„Iliustruotoji istorija“: atradimas, tapęs didžiausios spalvų revoliucijos pradžia

Mėgintuvėlio dugne pasirodo rausvai rudos spalvos nuosėdų. Nusivylęs bandymo rezultatu aštuoniolikmetis Williamas Henry Perkinas, prieš skalaudamas kolbą indams plauti skirtame dubenyje – mat mažoje jo namų laboratorijoje nėra tekančio vandens, – apžiūri gautą medžiagą.

1856 m. Ist Ende, rytinėje Londono dalyje, Perkinsų šeimos namo ketvirtame aukšte Williamas stovi prie savo rašomojo stalo. Velykos. Ant stalo išdėliota daugybė dėmėtų dubenėlių ir butelių su įvairiais cheminiais skysčiais. Valydamas mėgintuvėlį jis pastebi, kad nuosėdos įgijo gražią rausvą spalvą.

Williamas nustemba. Jo bandymo tikslas buvo gauti bespalvę medžiagą – chininą, kuris naudojamas maliarijai gydyti, o ne šį spalvotą jovalą.

Jo naudota aliejinga medžiaga aliltoluidinas gaunama iš akmens anglių deguto. Williamas nusprendžia pakartoti bandymą, šį kartą – su anilinu, kuris taip pat gaunamas iš deguto. Į aniliną jis įdeda kalio dichromato ir pakaitina mėgintuvėlį, kad skystis išgaruotų.

Šįkart mėgintuvėlyje jis gauna juodą masę, tinkamą tik išmesti. Nepasisekė ir šį kartą. Tačiau Williamas jos neišmeta. Smalsus vaikinas nusprendžia įpilti vandens į mėgintuvėlį ir jį dar kartą pakaitinti.

Juoda medžiaga ištirpsta ir mėgintuvėlyje suputoja violetinės spalvos skystis. Šitaip eksperimentuodamas Williamas atsitiktinai sukuria pirmąjį pasaulyje sintetinį dažiklį.

Niekas – net pats Williamas – nesuvokia, kokio masto šis atradimas. Purpuro spalvos dažiklio grūdeliai – pati pradžia naujos mokslo ir pramonės šakos, kuri pakeis pasaulį ir palengvins žmonių gyvenimą.

Prasidėjo pramonės era

Perkinso 1856 m. iš akmens anglių deguto išgautas sintetinis dažiklis pasirodė pačiu laiku, mat Europoje ir ypač Anglijoje industrializacija jau buvo įgavusi pagreitį. Beveik kasdien dygo nauji įrenginių pilni fabrikai. Kasdienės plačiai vartojamos prekės pradėtos gaminti masiškai ir pigiai.

Naujuosius išradimus puikiai pritaikė britų tekstilės pramonininkai: naudojant mechanines verpimo mašinas ir audimo stakles, buvo galima pagaminti didelį medvilninių audinių kiekį. Tačiau nebalintas audinys buvo pilkai gelsvos spalvos – niekas nenorėjo dėvėti tokios spalvos drabužių. Audinį reikėjo išbalinti saulėje ir nudažyti. Balinimui reikėjo didžiulių plotų, ištiesti audiniai buvo laikomi ne vieną savaitę. Vėliau audiniai buvo dažomi dažikliais, gaunamais iš augalų ir gyvūnų.

Laimė, mokslininkai išsprendė sudėtingą balinimo problemą: pradėjus naudoti chlorą procesas gerokai sutrumpėjo. Tačiau Didžiosios Britanijos fabrikantai dar nesuvokė, kad mokslininkai gali išspręsti ir kitas jų problemas. Fabrikų savininkai nenorėjo finansuoti naujai atsiradusio mokslo ir jo atstovų, eksperimentuojančių su mėgintuvėliais bei milteliais ir negalinčių pažadėti naudingo rezultato.

Tuo pačiu metu industrializacija sukėlė rimtą atliekų šalinimo problemą. Gaminant dujas ir koksą, susidarydavo dideli kiekiai šalutinio produkto – akmens anglių deguto.

Degutas buvo beveik nenaudojamas, tad dujų jėgainių savininkai jį pylė į upes. Juoda lipni masė naikino augalus, žuvis ir kitus gyvūnus. Galop degutas nutekėdavo į gilias įdubas ir ten burbuliuodavo nekietėdamas. Tačiau aštuoniolikmetis Williamas Henry Perkinas suprato, kad degutas yra neatrastas lobis.

