Logo DBNL
Van Stevin tot Lorentz (1990)

Van Stevin tot Lorentz

(1990)–A.J. Kox–rechtenstatus Auteursrechtelijk beschermd

Portretten van achttien Nederlandse natuurwetenschappers


Vorige Volgende

10 Martinus van Marum 1750-1837

H.A.M. Snelders

 



illustratie

De veelzijdige Haarlemse arts en natuuronderzoeker Martinus van Marum werd op 20 maart 1750 in Delft geboren. Zijn vader, Petrus van Marum, was op 9 mei 1736 in Groningen gepromoveerd als landmeter, landbouwkundige en ingenieur. Hij verhuisde naar Delft waar hij met Cornelia van Oudheusden trouwde (1744). Martinus volgde in zijn geboortestad met lof de Latijnse school. In 1764 verkocht Petrus zijn plateelbakkerij en vestigde zich met zijn gezin in Groningen.

Op 31 december 1764 werd Martinus aan de Groningse universiteit ingeschreven als student in de wijsbegeerte en de medicijnen. Zijn voornaamste leermeesters waren Petrus Camper (geneeskunde en plantkunde), Wouter van Doeveren (geneeskunde), Dionysius van de Wynpersse (natuurkunde) en Anthonie Brugmans (eveneens natuurkunde). Vooral de invloed van Camper bracht de jonge student tot het doen van onderzoekingen op het gebied van de plantenfysiologie, een onderwerp dat in die tijd in ons land nauwelijks interessant gevonden werd. Van Marums belangstelling voor botanie blijkt al uit het feit dat hij reeds op zestienjarige leeftijd alle bekende in- en uitheemse planten volgens het classificatiesysteem van de Zweed Carolus Linnaeus had gedetermineerd.

Op 7 augustus 1773 promoveerde hij tot doctor in de filosofie (natuurwetenschappen) op een dissertatie over de beweging van sappen en planten. Hij mocht zijn proefschrift verdedigen in tegenwoordigheid van de jonge stadhouder Willem v, ‘Rector Magnificentissimus’ van de Groningse universiteit, die in 1773 voor het eerst een bezoek aan de Hogeschool bracht. Marti-

nus ontving uit handen van Willem v de doctorsbul. Twee weken later (21 augustus) verkreeg hij de graad van doctor in de medicijnen op een dissertatie over de fysiologie van de vloeistofstroming bij dieren en planten. Toen Camper in datzelfde jaar zijn hoogleraarschap beëindigde, rekende Van Marum er vast op tot zijn opvolger te worden benoemd.

Het was dan ook een grote teleurstelling voor hem toen zijn jaargenoot Wynoldus Munniks de functie verkreeg. Van Marum zei zijn studies van de plantenfysiologie abrupt vaarwel en besloot zich geheel te wijden aan de studie van de elektriciteit ‘afin de me distraire’ zoals hij later in zijn autobiografie (1810) zou schrijven. Hij had zich hiermee overigens al sinds 1772 beziggehouden toen hij het standaardwerk van de Engelse geleerde Joseph Priestly, The History and Present State of Electricity (1767) was gaan bestuderen. Nu construeerde hij met zijn vriend, de instrumentmaker en natuurkundige Gerhard Kuyper, een elektriseermachine welke geheel onder de klok van een luchtpomp kon worden geplaatst. Hij bestudeerde het gedrag van elektrische ontladingen in ‘verdunde’ lucht en in verschillende gassen. Resultaten van dit onderzoek zijn te vinden in de Verhandeling over het elektrizeeren (1776). De daarin beschreven reeks van fraaie experimenten eindigde met een explosie, die het apparaat, waarin zich blijkbaar knalgas had gevormd, geheel uit elkaar sloeg. Wonder boven wonder bleef Van Marum ongedeerd en kon hij als nieuwe waarneming vermelden ‘dat de ontvlammende Lucht [waterstof], door de Electrike stof aangestoken wordt’.1

In 1776 vestigde Van Marum zich als arts in Haarlem. Hij had deze stad bewust uitgekozen in verband met het aldaar florerende intellectuele leven. Hij zei hierover: ‘Behalve dit ons bloeijende genootschap [de Hollandsche Maatschappij der Wetenschappen], het geen de aandacht, zelfs der buitenlandsche Geleerden, zo zeer naar zich trekt, bewyzen verscheide andere byzondere inrichtingen en gezelschappen, die opzettelyk ter oeffening van 't verstand, tot bevordering van wetenschappen, en ter voortzetting van nuttige kosten, hier ter stede, meer dan elders, in ons Nederland, gevonden worden, dat onder de bewoners van Haarlem ene meer algemeene smaak voor wetenschappen heerscht.’2

Over Van Marums geneeskundige werkzaamheden is niet veel bekend. Hij zal niet veel tijd hebben gehad voor het behandelen van zieken, want spoedig na zijn komst in Haarlem nodigde de vroedschap hem uit tot het houden van natuurkundige lezingen ‘ten algemeenen nutte van zyne medeburgeren’. Op 24 oktober 1776 werd hij benoemd tot (onbezoldigd) lector in de wijsbegeerte en wiskunde en op 2 juni 1777 hield hij zijn Intree-rede over het nut der natuurkunde in 't algemeen, en voor de Geneeskonst in het byzonder. In deze oratie betoogt hij onder meer dat ons lichaam door dezelfde wetten wordt beheerst als de overige natuur. Van bijzonder belang noemt hij de door Priestley toen recentelijk ontdekte gassoorten. Van Marum verwacht van de

‘vaste lucht’ (kooldioxyde) een heilzame invloed op verschillende ziekten (longtering, kanker, rotkoorts) omdat deze pijn zou doen stillen en de etter verbeteren. Op 21 mei 1777 werd Van Marum door de Hollandsche Maatschappij der Wetenschappen (hij was op 21 mei 1776 tot lid gekozen) benoemd tot directeur van het ‘Kabinet van natuurlijke zeldzaamheden’. Met grote nauwgezetheid hield hij zich bezig met de ordening van de zich snel uitbreidende verzameling van dit ‘Naturaliën Cabinet’.

