العصر الذهبي للعلوم 5 الكيمياء

بين القرنين الثامن والرابع عشر عاشت بلاد الاسلام عصرا ذهبيا ازدهرت خلاله العلوم والمعارف حيث نجح علماء من بلاد المسلمين في طرح مدخل تجريبي رسين للعلوم ارسى قواعد المنهج العلمي الحديث وحولوا خرافه الخيمياء اي صناعه الكيمياء الى علم مستقل هو الكيمياء بالطبع قامت الصناعه الكيماويه باعاده تشكيل عالمنا الحديث لتوفر لنا مختلف انواع الوقود اضافه الى الادويه والعقاقير ارحب بكم انا جمال خليلي بروفيسور في علوم الفيزياء ساصحبكم في جوله نتتبع خلالها جذور علم الكيمياء منذ بدايه تشكلها نحن الان في قلب العاصمه القطريه الدوحه حيث لم تكن اي من اطحات السحاب الشاهقه من خلف هذه موجوده قبل 20 عاما فهذا التطور العمراني الهائل لم يكن ممكنا لولا الاستثمارات الضخمه للصناعات الكيماويه كثير مما نراه مصدره النفط بدءا من الوقود وصولا الى المواد البلاستيكيه وانتهاء بالادويه بل وحتى الطريق الاسفلتي الذي يقود السياره عليه يقوم مصنع الصناعات الكيماويه بمعالجه الغاز والنفط الخام الذي تحضى منطقه الشرق الاوسط بوفره منهما النفط في حالته الخام مزيج من مواد كيميائيه مختلفه يتم فصلها بعمليه تسمى التقطير المجزا يتم تعريض النفط الخام لدرجه حراره عاليه حتى يتحول الى بخار فيتصاعد هذا البخار خار الى اعلى برج التقطير ليتم فصله الى مكوناته المختلفه اثناء تبريده. برج التقطير في مصاف النفط الحديثه هو نسخه متطوره من جهاز ابتكره العلماء المسلمون في العصر الذهبي يسمى الانبيق واستخدموها اداه للتقطير قبل اكثر من 1000 سنه. كان الرازي عالم الفيزياء والكيمياء واحده من رواد التقطير في القرن التاسع الميلادي. من بين مؤلفاته العلميه العديده وصفه المبكر الذائع الصيت لاستخدام التقطير بغيه انتاج مواد مثل الكيروسين وحامض الكبريتيك والكحول النقي حيث لم يستخدم الكحول للمعاقره بل مطهرا للاغراض الطبيه هنا في اسطنبول يعكف دكتور بيتر ستار على دراسه اعمال علماء العصر الذهب الذهبي للعلوم ولقد جلب لنا معه انبيقا ليرينا كيف استخدمه علماء الكيمياء المسلمون الاوائل في عمليات التقطير هذا مصنوع من النحاس لابد وان غيره قد صنع من الزجاج الامر المهم بشان الانبيق وجود طرف ساخن واخر بارد ففي الجهه الساخنه يتم توليد البخار ثم تكثف ويتم تجميعه في وعاء الاستقبال هنا كل ما نحتاج اليه هو بعض الماء في البدايه عاده ماء مقطر كما يمكن استخدام مياه الامطار ايضا الماء مناسب سيافي بالغرض ثم بعد ذلك نضع ما سنقوم بتقطيره فلو اردنا عطرا فان الورد هو الخيار الامثل ماذا لو استخدمنا بعض وريقات الورد اذا يتم تسخين الماء مع وريقات الورد هنا ومع تصاعد البخار فان عطر الورد سيتصاعد معه ليصل الى هذا الجزء من الانبيق حيث يتكثف مره اخرى على هيئه سائل من جديد ليتقطر في الطرف الاخر للجهاز من اول من قام بهذه العمليه الكيميائيه اعتقد ان الاسمين الابرزين الذين يتفوقا على الجميع هما جابر بن حيان وكذلك الرازي الرازي جابر بن حيان يسبق الجميع تاريخيا ويعتبر اول عالم في العصر الذهبي ولكن ما هي طبيعه التجارب التي كان يجريها الكثير من التجارب والعمليات الكيميائيه التي لا يزال معظمها مستخدما في يومنا هذا على سبيل المثال التكليس او الترسيب او التقطير لقد كان جابر بن حيان عالما متعدد التخصصات نشا في العراق وتغطي اعماله مجالات