Keemia ajalugu ja alkeemia (0)

KEEMIA AJALUGU

Koostanud Janno Puks
Keemia on peaaegu sama vana nagu on inimkond . Kui näiteks keemiateadust mõista teadmistena nendest nähtustest, mida me nimetame keemilisteks reaktsioonideks, siis tuleks keemiateaduse lätet otsida vanemast kiviajast. Nimelt hakkasid siis kaasaegse inimese (Homo sapiens `i) eellased tuld kasutama. Tuletegemine ja toiduvalmistamine on ju keemilised protsessid ja seega keemiateaduse tekkimine langeks sel juhul kokku inimese ja tema teadvuse kujunemisega.
Keemia tekkis muistses Egiptuses. Ühe versiooni kohaselt on keemia oma nimegi saanud Egiptuse järgi, sest seda maad nimetati vanaegiptuse sõnaga chemi . Üheks tõenäoliselt esimeseks ühendiks, mis inimeste tähelepanu pälvis ja millega inimene kokku puutus, oli erkpunase värvusega mineraal kinaver (elavhõbesulfiid HgS). Nimetus pärineb kreeka keelest ja tähendab üht punase värvi liiki. Kinaver veetles inimest juba esiajaloolisel ajal. Nimelt kui kinaveri segati veega, siis moodustus temast pasta . Sellega tehti koopaseintele jooniseid, millest tuntumad on nooremast paleoliitikumist pärinevad Altamira koopamaalingud. Ürginimestele oli kinaver ka meikimisvahend, hiljem kasutati aga seda Egiptuses ja Lähis-Ida maades värvainena.
Üheaegselt Egiptusega hakkasid keemiaalaseid teadmisi kogunema teisteski tolle aja arenenud maades, nagu Mesopotaamias, Indias, Hiinas. Näiteks pandi tähele, et ainete muundajaks võib olla tuli. Tule abil hakati valmistama klaasi, savist keraamikaesemeid ja metallimaakidest metalle . Mesopotaamias avastatud savitahvlitelt näiteks selgub , et seal osati juba 5000 aasta eest toota tule abil erinevatest maakidest ja söest vastavalt rauda, vaske ja pliid . Peatselt õpiti ka loomanahkasid parkima, riideid värvima, toiduaineid töötlema ja ravimeid saama. Näiteks vanimad meditsiinialased ja keemilised retseptid pärinevad aastast 2200 e.Kr.
Niisiis hakkasid aegade jooksul kogunenud keemiaalased kogemused, tähelepanekud, teadmised rahuldama inimeste praktilisi vajadusi ja seepärast võibki vanaaja keemiat nimetada praktiliseks keemiaks. Lisaks juba eelpool nimetatud näidetele oskasid ju inimesed ka juba kauges minevikus muuta viinamarjamahla veiniks ja veini äädikaks. Paljudel juhtudel võisid inimesed öelda, mis tekib, kui üks aine toimib teisesse, kuid nad ei teadnud , miks see nii on.
Niiöelda keemia lapsepõlv kestis 17. sajandini. Selleks ajaks oli kogunenud piisavalt andmeid üldistamiseks ja süstematiseerimiseks. Siis hakkasid retseptide ja reeglite seast esile kerkima seadused ja lihtsast praktilisest keemiast kujuneski välja teaduslik keemia. Keemilised nähtused, nagu kõik nähtused looduses, pole sugugi juhuslikud. Nad alluvad rangetele seadustele , mille jälile võime saada ainete ehitust uurides. Näiteks nüüd juba osatakse keemia seadustele tuginedes põhjendada, miks viinamarjamahl muutub kääritamisel veiniks jne. Kuid siiski on olemas ka veel siiani selliseid seadusi, mille jälile pole veel jõutud ja mis on alles mõistatuseks.
Keemia ajaloo käsitlemisel ei saa ei ümber ega üle ühest märkimisväärsest ajajärgust, mis kestis 2-17. sajandini ja mis kandis alkeemia nime. Nimetus alkeemia tuleneb vanaegiptuse sõnast chemi, mida tõlgendatakse erinevate autorite poolt isemoodi . Keemia tähendavat musta maad või musta maagiat (maagide ja nõidade käsitööd) või metallide sulatamise kunsti. Araablased lisasid eesliite al- ja nii kujuneski sõna “alkeemia.” Alkeemikute põhieesmärkideks oli filosoofilise ehk tarkade kivi, elueliksiiri ja universaalse lahusti ehk alkagesti leidmine. Filosoofiline kivi tähendas seda, et selle abil loodeti väheväärtuslikest metallidest saada väärtuslikke metalle nagu näiteks kulda. Elueliksiiri abil loodeti ravida kõiki haigusi ja pikendada eluiga või tagada hoopis igavese elu. Universaalne lahusti aga tähendas seda, et selle lahustiga sai lahustada kõiki aineid ja seetõttu teha kõiki katseid kõikide ainetega.