Vokiečiai investavo į chemiją

Perkinas toli gražu ne vienintelis tyrė degutą. Keletą metų vokiečių profesorius Justus von Liebigas svarstė, kaip būtų galima panaudoti šią medžiagą. Jis dėstė Gyseno universitete Vidurio Vokietijoje ir pasiekė, kad chemija būtų dėstoma kaip atskiras dalykas ir nebūtų tik medicinos mokslo užgožtas fakultatyvas. Jis įrengė laboratoriją, kurioje jo mokiniai, paties Liebigo žodžiais, „turėjo išmokti spręsti chemijos uždavinius, įveikti sunkumus ir mąstyti chemijos sąvokomis“.

Liebigo paskaitos sulaukė sėkmės. Netrukus jo pavyzdžiu pasekė kiti Vokietijos universitetai. Vokietijos federacinės žemės dosniai finansavo švietimą, mat pramonei reikėjo išsilavinusių žmonių.

Didžiojoje Britanijoje padėtis buvo priešinga. Liebigas XIX a. penktajame dešimtmetyje pakeliavo po šią šalį ir padarė išvadą, kad Didžioji Britanija „tikrai nėra mokslo šalis“. Jo teigimu, šalį apėmusi apgailėtina „atsitiktinio diletantizmo“ būklė.

Didelis specialistų trūkumas 1845 m. privertė britų pramonininkus investuoti į privačią chemijos mokyklą – Karališkąjį chemijos koledžą. Už mokymą atsakingu asmeniu buvo nuspręsta paskirti Augustą Wilhelmą von Hofmanną, Liebigo padėjėją. Hofmannas turėjo tapti pirmosios anglų chemikų kartos mokytoju.

Prieš išleisdamas į kelionę Liebigas Hofmannui pavedė svarbią užduotį: ištirti paslaptingąjį degutą. Šie du chemikai buvo įsitikinę, kad degutas yra sudėtinė medžiaga, kurioje yra anglies, deguonies, vandenilio, azoto ir sieros, o kiti komponentai dar buvo nežinomi. Hofmannui pavyko iš deguto išskirti aniliną. Jis buvo įnikęs į išsamius aliejingos medžiagos tyrimus, kai Liebigas jį išsiuntė į Karališkąjį Londono koledžą. Čia jis sutiko talentingą jauną anglą.

Jauna chemijos žvaigždė

It medžioklinis šuo Williamas išuostinėjo visą Londoną ieškodamas, kas galėtų suteikti jam chemijos žinių. Būdamas 12 metų jis pradėjo mokytis vienintelėje vidurinėje Londono mokykloje, kurioje buvo dėstoma chemija, o mokytojas jam pasiūlė imti papildomų pamokų iš jo kolegos, kuris dėstė Whitechapel gatvėje esančioje Londono ligoninėje.

Kiekvieną šeštadienio popietę Perkinas noriai lankė ligoninės auditoriją, kol galop du jo chemijos mokytojai bendromis pastangomis įtikino pasiturintį Perkino tėvą, amatininką, kad berniukas privalo mokytis neseniai atidarytame Karališkajame chemijos koledže.

Perkinas vyresnysis, nors tikėjosi, kad sūnus taps architektu, pasidavė įkalbinėjamas ir sumokėjo už sūnaus mokslus.

Koledže Hofmannas netrukus pastebėjo ypatingus jaunojo Williamo gabumus. Tačiau vokiečių mokytoją spaudė britų investuotojai, mat jo mokykla nepadarė nė vieno novatoriško atradimo, kurį būtų galima panaudoti pramonėje. Pinigai buvo švaistomi esą nereikalingiems bandymams siekiant aprašyti atomus ir molekules.

Kilo grėsmė, kad koledžas nebus finansuojamas, todėl nusivylęs Hofmannas liepė gabiam mokiniui susintetinti chininą.

Atradimas būtų sukėlęs sensaciją, nes Britų imperija buvo išsiuntusi tūkstančius valdininkų ir kareivių į atogrąžas, kuriose jiems nuolat grėsė susirgti maliarija. Chininas, išgaunamas iš Pietų Amerikoje augančio chininmedžio žievės, buvo brangus vaistas. Jeigu Hofmannui pavyktų sukurti sintetinį chininą, jis užsitikrintų koledžo finansavimą.