الطب والموسيقى والكيمياء والخيمياء وغيرها الكثير ثمت الاف المخطوطات التي تنسب الى ابن حيان وهي اكبر بكثير من قدره رجل واحد على تاليفها ولهذا يعتقد ان الكثير من العلماء المتاخرين نحلوا مخطوطاتهم العلميه باسمه تقدي قديرا منهم له بغض النظر فان الابن حيان الفضل في تطبيق منهجيه التجريب في الخيميه شرع علماء العصر الذهبي للعلوم في تطبيق المنهج العلمي في مجال الكيمياء واعني بذلك انهم كانوا يجرون تجاربهم بطريقه مثلت قفزه هائله من منهجيه التفكير الفلسفي او المجرد التي اتبعها الاغريق القدماء ولكن لاجراء تجارب عمليه دقيقه كان علماء العصر الذهبي في حاجه الى اجهزه وادوات لم تكن موجوده ولهذا كان عليهم ابتكارها واختراعها وشحذ مهاراتهم في التعامل مع حرفه وصناعه الزجاج ولهذا سالتقي بشخص سيرينا ما اذا كان ذلك امرا سهلا ام صعبا السلام عليكم وعليكم السلام ما شاء الله السلام ا عايزك تصنع لي اله كيمياويه اسمها المبيق اللي كانت تستعمل ل تقطير العطور فاذا ارسم لك صوره ممكن تشوف شكلها اوكي انت عندك فكره يعني من اي عصر او قرن بدات هال يعني ال صناعه هالالات بالزجاج والله الازاز عموما انا اعرف انه يرجع للفرعنه يعني يعني الاف السنين اه انما التكنيك نفسه التكنيك نفسه بتاع المهنه انا ما ماقدرش ا كان ابن حيان يصنع الانبيخا في نهايات القرن الثامن فمن المؤكد انه لم يكن يقوم بذلك بنفس طريقتنا هذه فنوع الزجاج المستخدم انذاك قبل اكثر من 1000 سنه كان بالطبع مختلفا حيث كان عليهم وضع الرمل مع الرصاص وجميع المكونات الاخرى داخل افران لصهرها حتى درجه الانصهار فبالرغم من انهم قاموا بالنفخ لتشكيل الزجاج المنصهر فلم يكن لديهم ما يولد درجات حراره عاليه كهذا الموقد النفاث الموجود لدينا الان شكرا شكرا يا ل الروعه لقد اصبح جهاز الانبيق الخاصه بالرغم من ان جابر بن حيان وعلماء اخرين كانوا يجرون تجاربهم العلميه ويجودون فيها فان ما كانوا يقومون به من اعمال كان مزيجا من الكيمياء والخيمياء بالفعل معنى لفظ الكيمياء باللغه الانجليزيه كيستري وهو مشتق من كلمه الخيمياء ولكن في حين ان علم الكيمياء الحديث بات علما مستقلا فقد ارتبطت الخيمياء قديما بالخرافه والسحر ولقد كان الهدف الاساسي للخيميائيين هو تحويل المعادن الاخرى الى ذهب. بالنسبه لخلفه من العلماء عرف ابن حيان بلقب الصوفي او المتصوف لانهم اعتقدوا ان اعماله لم تختلف عن السحر وما زال في عصرنا من يراها ضربا من السحر. انا الان مع افصون وهي طالبه تدرس الكيمياء حيث ستساعدني في بعض التجارب التي تبدو وكانها جزء من استعراض لساحر. ساقوم بتحويل هذه السوائل الشفافه عديمه اللون الى اللون الاسود بفعل غدراتي الذهنيه الان تحولي الى لون الحبر الداكن ما رايكم نحتاج الى خلط هذه المواد الكيمياويه معا ولكن اولا علينا ان نطفئ الانوار هيا لنفعل ذلك يا الهي انظروا انها ليست ساخنه هذا تفاعل كيميائي يولد ضوءا ولكن دون اي حراره تذكر والان جاء دور خدعتنا الختاميه بالنسبه لكل هذه التفاعلات يوجد تفسير علمي معروف ولكن ما نطلق عليه حاليا علم الكيمياء قد امتدت جذوره قديما الخيمياء في العصر الذهبي للعلوم اذا بيتر الى اي مدن كان هناك علم فعلي بقواعد ومبادئ معروفه بين اولئك الخيميائيين او الصوفيين لا ارى تناقضا بين العلم والخيمياء بل ارى نوعا من التكامل والتفاعل المتبادل فكلاهما