Carl Wilhelm Scheele

    Carl (oder Karl) Wilhelm Scheele (* 9. Dezember 1742 in Stralsund; † 21. Mai 1786 in Köping, Schweden) war ein deutsch-schwedischer Apotheker und Chemiker. Er isolierte und untersuchte viele chemische Verbindungen und trug zur Entdeckung mehrerer Elemente bei, beispielsweise der des Sauerstoffs.

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Leben

Carl Wilhelm Scheele wurde als Sohn des Stralsunder Brauers und Kornhändlers Joachim Christian Scheele, eines angesehenen Bürgers der Stadt, und seiner Ehefrau Margaretha Eleonora, geb. Warnkros, als siebtes von elf Kindern geboren. Die Geschäfte des Vaters gingen zeitweilig schlecht, 1745 musste er Konkurs anmelden. Hierbei wurde auch Scheeles Geburts- und Elternhaus in der Fährstraße versteigert. Die Familie wohnte dann bei Verwandten und wechselte danach mehrfach die Wohnung in Stralsund. Der Vater arbeitete als Makler und konnte trotz geringer finanzieller Mittel Carl Wilhelm 1748 in eine Privatschule schicken. Über seine Jugendjahre ist wenig bekannt.

1757 ging Scheele nach Göteborg in Schweden. In der Apotheke „Zum Einhorn“ begann er eine Lehre. Der Besitzer der Apotheke, Martin Andreas Bauch, stammte auch aus Deutschland, erkannte die Wissbegier Scheeles und bezog ihn in die Laborarbeit mit ein. Scheele studierte mit großem Aufwand sämtliche Fachbücher, die zur Verfügung standen. 1765 erhielt er den Gesellenbrief und wechselte nach Malmö in die Apotheke „Zum gefleckten Adler“, deren Besitzer Kjellström ebenfalls die Forschungen Scheeles beförderte und unterstützte. Hier schrieb er auch erste Aufsätze über die in seinen Versuchen gewonnenen Erkenntnisse. Diese wurden von den akademischen Größen der Zeit nicht ernstgenommen und abgelehnt. Hier in Malmö begegnete er dem Professor für Chemie an der Universität Lund, Anders Jahan Netzius. Dieser wurde sein Unterstützer und Freund. Netzius drang bei Scheele darauf, systematisch zu arbeiten und genaue Berichte zu fertigen. Beide arbeiteten gemeinsam an Laborversuchen.

1768 übersiedelte Scheele nach Stockholm und arbeitete in der Apotheke „Zum Raben“. Hier hatte er kaum Gelegenheit, seine Forschungen weiter zu betreiben. Netzius war ihm nach Stockholm gefolgt und beide betrieben in ihrer freien Zeit weiter Forschungen. Wegen der begrenzten Möglichkeiten, weitere Forschungen durchzuführen, zog Scheele 1770 nach Uppsala.

Hier fand er bei dem Apotheker Christian Ludwig Lokk, einem pommerschen Landsmann, in der Apotheke „Zum Wappen von Uppland“ beste Bedingungen zur Forschung. Er hatte Zugang zum Laboratorium und alle Freiheiten, dies zu nutzen. In Uppsala versuchte Scheele, mit den gelehrten Wissenschaftlern der Universität in Kontakt zu treten. Ein Zufall half ihm, den bekannten Chemiker Torben Olof Bergman kennenzulernen. Dieser bezog Chemikalien aus Lokks Apotheke. Eine Lieferung Salpeter reagierte ungewöhnlich, was in der Universität nicht enträtselt werden konnte, Scheele aber kannte die Lösung und es kam daraufhin zur Zusammenarbeit der beiden so unterschiedlichen Fachleute. Damit war auch eine Anerkennung Scheeles Arbeiten bei anderen Wissenschaftlern gesichert, es erschienen erste Abhandlungen über Flusssalpetersäure (1771) und über den Braunstein (1774) in den Schriften der Königlichen Akademie Uppsala. Im Oktober 1774 wurde Scheele zur Aufnahme in die Akademie der Wissenschaften vorgeschlagen und im Februar 1775 erfolgte die Aufnahme. Dies war für einen Nichtakademiker wie Scheele eine ungewöhnliche Ehrung.