Üle 2000 aasta taguse Egiptuse võimsus oli seotud just metallide tootmisega, eriti kullakaevandamisega. Vase kaevandamisel oli aga tähele pandud, et kaevanduses kaua aega seisnud raudesemed omandasid aegamööda vase värvuse. Nii võis tekkida idee metallide transmutatsioonist, sest kahe metalli kokkusulamisel moodustus ju hoopis uue värvusega sulam . Sellest tähelepanekust alates võiski vanaaja õpetlastel tulla pähe mõte tarkade kivist ehk siis ainest, mis annab mitteväärismetallidega kokkusulatamisel kulla.
Alkeemia oli keskajale iseloomulik Suur Toiming, ent siiski mõnevõrra ketserliku iseloomuga ja pisut paganlik. Juba filosoof Zosimus (3.-4. saj.), kes oli üks alkeemia rajajaid, kirjutas, et kulla valmistamise kunsti õpetasid neile jumalad. Asi on selles, et alkeemia püüdis jumalale väga lähedale jõuda. Alkeemik kasutas teatud mõttes mõjuvamaid meetodeid, kogu tema tegevus oli mõistetavalt, tuntavalt jumala tegevuse sarnane. Alkeemik võis pidada end jumalaga võrdväärseks loojaks. Isegi metalle seostati alkeemias taevakehadega ja vastavate kaitsejumalatega: kuld vastas Päiksele (Apollole), hõbe Kuule (Dianale), vask Veenusele, raud Marsile , plii Saturnile , tina Jupiterile ja elavhõbe Merkuurile. Jumalike tähenduste ja tegevuste maailmale tuginedes usutigi, et taevakehad on seotud metallidega ja keskajal kujunes sellest seisukohast koguni omaette teaduslik süsteem. Selle kohaselt metalle pidi olema 7, täpselt niisama palju kui planeetegi. Planeetideks peeti siis Päikest, Kuud, Jupiteri, Saturni, Marssi , Veenust ja Merkuuri. Alkeemikud arvasid, et metallid sünnivad maasügavuses neile vastavate planeetide mõjul ning täiustuvad aegamööda. Kõige täiuslikumaks metalliks peeti kulda, mida seostati tema värvuse ja helgi tõttu Päiksega ja tähistati ringiga , mille keskel on täpp. Hõbeda sümboliks on tuhandeid aastaid olnud kuusirp (mitte täiskuu), sest hõbedat peeti kuujumalanna metalliks. Niisugust sümboolikat tunti juba muistses Assüürias ja Hiinas. Rauda kui relvametalli on alati seostatud roomlaste sõjajumala Marsiga. Laialivalguvad elavhõbedatilgad meenutavad väledat ja vilgast Zeusi käskjalga Mercuriust, seega planeeti Merkuur. Vaske seostati ilu- ja armastusjumalanna Venusega, seega planeediga Venus . Tuli märkis Suures Toimingus kahtlemata puhastustuld. Kurikuulus mitteväärismetallide kullaks muutumise protseduur aga sümboliseeris täiuslikkuse taotlust . Nii nagu inimeseks muutunud jumal – õilis Kristus – olevat võtnud inimeste patud enda peale ja ohvriks tuues nad lunastanud, surnust ülestõusmise ja taevaminekuga aga jälle jumalikkuse saavutanud. Nii kujutab roostetanud raud alkeemia tähenduse süsteemis end ohvriks toonud täiuslikku kulda ehk roostetanud rauda vaadeldakse kui haiget kulda. Filosoofilise kivi vahendusel muundub raud aga jälle kullaks tagasi. See metallide muundamine ehk transmutatsioon sümboliseerib meeleliselt tajutavas vormis ühtaegu nii inimese vaimset, moraalset täiustumist kui ka jumalasõna. Jumal on võimeline imesid korda saatma . Jumala rolli on endale üle võtnud ka alkeemik, kelle imetegija võimeid sümboliseerivad filosoofiline kivi, elueliksiir ja universaalne lahusti. Nende kolme imeaine valmistamine on püha alkeemilise kunsti saladuste saladus. Näiteks doctor universalis Albertus Magnus ehk Albert Suur ( 1193 -1280) kirjutas alkeemiale pühendatud raamatu eessõnas järgmist: “…Palun sind ja anun kõige oleva Looja nimel hoida seda raamatut võhikute eest saladuses. Sulle ma avaldan saladuse , kuid teiste eest varjan seda saladuste saladust, sest meie õilis kunst võib saada kadeduse aineks ja allikaks. Rumalad vaatavad meie Suurele Toimingule lipitsevalt, aga ühtlasi ülbelt, sest see on neile arusaamatu. Saavutamatuse tõttu peavad nad meie Suurt Toimingut põlastusväärseks, ent usuvad selle võimalikkusesse. Piinatud kadedusest meie kunstiga tegelejate vastu, loevad nad meid valerahategijateks. Mitte kellelegi ära avalda oma töö saladusi! Hoia võõraste eest! Rõhutan veelkord : ole kahekordselt ettevaatlik!”