يغذي الاخر ويمكن ان نطلق ذلك على اي حقبه زمنيه تشهد ثورات او طفرات عمليه ومن هنا يمكن ان نطلق ذلك على حقبه الاغريق التي شهدت ذروه العصور الوسطى اللاتينيه وكذلك على عصر النهضه نيوتن نفسه انخلط في الخيمياء بالفعل وهذا مثال يضرب دوما لاثبات هذه الفكره كان الخيميائيون الاوائل مهوسين بتحويل المعادن العاديه الى ذهب النفيس جابر بن حيان كان مهوسا باجراء بحوث عديده على مختلف انواع الاحماض الا ان الذهب معروف بصعوبه اذابته لذلك ساشتري كميه ضئيله منه ونجري تجربه عليها لنرى ان كان ذلك ممكنا من عدمه اريد اشتري منك كميه قليله من الذهب حتى اصنع تجربه ممكن نعطيك قطعات زي كده عندنا ديزاينات زي التجربه العلميه اللي لازم اسويها حول حل الذهب في سائل كيميائ هذا شيء صعب مو شيء صعب انك تسيله السائل الكيميائي هو بار سحر يكون بالنار بدرجات حراره عاليه يعني صح يعني اما بالنسبه للحسائيه الكيميائي شيء جديد يعني ا وشي بيكون طيب يعني في هذا المجال اذا كان كان في واحد عالم من عمر العصر الخلفاء جابر بن حيان الكيمياوي حاول ان يحل الذهب اوكي اشتريها ما انك عميل سوي لك ها ديسكاونت لانه ها نشوف التجربه ان شاء الله تجربه علميه شكرا خبرنا احنا على التجربه ان شاء الله مشان نستفيد ان شاء الله من ان شاء الله ساستعين خلال تجربتي العلميه بخبرات البروفيسور هال سوسابواسكي اود ان استعين بخبراتك في الكيمياء حيث لدي القطعه الذهبيه واتساءل هل بالامكان اذابه الذهب انه امر صعب للغايه فالذهب مثل جميع الفلزات النبيله الاخرى غير قابل للتفاعل كيميائيا مع الاحماض لكن هناك حمض واحد يمكنه القيام بهذه المهمه وهو حمض اكواريجيا ويعني اسمه الماء الملكي لانه الوحيد القادر على اذابه الذهب هناك اعتقاد بان جابر بن حيان اول من قام بتقطيره من حمضين النيتريك والهيدروكلوريك نعم هو ماده اكله بشكل غير عادي يبدو انه ماده خطيره نعم انه حمض خطير للغايه هل يمكن ان تجريها لنرى هل ستنجح؟ سنسكب الحمض في الدورق وسوفر عليك قطعه النقود الذهبيه وساستعمل بدلا منها قطعه من الزنك المستنفذ يمكنك ان ترى انها تغلي وهي تتلاشى ربما سيكون ذلك هو نفس مصير قطعه الذهب ولكن ليس بهذه السرعه ولماذا يقدم الناس على عمل كهذا لماذا يقومون بسهر المعادن يمكن بذلك تنقيه تلك المعادن او ثقلها وازاله الشوائب من الذهب من خلال اذابته واعاده صياغته بالرغم من ان الابخره لا تزال تتصاعد اعتقد ان قطعه الزنك قد ذابت بالكامل في هذا الحمض تركنا قطعه من الذهب مغموره في الماء الملكي وبالرغم من ان الامر استغرق وقتا اطول للتفاعل لكن بعد اكثر من ساعه ذابت قطعه الذهب تدريجيا لا يمكن لاي من تلك الاحماض بمفردها اذابه الذهب ولكن مزجها معا يؤدي الى ذلك السلام عليكم ورحمه الله ولكن الكيمياء في بداياتها لم تكن فقط تتوقف عند حدود الخيمياء حيث ان العديد من التطورات التي شهدها علم الكيمياء كان الاسلام الدافع الحقيقيه وراءها فالنظافه شرط من شروط الايمان في الدين الاسلامي فمثلا الوضوء بغسل اليدين والوجه والقدمين واجب قبل اداء الصلاه وشرط النظافه هذا ادى بحد ذاته الى تطوير صناعات بكاملها منها تطور صناعه الصابون حيث تبين ان اول قطعه صابون جافه صنعت في بلاد المسلمين ‏in Islamic world كتب جابر بن حيان حول الفروق بين الاحماض والقلويات كما ان كلمه قلوي مشتقه من لفظ القالي باللغه