Seine Studien führten im Zeitraum von 1772 bis 1773 zur Entdeckung von Sauerstoff und Stickstoff, die Ergebnisse publizierte er aber erst 1777 in seinem einzigen Buch Chemische Abhandlung von der Luft und dem Feuer, wodurch er etwas von dem Ruhm an Joseph Priestley verlor, der unabhängig von ihm den Sauerstoff 1774 entdeckt hatte.  

Er litt auch in Uppsala darunter, nur nebenher forschen zu können und siedelte deshalb 1775 nach Köping am Mälarsee über, da ihm das Angebot, eine eigene Apotheke zu übernehmen, die Freiheit der Forschung versprach. Die Übernahme stand zunächst unter keinem guten Stern. Scheele brachte die sehr verwahrloste Apotheke wieder instand, die Erben fanden dann aber einen finanzkräftigeren Käufer und entließen Scheele. Er entschied sich dann für ein anderes Haus und bekam die Konzession. Die Angst vor der Konkurrenz veranlasste die Erben, Scheele wieder einzustellen und ihm letztlich die Apotheke zu verkaufen. 1777 reiste er nach Stockholm. Hier stellte er sich im Beisein des Königs der Königlichen Akademie der Wissenschaften als Mitglied vor und erhielt ein jährliches Stipendium. In Kölping forschte er in einem Gartenschuppen und erst 1782 konnte er eine neue Apotheke mit Wohnhaus und Labor bauen.

Scheele entdeckte die Adsorption von Gasen durch Holzkohle sowie die katalytische Veresterung organischer Säuren durch Mineralsäuren. Darüber hinaus kochte er Essig in geschlossenen Gefäßen auf und fand damit einen Konservierungsprozess, welcher der Pasteurisierung ähnelte.

Er machte erste Versuche mit Silberchlorid und entdeckte dessen von der spektralen Zusammensetzung des Lichtes abhängige Empfindlichkeit. Scheele fand auch heraus, dass geschwärztes Silberchlorid durch Ammoniak unlöslich wird und fand – ohne sich dessen bewusst zu sein – ein Fixiermittel, das die Beständigkeit des Bildes gewährleistet. Die von ihm 1782 entdeckte Herstellung von Blausäure aus Kaliumhexacyanoferrat(II) und verdünnter Schwefelsäure gilt als historisch erste chemische Synthese.

Im Herbst 1785 erkrankte er, heiratete am 19. Mai 1786 seine Haushaltshilfe Sara Margarethe Pohl auf dem Sterbebett und setzte sie testamentarisch zu seiner Universalerbin ein. Am 21. Mai starb Carl Wilhelm Scheele.

An seinem Geburtshaus in der Stralsunder Fährstraße 23 erinnert eine Gedenktafel an den bekannten Chemiker und Pharmazeuten.

Entdeckungen (Chemie)