Per 1856 m. Velykų atostogas Hofmannas išvyko į Vokietiją, o Williamas pasiėmė anilino į savo namų laboratoriją.

Moterys norėjo violetinės spalvos drabužių

Kai Perkinas ant audinio skiautės pastebėjo šviesiai violetinę spalvą, suprato tikriausiai padaręs svarbų atradimą. Kartu su broliu Thomu ir draugu iš Karališkojo koledžo jis pagamino ir daugiau purpuro spalvos dažiklio ir išsiuntė jį į Škotijoje esančią dažyklą.

Atsakymas skambėjo gana optimistiškai. „Jeigu naudojant Jūsų gaminį prekių kaina pernelyg neišaugs, neabejotinai Jūsų atradimas bus laikomas vienu vertingiausių pastarojo meto atradimų. Ši spalva labai paklausi ir naudojama visoms prekių rūšims, tačiau dažydami šilką negalime užtikrinti ilgalaikės kokybės, o medvilninius gaminius dažyti yra labai brangu“, – rašė dažyklos savininkas.

Atsakymas įtikino Perkiną. Jis paliko koledžą ir įkūrė nuosavą fabriką. Naujai sukurtą spalvą jis pavadino moveinu – rausvai violetine – pagal dedešvos žiedo spalvą.

Williamo Perkino laukė daugybė sunkumų, kurie būtų sugniuždę daugelį: reikėjo įkurti tokį fabriką, kokio iki šiol dar nėra buvę. Teturėdamas 18 metų jis privalėjo apgalvoti gamybos procesą ir įsigyti reikiamą įrangą. Tokiam rizikingam projektui niekas nenorėjo skolinti pinigų. Net pateikus gaminių pavyzdžius, konservatyvių dažyklų savininkų atsakymas buvo neigiamas. Be to, jį išbarė mokytojas Augustas Wilhelmas Hofmannas ? kad šis iškeitė puikią akademinę karjerą į nerimtą verslininko gyvenimą.

Tačiau Perkinas nepasidavė. Gamybos versle jis tikėjosi pasimokyti iš patyrusių žmonių. Jaunatviškos drąsos ir atkaklumo kupinas jaunuolis įtikino tėvą visus turtus skirti įmonei, pavadintai „Perkin & Sons“.

Praėjus metams, kai buvo atrastas purpuro spalvos dažiklis, Perkinas atidarė fabriką Grinforde, esančiame į vakarus nuo Londono, tačiau dažiklio prekyba buvo vangi. Dažyklos nesuprato, kaip reikia naudoti naująjį dažiklį. Perkinui, atsakingam už gamybą ir pardavimą, teko gaišti laiką mokant dažytojus naudoti naująją medžiagą.

Jei ne Prancūzijos imperatoriaus Napoleono III žmona grafaitė iš Granados Eugenija de Montijo, Perkinso rausvai violetinis dažiklis, ko gero, taip ir nebūtų sulaukęs sėkmės. Jauna, elegantiška ir daug pinigų drabužiams galinti skirti imperatorienė suprato, kad violetinė spalva labiausiai dera jai prie akių. Vėliau violetinę spalvą pamėgo Didžiosios Britanijos karalienė Viktorija: ji vilkėjo violetinę suknelę vyriausiosios dukters vestuvėse 1858 m. sausio 25 dieną.

Pykčio protrūkis pasaulinėje parodoje

Karalienė diktavo madas. Staiga moterys užsimanė violetinės spalvos apdarų, ir tik Perkinas galėjo pagaminti reikiamą dažiklio kiekį. Drabužių pardavėjai greitai parduodavo audinius, dažytus jo rausvai violetiniu dažikliu, o Londono laikraščiai juokavo apie „violetinę epidemiją“, kuri mieste plito it „purpuriniai tymai“.

Tuo metu Perkinui ir jo konkurentams pavyko iš deguto išskirti kitų spalvų dažiklių ir mokytojo Hofmanno nusivylimas atlėgo. 1862 m. Londone surengtoje pasaulinėje parodoje jis sakė atidarymo kalbą ir pasinaudojęs proga papasakojo apie ateinančią naują pasaulio erą.

„Chemija yra svarbiausias iš visų techninių mokslų“, – pareiškė Hofmannas ir mostelėjo į stendą. Stende buvo eksponuojamas šilkas, kašmyras ir kiti dažyti audiniai. Visi jie žėrėjo ryškiomis spalvomis: purpurine, skaisčiai raudona, violetine, rožine ir mėlyna – nuo šviesiai žydros iki sodrios tamsiai mėlynos. Tokiomis spalvomis žmogaus akis iki tol dar nesimėgavo. Šalia buvo sudėta ir dažiklių – iš deguto pagamintų miltelių.