العربيه والتي تعني رماد العشب الملحي والتي تشير الى المصدر الاصلي للمواد القلويه وبالطبع تستخدم القلويات في صناعه الصابون ريما حمزات تدير مصنعا صغيرا لانتاج الصابون في الاردن حيث تتبع نفس العمليات الكيميائيه العتيقه لصنعه ارجو ان ترتدي هذا المعطاف يبدو رائعا نقوم بوضع زيت الزيتون الصافي هنا تصنع ريم الصابون من خلال مزج زيت الزيتون بماده قلويه ثم اضافه الاعشاب والتوابل الخاصه بها وتسمى هذه الخطوه الكيميائيه التصبن وبعدما يبرد هذا المزيج يقسم الصابون الى قطع وتترك اسبوعين لتجف هذا زيت زيتون صاف ولكن عليك ان تخمن بماذا هو مخلوط انه عشب اعتقد انها اوراق الغار صحيح انها اوراق الغار وهذا الصابون ملائم للبشره الدهنيه ومفيد للشعر ايضا طبعا ليس مناسبا لي فلم يتبقى لدي اي شعر ازدهرت تجاره الصابون وتم تطوير تلك الحرفه لتصبح صناعه قائمه بذاتها واليوم قطعه الصابون التي تصنعها ريما في اسبوعين يمكن ان ينتجها احد المصانع في ساعات قليله مصنع الصابون هذا والذي نحن فيه الان موجود في ليدز بالمملكه المتحده جيمي بنتلي هو المسؤول عن ادارته منذ قرون والصابون يتم تصنيعه بنفس المبدا وهو خلط الزيت مع ماده قلويه ونحن نقوم بتصنيع الصابون في هذا المصنع منذ اكثر من 150 عاما ينتج هذا المصنع نحو 30 طنا من الصابون يوميا بواقع 100000 طن سنويا ولهذا فان تصنيعه على هذا النطاق الصناعي والتجاري الواسع يحتاج معرفه كبيره بعلم الكيمياء ايضا والعامل الحاسم هنا هو التحكم في التفاعلات الكيميائيه ومزج المقادير المحدده بعنايه فائقه داخل بوطقه متحكم بدرجه حرارتها يوجد في هذه البوتقه زيت بذور ثم نضيف زيت جوز الهند المسؤول عن انتاج الرغوه في الصابون بعد ذلك نضيف الصودا الكاويه يخضع هذا المزيج لرصد ومتابعه دقيقه خلال تفاعله وبعد نحو ساعه اكتمل التفاعل الكيميائي وكما في حاله ريما بمجرد انتهاء التفاعل تكون المرحله التاليه هي تجفيف الصابون هنا مجفف الصابون بالشفط حيث يتم ضخ الصابون عبر المجفف حيث يتم شفط المياه من الصابون ثم تصدر في اكياس الى جميع انحاء العالم حيث يتم تعطيرها وتشكيلها في قطع صابون باشكال واحجام مختلفه لم يتغير مبدا تصنيع الصابون الا ان التكنولوجيا الحديثه قد ادت الى تسريع عمليه تصنيع الصابون تعتمد الكيمياء الحديثه على القدره على تقدير الموازين والقياسات بدقه متناهيه هذا الامر يمكن تقفي اثره الى العصر الذهبي للعلوم احد الاسباب التي تجعلنا نعتبر علماء العصر الذهبي للعلوم هم اول علماء حقيقيين هي والعهم بالدقه المتناهيه لهذا نعتبر جابر بن حيان والرازي اول علماء كيمياء فعليين وامامي مثال حي يبرهن على ذلك مجموعه الموازين الرائعه هذه شيدها احد العلماء واسمه الخازني في القرن الثاني عشر وسماها ميزان الحكمه ويقال ان دقتها تصل واحدا من 60,000 جزء ان نظرنا بدقه الى ذراع القياس لهذا الميزان لراينا تدريجات قياس دقيقه للغايه تعطينا المسافه من المركز ولان كؤوس الميزان معلقه على اطوال مختلفه فانها تستند في الواقع على مبدا العزوم وكلما ابتعدت عن المركز زاد ثقلها لتسحب الميزان للاسفل ويتحقق الاتزان عندما يتعامد الشكل الماسي في وسط الميزان تماما انه ميزان على درجه عاليه جدا من الدقه تمكن جابر بن حيان والعلماء الاوائل من اجراء تجارب علميه اكثر تعقيدا واتباع منهج عملي اكثر صرامه في جميع نواحي