Andreas Marggraf

Die Zeit, in der er lebte

Das 18. Jahrhunderts ist aus chemischer Sicht das Jahrhundert der Verbrennungstheorien und wurde in den ersten 75 Jahren durch die „Phlogistontheorie“ geprägt. Obwohl diese durch LAVOISIER 1777 eindeutig widerlegt wurde, trug sie wesentlich zur Weiterentwicklung der Chemie bei. LAVOISIER erkannte die Rolle des Sauerstoffs bei der Verbrennung, Atmung und Gärung und entwickelte die erste wissenschaftlich fundierte Theorie der Oxidationsprozesse. Mit seinen Arbeiten bestätigte er das Gesetz der Erhaltung der Masse, begründete die Verbrennungsanalyse und schuf wichtige Voraussetzungen für die Entwicklung der klassischen Chemie.
In die zweite Hälfte des 18. Jahrhunderts fällt der Beginn der industriellen Revolution, die in England ihren Anfang nahm. Der steigende Bedarf an Eisen und Stahl hatte einen Aufschwung der Eisen- und Stahlindustrie zur Folge. Neue Verfahren ermöglichten die Verschwefelung von Steinkohle zu Koks sowie ab 1781 die Herstellung von schmiedbarem Eisen.
In Deutschland begann die industrielle Produktion erst mit dem Beginn des 19. Jahrhunderts. Bergbau und Hüttenwesen erweiterten ihre Produktion und als eines der ersten industriell genutzten chemischen Verfahren in Deutschland wurde die Gewinnung von Zucker aus Rüben entwickelt.

Wissenschaftlicher Lebenslauf

ANDREAS SIGISMUND MARGGRAF erblickte am 3. März 1709 in Berlin das Licht der Welt. Sein Vater, der königliche Hofapotheker HENNING CHRISTIAN MARGGRAF, unterrichtete seinen Sohn schon früh in Pharmazie und Chemie. MARGGRAF studierte am Collegium medico-chirurgicum in Berlin Chemie, wo er die Phlogistontheorie von STAHL kennenlernte, deren Anhänger er Zeit seines Lebens blieb.

Von Berlin aus führten MARGGRAFs Studien ihn über Strasbourg (Chemie und Physik) und Halle (Medizin) nach Freiberg (Metallurgie). Danach ging er auf eine mehrmonatige Studienreise durch Deutschland, um seine Kenntnisse über die Bergwerks- und Hüttenindustrie zu vervollkommnen.

1735 kehrte MARGGRAF nach Berlin zurück und arbeitete mehrere Jahre in der Apotheke des Vaters. Bereits 1738 wurde er zum Mitglied der Königlich-Preußischen Sozietät der Wissenschaften berufen und widmete sich zunehmend der chemischen Forschung.

Als Phlogistiker hatte er eine ausgezeichnete experimentelle Ausbildung erhalten, auf deren Grundlage er zahlreiche Untersuchungen durchführte. So entwickelte er 1743 eine Methode zur Phosphorherstellung durch Erhitzen von eingedampftem Harn mit Bleioxichlorid, Sand und Kohle.

Zwei Jahre später gelang ihm die Herstellung von Kaliumcyanid (Zyankali). Er erkannte nicht nur die Giftwirkung des Salzes, sondern fand auch heraus, dass Zusätze des Cyanids zu wässrigen Lösungen mit Bodensatz oftmals zur Auflösung des Niederschlags führten. Die Ursache des Lösungsvorgangs, die Komplexbildung, blieb ihm jedoch verborgen.

MARGGRAF untersuchte auch viele Pflanzen und Tiere und versuchte, die darin enthaltenen chemischen Stoffe zu isolieren. Dabei entdeckte er, dass in einheimischen Pflanzen – nämlich dem weißen Mangold, der Zuckerwurzel und dem roten Mangold (der Runkelrübe, Bild 1) – Zucker enthalten ist. Er wies nach, dass dieser Zucker identisch mit dem Rohrzucker ist, den man zur damaligen Zeit sehr teuer aus Amerika importieren musste. Für die Untersuchungen benutzte MARGGRAF als erster Chemiker ein Mikroskop.

Obwohl er klar erkannte, dass sich auf der Grundlage seiner Forschungen der einheimische Zuckerbedarf decken und somit viel Geld verdienen ließ, führte er die Entwicklung nicht bis zur Produktionsreife weiter. Die industrielle Produktion von Saccharose aus Zuckerrüben wurde erst zu Beginn des 19. Jahrhunderts von FRANZ KARL ACHARD (1753-1821), einem Schüler MARGGRAFs, in die Praxis umgesetzt.

MARGGRAF zog es vor, sich weiter der chemischen Wissenschaft zu widmen. Ab 1754 stellte ihm die Akademie eine Dienstwohnung und ein Laboratorium zur Verfügung und sechs Jahre später wurde er aufgrund seiner herausragenden Leistungen zum Direktor der Mathematisch-Physikalischen Klasse der Königlichen Akademie der Wissenschaften berufen. Diese Funktion bekleidete er bis zu seinem Tod.

Neben der Entdeckung des Rübenzuckers hat MARGGRAF eine Vielzahl für die damalige Zeit beachtliche Erfolge bei der Darstellung neuer Verbindungen aber auch in der chemischen Analytik vorzuweisen:
Ihm gelang 1749 die Isolierung von Ameisensäure (Methansäure, HCOOH), indem er tote Ameisen im Kolben erhitzte und den dabei entstehenden Dampf destillierte. Später gewann er Moschus aus Bernsteinöl und Salpetersäure sowie den roten Pflanzenfarbstoff Krapp mithilfe von Tonerde.

1751 benutzte MARGGRAF das gelbe Blutlaugensalz zum Nachweis von Eisen in Trinkwasser. Er entwickelte neue Nachweismethoden für andere Schwermetalle (Au, Ag, Hg, Zn, Bi) und benutzte erstmals die Flammenfärbung zur Unterscheidung von Natrium- und Kaliumverbindungen.

Den Verbrennungsprozess erklärte MARGGRAF jedoch zeitlebens im Sinne der Phlogistontheorie, obwohl er bereits die Massezunahme bei der Verbrennung des Phosphors beobachtet hatte.

Der äußerst vielseitige Chemiker und große Experimentator starb im Alter von 73 Jahren am 7. August 1782 in Berlin.

Nach seinem Tod begann sein Nachfolger als Direktor der Physikalischen Klasse der Akademie, FRANZ ACHARD, seinerseits mit Forschungen zur Gewinnung des Zuckers aus der einheimischen Runkelrübe. Im Jahre 1802 startete dieser mit der industriellen Verarbeitung, doch seine erste Fabrik brannte 1807 ab. Erst in den 20er-Jahren des 19. Jahrhunderts hatte sich der einheimische Rübenzucker etabliert und konnte zunehmend billiger als importierter Rohrzucker gewonnen werden.