Usuti et filosoofilise kivi, elueliksiiri ja universaalse lahusti valmistamiseni jõutakse ainult teadlikult raskesti mõistetavaks tehtud alkeemilist retsepti järgiva pingelise loominguprotsessi ja moraalse enesetäiustamise, “hingelise puhastamise” teel. Alkeemikute teoste keel oli aga tõepoolest enamasti ülikeeruline, tehtud teadlikult raskesti mõistetavaks, täis metafoore ja allegooriat, varjamaks avastusi. Alkeemikud on olnud teoreetikud ja eksperimentaatorid, filosoofid ja teoloogid, ratsionaalse teooria pooldajad ja müstikud ühes isikus . Nende uduste formuleeringute taga võivad peituda äärmiselt huvitavad preparaadid ja meetodid, sest nad võtsid täielikult omaks Laozi printsiibi: kes teab, see ei räägi, kes räägib, see ei tea. Katsekirjeldused formuleeriti väga salapäraselt, kasutades ebamääraseid ja arusaamatuid väljendeid. Näiteks: “Teadke kõik, kes te rändate Idamaadel, et kui hiilgavas relvastuses Marss heidab end Veenuse embusse, punastab too varsti.“ Et Päike (=kuld) tõuseb idast, siis Idamaa rändaja all mõistetakse alkeemikut, Marss = raud, Veenus = vask, pisarad = lahus, punastab = kattub vasekihiga. Seega nüüdisaegses sõnastuses: ”Kui läikiv raud asetada vasesoola lahusesse, siis muutub ta punaseks.”
Araablased nimetasid alkeemiaks antiikteadlaste teooriaid keemia vallas, mis olid ühendatud traditsiooniliste usuliste kombetalitlustega. Katseid viidi läbi pühades templites müstiliste tseremooniate saatel, kuna alkeemikute tegevus oli kujunenud pühaks rituaaliks . Euroopas hakati mõistega alkeemia tähistama araablastelt omandatud keemia teadmisi. Araabia preestrid tundsid juba ammu paljude “keemiliste operatsioonide” kunsti, nagu väärismetallidega sarnanevate sulamite saamist ja värvainete eraldamist. Tolleaegsed teadlased pidasidki loodusseadustele vastavat muundumist tõeliseks ainult siis, kui saadi väärismetallidele sarnast sulamit.
Esimesed tuntumad alkeemikud olidki araablased. Tõeliseks “teaduste kuningaks” pidasid araablased Džabir ibn Hajjani (u.721 – u.813), keda peetakse araabia alkeemia rajajaks. Džabir ibn Hajjani arendas edasi Aristotelese (384 – 322 e.Kr.) ideid. Aristotelese meelest kõik looduslikud asjad tekivad elementidest. Neljaks põhielemendiks pidas Aristoteles tuld, õhku, maad ja vett. (Aristotelese õpetuses esineb ka veel viies element, mida ta nimetas eetriks. Eeter on kõige kergem element ja sellest koosnevad taevakehad, mis on maistest taevakehadest palju täiuslikumad ja liiguvad mööda ringjooni mööda. Eetriga on täidetud ka maailmaruum , kus need asuvad.) Need sisaldavad alati üksteist suuremal või vähemal määral. Kui üks neist on teise suhtes ülekaalus, siis ongi tegemist kas tule, õhu, vee või maaga. Kui aga niisugust ühe elemendi selget ülekaalu teiste suhtes ei ole, siis on tegemist mõne tulest , õhust, veest või maast erineva loodusesemega. Elementide omadusi iseloomustas Aristoteles meeleliselt tajutavate põhikvaliteetide – soojus , kuivus , külmus, niiskus – kombinatsioonide kaudu. Iga elemendi omadused on saadud kahe kvaliteedi kombineerumisel, kuid spetsiifiline on igale elemendile ainult üks kvaliteet. Tule kvaliteedid on soojus ja kuivus, spetsiifiline aga soojus; õhul – soojus ja niiskus, spetsiifiline niiskus; veel – külmus ja niiskus, spetsiifiline külmus; maal – külmus ja kuivus, spetsiifiline kuivus. Edasi eristas Aristoteles aktiivseid ja passiivseid kvaliteete. Aktiivsed on külmus ja soojus, passiivsed kuivus ja niiskus. Seega iga elemendi üks kvaliteet peab olema aktiivne ja teine passiivne. Siit järeldub, et iga element võib oma aktiivse kvaliteediga mõjutada teist, passiivse kvaliteediga elementi, kuid ka ise oma passiivse kvaliteedi tõttu teise, aktiivse kvaliteediga elemendile mõjule alluda. See aga tähendab lõppkokkuvõttes seda, et elemendid võivad ka üksteiseks muunduda. (Ainult viies, see kõige täiuslikum element – eeter – on muutumatu.) See aga oligi iseloomulik antiik- ja ka keskaja praktikale.
Džabir ibn Hajjani andis aga Aristotelese nn algelementidele ja nende omadustele teise tähenduse. Ta arvas , et metallid koosnevad kahest põhiosast ehk elemendist, milledeks olid väävel ja metallide “hing” elavhõbe. Väävel arvati olevat põlevuse ja muutuvuse kandja ja elavhõbe metallilisuse kandja. Peamisteks keemilisteks nähtusteks olid põlemine ja sulamine . Nende kahe elemendi ühinemisel saadi kõik teised metallid, kõik vaid olenes sellest, millises vahekorras nad ühinesid. Seega kui võtta neid alkeemilisi algeid õiges vahekorras, siis tekibki kuld. Lisaks arvati, et mida rohkem on metallis väävlit, seda kollasem ta on. Niisiis pidid kõige väävlirikkamad olema kuld ja väävel ise. Seepärast näiteks öeldi 11. sajandi traktaadis elavhõbeda kohta, et see on metallide ema ja metallide isaks on väävel. Keskaja alkeemikud kujutasid elavhõbedat oma töödes Valge Lõvina, kuna kulla reageerimisel elavhõbedaga muutub kollane kuld hõbedaseks. Siit pärines ka alkeemikute väide, et Valge Lõvi (=elavhõbe) sööb Päikest (=kulda).