„Degutas pakeis natūralius dažus, kurie iki šiol buvo nenašiai gaunami iš vabzdžių, medžio žievės, gėlių ir šaknų“, – žadėjo Hofmannas.

Netrukus susirinkusieji ėmė garsiai protestuoti. Ponas Jamesas Mansfieldas piktai paprieštaravo: „Jūs kalbate apie dirbtines spalvas, o aš visam pasauliui noriu pasakyti, kad spalvos yra nenatūralios – atrodo naujoviškai, tačiau yra neskoningos kaip pigios kopijos. Klausiu jūsų kaip anglas: ar mes tebeturime kultūrą, ar tuoj būsime kaip negrai, kurie puošiasi stikliniais karoliukais ir už šį šlamštą moka vertingu dramblio kaulu?“

Kilęs pasipiktinimas buvo neišvengiamas, nes 322 britų bendrovės kasmet pagamindavo šešis tūkstančius tonų mėlyno dažiklio milžiniškose Indijos indigo plantacijose. Šios pramonės šakos laukė mirtis.

Išpiltas prakaito Hofmannas stengėsi baigti kalbą pakiliais žodžiais: „Neabejoju, kad netolimoje ateityje Anglija taps viena didžiausių dažų eksportuotojų.“

Tačiau Hofmannas klydo.

Londonas prarado Perkino patentą

Vokietijos investicijos į chemiją pradėjo duoti grąžą. Vokiečių chemikai užėmė beveik visas svarbiausias profesūros vietas Didžiojoje Britanijoje, o Vokietija sukūrė augančią dažiklių pramonę. Taip nutiko, be visa ko, ir dėl to, kad Vokietija nepaisė patentų teisės. Nors Perkinas patentavo purpuro spalvos dažiklį ir jam buvo suteiktas Didžiosios Britanijos patentas Nr. 36140, vokiečiai nesivaržydami kopijavo jo išradimą.

Be to, jau 1864 m. sausio mėnesio mokslo žurnalo „The Scientific American“ numeryje skaitytojams buvo aprašyta, kaip išgauti rausvai violetinę spalvą, ir pateiktos kelios gudrybės kitokiems atspalviams gauti. „Įdėjus tik truputį druskos rūgšties, spalva bus sodriai violetinė, o jei įdėsite daugiau – gausite mėlyną“, – išsamiai rašoma žurnale.

Europos ir JAV chemikai eksperimentavo su anilinu ir kitomis iš deguto gaunamomis medžiagomis, jos buvo naudojamos cheminiuose procesuose tikintis gauti naujų spalvų.

Daugėjant konkurentų ir blėstant moterų susižavėjimui violetine spalva, Perkinas stengėsi sukurti dirbtinį alizariną, raudoną dažiklį, tuo metu gaunamą iš dažinės raudės šaknų. Tačiau Perkinas nežinojo, kad Vokietijos dažiklių gamintoja BASF ėmėsi tokios pačios užduoties.

Perkinas atrado medžiagą 1869 m. ir keliais mėnesiais aplenkė BASF. Jaunąjį atradėją sukrėtė žinia, kad vokiečių prašymas išduoti pasaulinį patentą buvo patenkintas viena diena anksčiau, nei jis gavo Londono patentų biuro patvirtinimą.

Paprastai santūrus Perkinas įsiuto: jeigu Londono biuras nebūtų vilkinęs šio klausimo, Didžioji Britanija būtų laimėjusi šiose varžytuvėse. Guosdama Perkiną bendrovė BASF suteikė jam išimtines teises gaminti alizariną Anglijoje, tačiau mūšis jau buvo pralaimėtas. 1879 m. Vokietija turėjo 17 degutinių dažiklių fabrikų, o Didžioji Britanija – vos šešis. Vokietijoje buvo daugybė puikų išsilavinimą turinčių chemikų. Negana to, Vokietijos chemikai iš Didžiosios Britanijos grįžo namo, nes čia atlyginimas buvo didesnis, o darbo sąlygos – geresnės.