Elemente

• Barium: Aus dem aufgrund der hohen Dichte schon lange bekannten Mineral "Bologneser Sonnenstein" (Schwerspat) gewannen Scheele und sein schwedischer Kollege Johan Gottlieb Gahn 1774 eine neuartige „Erde“, also ein bisher unbekanntes Oxid. Scheeles Vermutung, dass es sich dabei um das Oxid eines neuen Elements handelte, wurde 1808 von Humphry Davy endgültig bestätigt.
• Chlor: Was viele Alchimisten sicher vorher schon erfuhren, wurde von Scheele erstmals systematisch untersucht. Er erhielt 1774 das Gas Chlor durch die Oxidation von Salzsäure mit Braunstein. Allerdings erkannte Scheele nicht, dass es sich hierbei um ein weiteres neues Element handelt. Dies blieb Antoine Laurent de Lavoisier vorbehalten, welcher es schon 1789 in seiner Elementeliste „Radical muriatique“ aufführte.  
• Fluor: Die schon 1768 von Andreas Sigismund Marggraf entdeckte Flusssäure wurde 1771 von Scheele eingehend untersucht. Hauptsächlich durch Scheeles Arbeiten hieß die eigentümliche Säure lange auch „Schwedische Säure“. Sie wurde aus dem Mineral Flussspat gewonnen, welches Scheele sehr richtig als Kalkverbindung der Flusssäure charakterisierte. Da es alle damals verfügbaren Materialien angriff, war die Darstellung des Elements Fluor allerdings erst über 100 Jahre später möglich (1886 durch Henri Moissan).
• Mangan: Die als Braunsteine bezeichneten Mangan-Minerale wurden über Jahrhunderte für eine Art Eisenerz gehalten. Erst Scheele gelang durch exakte Analysen der Nachweis, dass diese Minerale kein Eisen enthalten. Sein Kollege Johan Gottlieb Gahn gelang 1774 mittels Kohle die Reduktion von Manganoxid zu elementarem Mangan.
• Molybdän: Ursprünglich galten die Bezeichnungen „Reißblei“, „Wasserblei“, „Schreibblei“ und „Töpferblei“ auch für Graphit und Molybdänsulfid. Man hielt Graphit für eine Form des Bleiglanzes („Plumbago“). Scheele gelang 1778 die Herstellung von Molybdän(VI)-oxid (Molybdäntrioxid) aus Molybdänglanz sowie der Nachweis, dass es sich bei Graphit um reinen Kohlenstoff handelt. Trotz Scheeles Nachweis hält sich der Begriff Bleistift bis heute, obwohl dessen Mine aus Graphit besteht. Die Vermutung Scheeles, dass es sich bei der von ihm gefundenen Verbindung um das Oxid eines neuen Elements handelt, konnte Hjelm 1781 durch die Gewinnung elementaren Molybdäns aus dem Oxid bestätigen.
• Phosphor: Elementarer Phosphor konnte schon vorher, allerdings nur aus schwer erhältlichen Rohstoffen, dargestellt werden. Scheele fand 1774 ein Verfahren zu dessen Herstellung aus Knochen. Er leistete damit unter anderem einen Beitrag zur Herstellung von Zündhölzern.
• Sauerstoff und Stickstoff: 1771 begründete Scheele die Gasanalyse. Er fand heraus, dass Luft aus Sauerstoff („Feuerluft“, „Vitriolluft“) und Stickstoff („verdorbene Luft“) besteht. Außerdem stellte er Sauerstoff durch Erhitzen von Silber- und Quecksilbercarbonat, Quecksilberoxid, Kalium- und Magnesiumnitrat dar. Leider veröffentlichte er seine Ergebnisse erst 1777, so dass häufig Joseph Priestley als Entdecker des Sauerstoffs gilt.
• Wolfram: Aus dem Mineral Tung Sten (schwedisch für „Schwerer Stein“, seit 1820 Scheelit) gewann Scheele ein Oxid, das 1783 durch zwei spanische Chemiestudenten (Juan José (1754-1804) und Fausto Elhúyar (1755-1833)) im Labor des schwedischen Chemikers Torbern Olof Bergman zu elementarem Wolfram reduziert werden konnte. Obwohl sich der deutsche Name Wolfram auch in Skandinaven durchgesetzt hat, heißt das Element mit dem Zeichen W in englischer und französischer Sprache immer noch „tungsten“ beziehungsweise „tungstène“.

Verbindungen

• Acetaldehyd: 1774 entdeckt, jedoch nicht näher charakterisiert
• Ammoniak: 1774 chemische Zusammensetzung untersucht
• Blausäure: 1782 Synthese (Reaktion aus Kaliumhexacyanoferrat(II) und verdünnter Schwefelsäure)
• Gallussäure: 1786 aus Galläpfeln isoliert
• Glycerol: 1779 bei Verseifung von Olivenöl mit Bleioxid entdeckt
• Harnsäure: 1776 entdeckt (unabhängig von Bergman)
• 2-Hydroxybernsteinsäure (Äpfelsäure): 1785 aus Apfelsaft isoliert
• Kupferarsenit (Scheeles Grün, Mineralgrün, Schwedischgrün, ein Kupfersalz der arsenigen Säure): 1778 erstmalig hergestellt.
• Milchsäure: 1780 in saurer Milch entdeckt
• Oxalsäure: 1776 durch Oxidation von Zucker mit Salpetersäure gleichzeitig mit Bergman (daher der frühere Name „Zuckersäure“, der heute für die Glucarsäure verwendet wird)
• pflanzliches Eiweiß (Proteine)
• Pyrogallol: 1786 Herstellung durch Erhitzen der Gallussäure. Dieses Verfahren wird auch heute noch angewendet.
• Schwefelwasserstoff: 1777 näher untersucht
• Weinsäure: 1769 aus Weinstein abgeschieden
• Zitronensäure: 1784 aus Zitronensaft isoliert

Literatur

• P. Walden: Carl Wilhelm Scheele (geb. 19. Dezember 1742, gest. 21 Mai 1786). Die Chemie (Angewandte Chemie, neue Folge) 55(51/52), S. 379 – 380 (1942), ISSN 1521-3757