Ammustest aegadest saati olid kõige õilsamateks metallideks kuld ja hõbe, mis saadi kõige optimaalsemas vahekorras võetud puhtamast väävlist ja puhtamast elavhõbedast. Ent looduses kulgeb selline protsess väga aeglaselt ning seetõttu on vaja lisada erilist preparaati – tarkade kivi. Peale kõige muu uuris, kirjeldas ja valmistas Džabir ibn Hajjani vitrole, maarjaid, salpeetrit, väävel-, lämmastik- ja äädikhapet, kasutas destillatsiooni, sublimatsiooni, kristallimist jm. Siit ka põhjus, miks araablased Džabir ibn Hajjanit “teaduste kuningaks” nimetasid. Ta andis suure panuse araabia alkeemiasse, mille omakorda üle võtsid eurooplased . Euroopas tuntakse Džabir ibn Hajjanini latiniseeritud nime all Geber.
Keskaja suurim alkeemik oli Abu Ali Ibn Sina (980 – 1037), kes sai Euroopas tuntuks Avicenna nime all. Ibn Sina töötas välja alkeemilise õpetuse metallide loomusest. Ta arvas, et elavhõbe on metalliliste omaduste kandja, väävel aga annab metallidele võime muutuda tule mõjul. Erinevalt teistest alkeemikutest arvas Ibn Sina, et ühte metalli pole võimalik muuta teiseks. Oma töös “Tervekssaamise raamat” ta väidab, et keemiliste muutuste mõjul võib punane metall muutuda valgeks, nii et ta sarnaneb väga hõbedaga, või kollaseks, kullasarnaseks, metalli sisemine olemus jääb aga endiseks.
Euroopa tähtsamatest alkeemikutest väärivad märkimist peale eelpool nimetatud Albert Suurele ehk Albertus Magnusele (1193 – 1280) veel ka Roger Bacon (u. 1217 – 1292 ).
Saksa filosoof ja keemik Albert Suur arvas, et metallide transmutatsioon toimub värvuse ja tiheduse muutumisel. Väävel ja elavhõbe muutuvad kullaks arseeni ja vee toimel. Arseen annab värvuse, vesi võimaldab aineosakestel hästi tihedasti üksteise vahele minna; nii suureneb tihedus ja tekib kuld. Albert Suure kuulsust näitavad tema kolm tiitlit – suur maag , veel suurem filosoof ja suurim teoloog.
Roger Baconi arvates oli alkeemikute eesmärgiks saada eliksiir , mis kokkupuutel väheväärtuslike metallidega muudaks need väärismetallideks. Alkeemikuid toetas Londoni Kuningliku Seltsi tolleaegne president Robert Boyle . Oma aja suuremaid õpetlasi Isaac Newton rajas endale isegi väikese labori, kus püüdis leiutada lahustit , milles lahustunud metallid muutuksid kullaks. Alkeemiaga tegelesid ka Johann Glauber, Jan Baptist van Helmot, Gottfried Leibniz ja teised tolle aja helgemad pead.
Mõned alkeemikud pidasid aga kõige perspektiivsemaks kulla valmistamise lähteaineteks elavhõbedat ja pliid, sest nende tihedus on suhteliselt suur ja võrreldav kulla tihedusega. Alkeemik Henning Brand aga müstilistel põhjustel eeldas, et tarkade kivi peab olema seotud inimorganismiga. 1669. aastal hakkas ta uurimist alustama uriinist. Brand kogus tünnitäie uriini, aurutas seda siirupi konsistensini ning sai pruunika vedeliku, mille nimetas uriiniõliks. Viimase segas ta liivaga ja kuumutas siis tugevasti õhu juurdepääsuta. Äraarvamatu oli alkeemiku rõõm, kui ta avastas retordis omalaadse, nõrgalt küüslaugulõhnalise vahataolise aine, mis pimedas helendab. Brand arvas algul, et tal ongi õnnestunud saada üks maailma algelementidest, nimelt elementaarne tuli. Ta nimetas selle aine külmaks valguseks, mida tänapäeval tuntakse fosfori nime all. Niisiis alkeemikute ponnistused tarkade kivi otsingutel võisid vahel õnneliku juhuse läbi viia ka uute elementide avastuseni.
