمر، ثم اسحبه.
• اترك الباقي ليبرد، حيث يتكون من جزء علوي أسود إسفنجي وجزء سفلي مالح.
• تخلص من الملح، واخلط الزيت الأحمر مرة أخرى مع المادة السوداء.
• قم بتسخين هذا الخليط بشدة لمدة 16 ساعة.
• تنبعث أولاً أبخرة بيضاء، ثم زيت، ثم فسفور. ^{[ 5 ]}
• يمكن تمرير الفوسفور في الماء البارد لتصلبه.

كان التفاعل الكيميائي الذي اكتشفه براند بالصدفة كما يلي: يحتوي البول على فوسفات ( PO₄³⁻ ) ، على شكل فوسفات الصوديوم (مع Na⁺ ⁾ في صورة ملح مجهري ، بالإضافة إلى مركبات عضوية مختلفة أساسها الكربون . عند تعرضه لحرارة عالية، تتفاعل ذرات الأكسجين من الفوسفات مع الكربون لإنتاج أول أكسيد الكربون (CO)، تاركةً الفوسفور العنصري (P) الذي ينطلق على شكل غاز. يتكثف الفوسفور إلى سائل عند درجة حرارة أقل من 280  درجة مئوية تقريبًا، ثم يتصلب (إلى شكل الفوسفور الأبيض ) عند درجة حرارة أقل من 44 درجة مئوية تقريبًا (بحسب درجة نقائه). لا يزال هذا التفاعل الأساسي نفسه يُستخدم حتى اليوم (ولكن مع خامات الفوسفات المستخرجة من المناجم، وفحم الكوك لإنتاج الكربون، والأفران الكهربائية). 

أسفرت عملية براند عن كمية فسفور أقل بكثير مما كان يمكن أن تنتجه. احتوى الجزء الملحي الذي تخلص منه على معظم الفوسفات. استخدم حوالي 5700 لتر من البول ^{[ 4 ]} لإنتاج 120 غرامًا فقط من الفسفور. لو قام بطحن كامل البقايا، لكان بإمكانه الحصول على كمية أكبر بكثير (يحتوي لتر واحد من بول الإنسان البالغ على حوالي 1.4 غرام من أملاح الفسفور، أي ما يعادل حوالي 0.11 غرام من الفسفور الأبيض النقي). 

على الرغم من أن براند أبقى في البداية طريقته في إنتاج الفوسفور من البول سرًا، ^{[ 7 ]} إلا أنه باع لاحقًا الوصفة مقابل 200 ثالر إلى يوهان دانيال كرافت من دريسدن. ^{[ 8 ]} بعد ذلك، تمكن كل من الكيميائي السويدي يوهان كونكل (عام 1678) والكيميائي الأيرلندي روبرت بويل (عام 1680) ^{[ 9 ]} من اكتشاف الفوسفور بشكل مستقل؛ ثم أسس مساعد الأخير، أمبروز جودفري هانكويتز ، شركة لتصنيع الفوسفور بدءًا من عام 1707. ^{[ 10 ]}

• اليوم في تاريخ العلوم
• العناصر - الفوسفور ( مؤرشف بتاريخ 23 يناير 2010 في أرشيف الإنترنت)
• "براندت، نيكولاس"  . الموسوعة الأمريكية . 1920.
• ألفونس أوبنهايم (1876). "ماركة"  . Allgemeine Deutsche Biographie (في المانيا). المجلد.  3. لايبزيغ: دنكر وهمبلوت. ص.  236.
• هانسن، بيرت (30 يوليو 2019). "هينينج براندت واكتشاف الفوسفور" . معهد تاريخ العلوم .