Perkinas pasidavė. Vos 36 metų sulaukusi Didžiosios Britanijos chemijos žvaigždė 1874 m. pardavė įmonę ir visas jėgas skyrė cheminiams tyrimams savo laboratorijoje.

Vokiečiai dominavo pasaulyje

Europos raudžių augintojai bankrutavo, o raudonas sintetinis dažiklis tapo populiariausia ir svarbiausia Vokietijos chemijos pramonės preke. Vokietijoje pamažu buvo atidaroma vis daugiau dažiklių fabrikų ir konkurencija tapo nuožmi, tad išgyveno tik našiausi. Trims įmonėms – „Bayer & Co.“, „Hoechst“ ir BASF – sekėsi ypač gerai. Visos trys buvo įkurtos XIX a. septintajame dešimtmetyje.

Dar gerokai prieš 1862 m. Londone surengtą pasaulinę parodą išsimokslinęs prekybininkas Friedrichas Bayeris gavo Perkino rausvai violetinio dažiklio mėginį. Audėjo sūnus Bayeris prekiavo natūraliais dažikliais, tačiau turėdamas nedidelę firmelę Barmene prie Vupertalio Vakarų Vokietijoje jis svajojo vieną dieną ir pats gaminti sintetinius dažiklius.

Klientai atvirai šaipėsi iš jo svajonės, tačiau vietos viešbučio „Hotel zur Pfalz“ aludėje sutiktas Friedrichas Weskottas į jo svajonę pažiūrėjo rimtai.

Weskottas turėjo nedidelę medvilnės dažyklą, tad netrukus du nauji bičiuliai Weskotto virtuvėje nutarė pabandyti pasidaryti anilinių dažiklių. Receptas nebuvo pramoninė paslaptis, tad po pusmetį trukusių bandymų jiedu sukūrė gamybos procesą. 1862 m. iniciatyvusis Bayeris savo klientams pranešė netrukus atidarysiantis anilinių dažiklių fabriką.

Išplatintame laiške jis neatskleidė faktinių aplinkybių: fabrike dirbo tik vienas darbuotojas, o visais biuro reikalais rūpinosi ponia Bayer. Tačiau metų pabaigoje fabrike jau dirbo 12 darbininkų ir vienas kvalifikuotas chemikas. Pastarasis išplėtė spalvų paletę: pradėjo gaminti fuksino raudonos, žalios ir šešių mėlynų atspalvių dažiklius.

Po trejų metų Bayeriui priklausė trys fabrikai, o Vokietija jau buvo didžiausia pasaulio dažiklių tiekėja. Paskutinė iš stebuklingo deguto išgauta spalva – spalvų karalienė tamsiai mėlyna – pasirodė 1897 metais. Du dešimtmečius vyko kryptingi mokslo tyrimai, o į BASF buvo investuotas ne vienas milijonas reichsmarkių. Laimė, pasauliui vis trūko indigo, tad investicijos netruko atsipirkti.

Perkinas laikomas didvyriu

1906 m., praėjus 50 metų, kai buvo išskirtas sintetinis purpuro spalvos dažiklis, senatvėn žengiantis Perkinas su žmona ir dukterimis išvyko į JAV. Žymūs mokslininkai, politikai ir chemijos pramonės atstovai pasikvietė jį norėdami pagerbti. Perkinas ne tik padėjo pamatus pelningai dažiklių pramonei, jo atradimas lėmė pažangą ir kitose svarbiose srityse, pavyzdžiui, medicinoje, sprogmenų gamyboje, fotografijoje ir spaustuvių veikloje. Keletą dienų jis mėgavosi iškilmingais pietumis, klausėsi pagiriamųjų kalbų ir gavo apdovanojimų.

Puikų vyną kartino tik tai, kad tikroji chemijos pramonės varžybų nugalėtoja vis dėlto buvo Vokietija. Tačiau netrukus ji prarado pozicijas.

1914 m. imperatorius Vilhelmas II įsakė pertvarkyti Vokietijos chemijos pramonę, kad ši gamintų sprogmenis ir nuodingąsias dujas. Be to, norėdamas sukelti katastrofišką priešo tekstilės pramonės krizę, jis įsakė nutraukti dažiklių eksportą.

Prancūzijos ir Didžiosios Britanijos drabužių gamintojams staiga teko atsisakyti ryškių neblunkančių spalvų. Tačiau imperatoriaus strategija buvo neveiksminga, nes Didžioji Britanija ir JAV pačios pradėjo gaminti dažiklius.