Soov muundada tavalisi metalle väärismetallideks leidis Euroopas palju pooldajaid . Paljudele alkeemikutele ei olnud aga tähtis mitte niivõrd konkreetselt kulda saada, vaid lihtsalt uurida sageli müstilisi metallide muundamise viise. Niisiis alkeemia põhieesmärgi seisukohalt on tema saavutused keemia alal üksnes kõrvalprodukt. Oluline ei olnud mitte niivõrd tegevuse konkreetne ja ajastatud resultaat , kuivõrd tegevus ise, selle mõtestamine, hingeline läbielamine, sisevaatlusele andumine ja jõupingutused täiuslikkuse saavutamisel. Täiuslikkust tuli otsida puhtast vaimsest tegevusest, loomingust, mitte asjast , mis saadi. Asi oli üksnes märk, sümbol, mis viitas loomisele kui alati ainukordsele, isikulisele, hingestatud protsessile, selle seesmise, suurel määral saladuseks jääva protsessi suuremale või väiksemale täiuslikkuseastmele. Täiuslikkuse piiriks oli jumal, keda ei saa enam kuidagi konkreetselt piiritleda, mitte millegi looduga samastada, kuid kes on kõige olemasoleva ja kõige võimaliku looja, põhjus, alus, mõte ja tõde.
Alkeemiline Suur Toiming aitas keskaegset maailma mõista, inimesele omaseks teha. Keskajale oli iseloomulik teatavasti see, et inimese loodud asi ei esinenud mitte lihtsalt asjana, vaid asjana kellegi jaoks. Asi kehastas oma loomise protsessi, looja võimeid. Suure Toimingu kogu rõhutatud salapärasus, kasutatud poeetiline keel, kunstipärased illustratsioonid, keemiliste ainete värvid, lõhnad, maitsed on kõik vahetult alkeemia põhieesmärgi – maailma loomisesse sisseelamise, vaimese loominguprotsessi, inimese moraalse täiustumise – teenistuses. Siit tulenes ka põhjus, miks alkeemias rõhutati eriti inimese (ja jumala) tegevuse loomingulist hingestatud külge, mitte niivõrd resultaati. Tähtis oli hoopis see, et alkeemik elaks läbi jumaliku loomishetke ja selleläbi arendaks endas jumalikke jooni.
Euroopas oli kullamaardlaid väga vähe. Et aga kuld oli kujunenud kõikide väärtuste mõõdupuuks, siis oli nõudmine alkeemikute järele keskajal suur ning kuuldused õnnestunud kullavalmistamisest ühes või teises vürstikojas levisid kulutulena. Seepärast püüdis igaüks, kelle rahakott kannatas, palgata tööle alkeemikuid. Soodsat olukorda kasutades esinesid paljud kerget tööd ning hõlpsat tulu otsivad petised ja šarlatanid alkeemikutena. Üheks eredaks näiteks on 17. – 18. sajandi vahetusel tekkinud alkeemiabuum Prantsusmaal, kui riigi rasket finantsolukorda hakkasid osavalt ära kasutama šarlatanid. Nimekas teadlane E. F. Geoffroy pidi 1722. aastal sellega seoses esinema Pariisi Teaduste Akadeemias loenguga alkeemikute petmisvõtetest. Näiteks tiigli põhja pandi hõbe- või kuldoksiidi ning see kaeti liimi- või vahakihiga, nii et tiigli demonstreerimisel jäi vaatajatele mulje, nagu oleks see tühi. Hilisemal kuumutamisel vahakiht sulas ja oksiidid lagunesid kergesti ning saadi puhas metall – hõbe või kuld. Tiigli põhja võis panna ka väärismetalli viilmeid ja katta need vahaga. Soojendamisel vaha jälle sulas ja nähtavale tuli metallipulber. Aineid võidi segada ka puupulgaga, mille ühes otsas oli väärismetallipulbriga täidetud ja siis vahaga suletud auk. Kui tiiglis olevaid aineid kuumutati ja samal ajal segagi neid pulgaga, siis vaha sulas ja väärismetall sattus tiiglisse. Mõned petturid kasutasid katseteks tina- või pliihaavleid, et näidata nende metallide muutumist väärismetallideks. Tegelikult võeti katseteks aga pliikihiga kaetud kullaterakesi. Soojendamisel plii sulas ja kuld kogunes põhja. Enamik alkeemikuid ei olnud siiski petised, vaid tõsimeelsed ja töökad õpetlased, kelle avastused viisid teadust edasi paljude sajandite vältel.
Kui palgatud alkeemik kulda ei saanud, siis peeti teda hädavareseks või petiseks ja teda karistati. Eriti rangelt karistati pettuses paljastatud alkeemikuid. Nad hukati tavaliselt ülekullatud võllases, rõivastel sädelesid litrid, et kõigil seisaks meeles nende saavutamata jäänud eesmärk. 1575. a. põletati Braunschweigis hertsogi käsul naisalkeemik Maria Zilgerin, kes ei suutnud pliist kulda valmistada. 1590. a. poodi Münchenis alkeemik Bragadino ja 1597. a. hukati Württembergis G. Honauer. Paljud keskaja alkeemikud ja teadlased sattusid aga vanglasse, sest arvati, et nad teavad kulla valmistamise retsepti, kuid keelduvad seda vürstidele või kuningatele avaldamast. Ka nende piinamistega püüti neilt kulla valmistamise viisi teada saada. Näiteks nimekas keskaja õpetlane Roger Bacon pandi inkvisitsioonikohtu otsusel 20 aastaks vangi sellepärast, et ta ei avaldanud kullaretsepti. Niisiis oli alkeemikutel põhjust olla kahekordselt ettevaatlik, sest sageli riskisid nad eluga või inkvisitsioonikohtu alla sattumisega.