الكيمياء شمل ايضا طريقته في دراسه المواد ومنهجيته في تجميعها وتصنيفها تصنيف المواد يمكننا من استكشاف مختلف جوانب عالم العلم تماما كما هو الحال في السوق القديمه هذه فهنا نجد السجاد وهنا المصابيح وبعدها توجد الاقمشه ثم المنسجات وهنا نجد الخزف الامر الفريد الذي اتى به ابن حيان هو تصنيفه للمواد ليس وفق عوامل عشوائيه بل وفق طرق استجابتها في التجارب العلميه وقد كان لهذا المفهوم اثر كبير في تغيير كث كثير من النظريات السائده قبل ذلك الحين بالعوده الى المختبر اردت ان اتبين راي البروفيسور هال بصفته عالم كيمياء معاصرا بشان المحاولات الاولى لابن حيان في تصنيف المواد اود ان اريك هذا المختطف من مخطوطه لابن حيان لقد ترجمت هذه المخطوطه من العربيه الى اللاتينيه والانجليزيه تنص المخطوطه بان من بين جميع كتل للمواد باختلاف انواعها نجد ان الشمس اي الذهب لا يمكن حرقه بواسطه الكبريت لهذا فهو اقل تفاعلا مع الكبريت المعدن التالي له اقل احتراقا هو المشتري اي القصدير ثم القمر وهو الفضه وهكذا دواليك وتنتهي السلسله بالمريخ وهو الحديد لانه غني بالكبريت الاسهل احتراقا المخطوطه بكاملها غامضه في الواقع ان كلمه رطانا بالانجليزيه وتعني جبريل مشتقه من اسم جابر بن حيان لانه كان يدون نظرياته بشكل غامض ما مدى صحه هذا؟ هناك بعض الاخطاء البسيطه فيها ولكن بكل تاكيد كان ابن حيان نابغه وسابقا لعصره لانه اثبت ان النشاط التفاعلي مع الكبريت صعب نوعا ما ولهذا قررت ان نقوم بما يلي سنقارن ونضاه النشاط التفاعلي لبعض الفلزات مع الماء الحديد على سبيل المثال كما ذكر ابن حيان ونعلم جميعا انه يصدا وهذا بحد ذاته تفاعل بطيء لهذا سنقارن ونضاهي ثلاثه من المعادن ونرى سرعه تفاعلها وهي البوتاسيوم والصوديوم والنحاس اعتقد انه يجب ان نبدا بالاكثر نشاطا تفاعليا وهو البوتاسيوم فهو فلوز ناعم وقابل للطرق لهب ارجواني بديع يتشكل ويقفز الفلز لانه يحرر الهيدروجين ننتقل الى الصوديوم كلوريد الصوديوم هو ملح الطعام المعروف لدينا الا ان الصوديوم له خواص مختلفه تماما عنه انه هو الاخر معدن لين سهل القطع مع العدد واحد اثنان ثلاثه هيا كما ترى انه يقفز داخل الاناء من المحتمل ان يذوب تماما بفعل حراره التفاعل يمكننا سماع ازيز حركته يصدر صفيرا كدبور لقد دام فتره اطول في الماء لم يتفاعل بنفس السرعه بالمقارنه وباستبعاد جميع المتغيرات الاخرى ياتي النح حاس نحتاج للغطاء كلا لا نحتاج اليه فالنحاس لن يفعل شيئا في الماء انه الاقل تفاعلا على الاطلاق ولهذا فان قطع النقود المعدنيه في جيب ملابسك لا تشتعل ان وضعتها داخل الغساله لم يحصل جابر بن حيان على نتائج دقيقه 100% لقد كان ترتيبه للفلزات غير صحيح في السلسله ولكن كانت تجاربه بلا شك انجازا كبيرا وخاصه اننا نتكلم كما تعلم عن تاريخ يعود لاكثر من 1000 سنه لقد كانت اعماله مذهله خاصه انه لم يكن يعلم تحديدا ما يبحث عنه ويتوقعه اذا ما قام به ليس خرافات او صنعه الخيمياء اعتقد بكل تاكيد انه علم الكيمياء لقد كان جابر بن حيان في تطبيقه للمنهج العلمي في تجاربه في البدايه بعده شرع علماء كيمياء اخرون مثل الكندي والرازي والطريقه التي نتبعها في علم الكيمياء اليوم تستند الى التنظيم وترتيب العناصر الكيميائيه ودراسه توجهات خواصها تماما مثل سلسله التفاعل وهذا ما كان يقوم به جابر بن حيان في المقام اول