Idee muuta üht elementi teiseks ei olnud mitte populaarne ainult keskajal, vaid seda on püütud teha isegi 20. sajandil. 1924. aastal kujunesid sensatsiooniliseks prof . Miethe katsed, kes teatas, et on avastanud kulda elavhõbekvartslambist. Et perioodilisussüsteemis on kuld ja hõbe kõrvuti, siis arvas Miethe, et transmutatsioon toimus elektrivoolu toimel. Firmaga “Siemens” sõlmiti leping, mille järgi uurimistöödeks eraldati hiigelsummad, avastused pidi aga minema firma valdusesse. Lõpuks selgus, et kuld oli elavhõbedasse sattunud siiski väljastpoolt. Näiteks piisas sellest, kui katse käigus keegi uurijaist puudutas oma kuldprilliraame, ja otsekohe suurenes kullasisaldus elavhõbedas tunduvalt. Samuti selgus, et kuigi lähteelavhõbedat tootis kuulus firma “Kahlbaum”, ei olnud elavhõbe täiesti puhas, vaid sisaldas tühisel määral kulda. Siiski andis Berliini patendiamet “Siemensile” viis patenti kulla saamise kohta elavhõbedast elektrivoolu mõjul. Nende järgi tuleb läbi elavhõbeda juhtida kõrgepingelist elektrivoolu, et eralduks kuld. Imet alkeemia mõttes siin ei olnud, sest elavhõbedat on varem kasutatud maagist kulla eraldamiseks ja seepärast see sisaldaski kulda. Põhimõtteliselt on aga alkeemikute unistus elavhõbedast kulda saada 20. sajandil täiesti realiseeritav. Kui kiiritada üht kilogrammi elavhõbeda isotoobi Hg-196 neutronitega, siis võiksime kuu jooksul toota 1,5 g kulda. Niimoodi saadud kulla hind aga kujuneks väga mitmeid kordi kõrgemaks kui on loodusliku kulla hind ja seetõttu selline protsess ei tasu end ära.
Alkeemiasse on ajaloos väga mitut moodi suhtutud ning ka keemia-ajaloolased on teda erinevalt mõistnud ja hinnanud. Nii on osad keemikud pidanud teda “pimeda keskaja” täiesti absurdseks nähtuseks. Ka nüüdisajal kirjutatakse alkeemiast kui omapärasest ja vastuolulisest kultuurinähtusest, sest see kõik oli tühi töö, kuna tegelikult ju mingit müstilist filosoofilist kivi ei ole olemas. Seepärast ka tavametallidest kullasaamise kõik katsed luhtusid ja parimatel juhtudel jõudsid nad lihtsalt välja kulla eraldamiseni tema ühenditest või siis mingile metallile kuldse välisilme andmiseni. Samuti kõik alkeemikute katsed igavese elu tagamine elueliksiiri abil ebaõnnestusid ja ka nende püüded saada universaalset lahustit ehk alkagesti jäid tulemusteta. Selliste jõupingutuste mõttetust näitab kujukalt Johann Kunckeli küsimus: “Alkagesti omanikud, milles te seda lahustit hoidma hakkate?” Tõepoolest, kui selline imelahusti lahustab kõike ja kõiki aineid, siis ei ole võimalik ju teda mitte ühegi anuma sees hoida. 17. sajandi keemik Nicolas Lemery (1645 – 1715 ) andis alkeemiale lakoonilise iseloomustuse : see on oskusteta kunst , mille algus on väär, keskpaik tühi töö ja lõpp – vaesus . Ent kuigi alkeemikud ei saavutanud kunagi oma eesmärke, siis sellest hoolimata ei olnud see ligi pooleteist tuhande aasta pikkune periood viljatu etapp keemia elus. 19. sajandi kuulus keemik Justus Liebig (1803 – 1873) küsis: “Tõepoolest, mis oleks uusaja keemia ilma alkeemikute poolt avastatud väävel-, sool- ja lämmastikhappeta, ilma fosfori ja ammoniaagita, ilma piirituse, atsetooni ja eetrita? Mis oleks uusaja keemia ilma alkeemikute poolt kasutusele võetud laboratooriuminõude ja –riistadeta, ilma kolbide, retortide, vee- ja liivavannideta?” Lisaks lõid nad teadusliku keemia jaoks sellised ainete puhastusmeetodid nagu filtreerimine, destilleerimine ja kristallisatsioon, sublimatsioon . Lisaks kuuluvad alkeemikutele ka paljude värvide, värviliste klaaside, metallisulamite, aluste ja hapete saamisviiside au, oskus ekstraheerida ravi-, värv- ja lõhnaaineid. Mitmed alkeemikute saladused ootavad aga veel lahendamist. Nende nn Hermese meetod võimaldas anumaid kinni korkida nii hermeetiliselt (nimest Hermes ) et gaas ei pääsenud sealt välja isegi kõrgel temperatuuril. See viis pidi olema lihtne ja ilmselt tõhusam kui tänapäevased võtted. 15. sajandil osati säilitada keediseid ja keedetud kala aastakümneid. Itaalia keemiku Nostradamuse traktaadisest võib välja lugeda, et selleks kasutati mingeid mägitaimedest saadud aineid ja happeid. Võlurilood pajatavad igavestest lampidest, mis põlesid vahetpidamata aastakümneid ja olid seejuures nii külmad, et neid võis käega puudutada. Prantsuse kuninga õukonnakeemikud oskasid kalliskividest kõrvaldada nende väärtust vähendavaid lisandeid ja pragusid. Alkeemikud avastasid vaimseid võimeid stimuleerivaid narkootikume, tugevatoimelisi vastumürke, tõhusaid lõhkeaineid ja pürotehnilisi segusid ilutulestikuks.
Niisiis kokkuvõtteks võib öelda, et alkeemikud olid lihtsalt oma ajastu keemikud. Kulla kunstlik saamine oli tolle aja teaduse jaoks lihtsalt üheks tehniliseks probleemiks. Nad tegelesid vastavalt oma teadmistele ja ajastu iseloomule samade küsimustega, millega tegelevad tänapäeva keemikud vastavalt tänapäeva teadmistele ja ajastu iseloomule.
16. sajandil võttis niiöelda klassikaline alkeemia meditsiinilise alkeemia, nn. iatrokeemia kuju (kreeka keeles tähendab iatros arsti). Osad keemia-ajaloolased peavad iatrokeemiat kui alkeemiast erinevaks keemia arengu faasiks, kuid teised jälle vaatlevad seda kui renessansiajastu alkeemiana. Renessansiajastu oli keskajalt uusajale ülemineku vaimse ja kultuurilise murrangu periood. Seoses manufaktuuride tekkega ja rahalis-kaubaliste suhete arenguga kasvasid 16. sajandi Euroopas linnad. Seetõttu hakkas linnadesse koonduma üha rohkem rahvast ja see lõi soodsa pinna nakkushaiguste levikuks, epideemiate puhkemiseks, eriti kui silmas pidada elanikerohkeks muutunud või äsja küladest tekkinud linnade halba sanitaarset olukorda, kuna puudus kanalisatsioon jne. Lisaks laienes kaubavahetus idamaadega, kust koos eksootiliste kaupadega toodi Euroopasse katk, rõuged, koolera . Niisuguste haiguste ravimiseks ja epideemiate tõrjeks puudusid igasugused kogemused, traditsioonilised ravimisviisid ja ravimid ei aidanud. Aidata võis üksnes jumalike saladuste tundja, imetegija, kes võitles võimetelt jumalaga ega alistunud jumalikule ettemääratlusele. Alkeemik aga just jumalaga värdväärsusele pretendeeriski ja seetõttu oligi loomulik, miks alkeemiku tegevus renessansi ajal sai meditsiinilise värvingu.
Iatrokeemia rajajaks oli Paracelsus (õieti Philippus Aureolus Theophrastus Bombastus von Honenheim), kes elas aastatel 1493 – 1541. Paracelsus vastandab oma meditsiinilist arusaama antiikautorite Hippokratese (u. 460 – u. 377 e.Kr.) ja Galenose (u. 130 – 200 p.Kr.) omale. Hippokrates ja Galenos soovitasid ravimiseks kasutada looduslikke ravimeid, Paracelsus aga alkeemikute töö vilja, milledeks olid kunstlikud valmistatud keemilised ained. Meditsiiniliste teadmiste täiendamiseks pööras ta suurt tähelepanu rahvapärastele ravivõtetele ja praktilise arstikunsti mitmesuguste esindajate, nagu habemeajajate, soolapuhujate, posijate, ennustajate kogemustele. Paracelsuse iatrokeemia kui omamoodi teoreetiline õpetus oli aga lihtsalt meditsiinilise suunitlusega alkeemia. See lähtus tria prima`st: elavhõbedast(mercurium`ist) kui lendvuse algest, väävlist ( sulphur `ist) kui põlevuse algest ja soolast kui kõvaduse algest, mida alkeemias metallide algetena käsitleti. Paracelsuse õpetuse jätgi koosneb ka inimorganism tria prima`st, kusjuures mercurium on spiritus (vaim), sulphur – anima (hing), sool – corpus (keha). Peale organismis kõigi funktsioonide vaimne regulaator archeus, mis asub maos ja mille haigestumisel organism kaotab tasakaalu. Tasakaalu saab taastada alkeemilisel, s. t. maagilisel ja keemilisel teel. Ravimina on seejuures tähtis alkeemiliselt saadav imepärase toimega kvintessents (quita essentia).
Siiski tuleb tõdeda, et praktikas ei saavutanud iatrokeemia kui meditsiiline alkeemia epiteemiatega võitlemisel tolle aja traditsioonilise meditsiiniga võrreldes ei paremaid ega halvemaid tulemusi, sest epideemiad jäid endiselt niiöelda “jumala nuhtluseks” ja nende üleelamine olenes ka üksnes “jumala halastusest.” Alkeemik-iatrokeemik võis üksnes juhuslikult edu saavutada või näiliselt edukalt ravida. Mõned uued ravimid (näiteks elavhõbedapreparaadid süüfilise vastu) ja printsiibid (näiteks: vaadelda haigusi kui keemiliste ainete tasakaalu häiret organismis ja ravida neid vastavate ainete abil, ravimi mõju oleneb doseerimisest jt.), mis seejuures meditsiinipraktikasse toodi, olid ikkagi iatrokeemia kui alkeemilise toimingu kõrvalproduktid. Iatrokeemia avaldas aga meditsiinile teatavat niiöelda ideoloogilist mõju, kuna ta õhutas ravimisel otsustavamalt tegutsema, julgemini traditsioonilisi raviviise ja ravimeid uutega asendama. Mida aga konkreetselt teha, missugust keemilist ainet, missugustes annustes, missuguse haiguse puhul kasutada jne., neile iatrokeemia vastuseid tuletada ei suutnud. Kõik need küsimused vajasid konkreetseid uuringuid , mida aga tolle aja tingimused ja vahendid ei võimaldanud.
Väärismetallide ehtsuse määramise alusel tekkis proovimise kunst, millest hiljem arenes välja analüütiline keemia. Analüütilise keemia rajajaks ja üldse teaduslikule keemiale üheks alusepanijaks peetakse inglise füüsikut ja keemikut Robert Boyle`i (1627 – 1691). Boyle määratles esimesena keemilise elemendi mõiste (1661). Pärast Iirimaalt Inglismaale elama asumist ta avaldas oma raamatu “Skeptiline keemik”, kus ta rõhutas eksperimendi, vaatluse ja järelduste teaduslike meetodite kasutuselevõtmise vajadust ning kõigele sellele ta purustas lisaks veel vana uskumuse nelja põhielemendi kohta.
17. sajandi lõpul, täpsemalt 1697 aastal loodi saksa arsti ja keemiku Georg Ernst Stahli poolt esimene teaduslik teooria keemias, mida nimetatakse flogistoniteooriaks. Flogiston tuleneb kreekakeelsest sõnast phlogistos, mis tähendab “põlev”, “süttiv”. Flogistoniteooria kohaselt kõikide ainete üheks koostisosaks on tulemateeria ehk flogiston, mis eraldub ainetest põlemisel. Flogistoniteooria näis loogiline, sest puu või paberi põlemisel jääb alles vaid näputäis tuhka . Põlemisel eraldub midagi õhku ja see pidi olema flogiston, nagu väitis Stahl. Flogistoniteooria tekkis sellepärast, et olid olemas: 1) teaduslik maailmapilt ; 2) selle valguses ümbermõtestatud traditsioonilised kujutlused keemias (põlevusalge ja põlemise kui aine lagunemisprotsessi korpuskulaarne tõlgendus); 3) praktilises keemias, eelkõige metallurgias tekkinud probleemid, mille lahendamine traditsioonilisel kogemuslikul viisil ei õnnestunud. Stahli avastus ja seega ka flogistoniteooria põhiidee seisnes selles, et Stahl pani tähele, et puusöel, mida kasutati näiteks maagist metalli saamisel kõrge temperatuuri saavutamiseks, ei ole sugugi ainult üks funktsioon, vaid süsi võtab metalli väljasulatamisest vahetult osa. Ta leidis, et süsi (ka õli, rasv, vaik ) sisaldab teatavat ainelist alget, mis ei lase metallil “ära põleda”, vaid kaotab metalli pinnal tekkiva kile jälle ära (kile tekib siis, kui sulametallile kuumutamisel sütt ei lisata). Stahl näitas, et põlemisprotsess, mille tulemusel ainest eraldub flogiston, on põlemisjäägi flogistoniga ühinemise protsess. Seega formuleeris ta flogistoni mõiste idee abil, mida tänapäeval nimetatakse redutseerimis- ja oksüdeerimisreaktsioonide pööratavuseks.
Flogistoniteoorial on oluline osa keemia kui teaduse kujunemises. Flogistoniteooriat tunnustati ligi saja aasta vältel, sest tema omapära seisnes tema kvalitatiivsuses ehk idealisatsioonidel, mis olid saadud üksnes ainete kvalitatiivsete muundumiste alusel. Järelikult niikaua , kuni kvalitatiivsest lähenemisest piisas, siis rahuldas flogistoniteooria keemia vajadusi täielikult. Kui aga lähtekohaks sai kvantitatiivne lähenemisviis, siis pidi flogistoniteooria oma küündimatust tunnistama.
18. sajandi teisel poolel hakkasidki keemiasse tungima kvantitatiivsed uurimismeetodid ja sellega seoses kummutati Antoine Laurent de Lavoisieri ( 1743 – 1794) ja Mihhail Lomonossovi ( 1711 – 1765) tööde alusel flogistoniteooria täieliult. Nimelt Stahli lähtus tol ajal üldtunnustatud väärast seisukohast, et põlemine on aine lagunemine . Lavoisier aga tõestas oma 1772-77 aastatel tehtud väävli, fosfori jmt. aine põlemise kvantitatiivse uurimise katsete põhjal, et aine põlemine on hoopis hapnikuga ühinemise protsess. Need katsed ja paljud muud nii tema ja kui ka M. Lomonossovi katsed ja uuringud purustasidki lõplikult flogistoniteooria. A. Lavoisieri ja M. Lomonossovi tööde alusel sõnastati aine massi jäävuse seadus ja sellest alates hakkas keemia muutuma täppisteaduseks.