De eeuw van de Verlichting is voor de ontwikkeling van de natuurwetenschappen een tussenperiode. Ze vangt aan met de publikatie van Isaac Newtons Philosophiae naturalis principia mathematica (1687), waarmee de grote omwenteling van het natuurwetenschappelijk denken uit de zeventiende eeuw werd voltooid, en eindigt met Antoine Laurent Lavoisiers Traité élementaire de chimie (1789), waarmee opnieuw een tijdperk van interne ontwikkeling werd afgesloten. Ook de staatkundige gebeurtenissen luidden voor de beoefening van de natuurwetenschappen een nieuw tijdperk in. De natuurwetenschappen in deze periode worden, behalve door hun interne groei, vooral door drie punten gekenmerkt: Allereerst door de sterke invloed die van het natuurwetenschappelijk onderzoek uitging op cultureel geïnteresseerde, maar niet-wetenschappelijk geschoolde kringen van de maatschappij, gekoppeld aan een intensieve gedachtenwisseling op wijsgerig en theologisch gebied; voorts door haar aandeel in de ontwikkeling van de techniek (culminerend in de zogenoemde Industriële Revolutie) en ten derde door de pogingen de methoden en denkwijzen van de natuurwetenschappen op andere geestesgebieden over te dragen.3

De nieuwe natuurwetenschappen werden niet alleen door wetenschappers aanvaard en bediscussieerd, ze ondervonden ook snel belangstelling van de welgestelden, eerst uit de hogere burgerij, later ook uit de middenklasse. Het ging deze regenten en kooplieden niet alleen om mogelijke praktische toepassingen, maar meer nog om de kennis van de natuur en vooral om het aangename tijdverdrijf dat ze schonken. Een en ander leidde spoedig tot natuurwetenschappelijke voordrachten door geleerden als de Franse refugié Jean Théophile Desaguliers, de uit Dantzig afkomstige Daniel Gabriel Fahrenheit, de arts Leonardus Stocke, enzovoort. Fahrenheit, die in de jaren 1717-1736 als glasblazer in Amsterdam werkzaam was, genoot grote bekendheid door zijn goede en fraaie thermometers, barometers en areometers. Gedurende twaalf jaar gaf hij cursussen in hydrostatica en optica (1718-1729) en wel ‘op verzoek en eenige Menoniste [doopgezinde] Liefhebbers’, zoals hij in 1720 aan Herman Boerhaave schreef.

Wat hij doceerde, weten we uit een prospectus van de cursus december 1721-maart 1722. De lessen werden woensdag gegeven, vanaf 3 uur over ‘Hydrostatica of Waterweegkunde’, vanaf half 6 over ‘Optica of Gesigtkunde’. De nadruk lag op de experimentele toelichting van de behandelde on-

derwerpen. De voordrachten hadden ook een sterk praktische inslag. Zo bepaalde Fahrenheit de hoogte van de Amsterdamse Westertoren met behulp van een barometer. Kenmerkend is voorts dat dikwijls de docent zelf zijn instrumenten maakte en ze te koop aanbood aan zijn toehoorders.

Welke betekenis deze popularisering van de natuurwetenschappen onder het beschaafde publiek had, wordt geïllustreerd door een opmerking van Petrus van Musschenbroek in het voorwoord tot zijn Beginselen der natuurkunde uit 1736: ‘Nooit heeft men in het vereenigd Nederland meer liefhebbers der Natuurkunde ontmoet, als in onzen tegenwoordigen tyd: want niet alleen bloeit deze wetenschap onder de meeste Geleerden, maar ook by veele voornaame Kooplieden, en menschen van allerlei rang en waardigheid.’

Het succes van de gehouden natuurwetenschappelijke voordrachten leidde spoedig tot een institutionalisering in wetenschappelijke genootschappen.

De wetenschappelijke genootschappen zijn kenmerkend voor de achttiende eeuw en kunnen in een drietal typen worden onderscheiden.4 1 Kleine lokale gezelschappen van liefhebbers die elkaar de resultaten van hun waarnemingen en experimenten mededeelden of die van anderen bespraken of herhaalden. Een voorbeeld is het Amsterdamse gezelschap ‘de Hollandsche Scheikundigen’; 2 gezelschappen met passieve leden die zich door deskundigen lieten voorlichten (zoals het Amsterdamse Concordia et Libertate, 1748); 3 grotere genootschappen als de Hollandsche Maatschappij der Wetenschappen (1752), het Zeeuwsch Genootschap der Wetenschappen (1769), het Bataafsch Genootschap der Proefondervindelijke Wijsbegeerte (1769) en Teylers Stichting (1778) met twee soorten leden: directeuren, die het genootschap bestuurden en financierden en leden, die uit de geleerden werden gerekruteerd.

Belangrijk waren Abbé Nollets Natuurkundige lessen, door proefnemingen bevestigd (1759-69), een uit het Frans vertaald werk dat bij de voordrachten op de genootschappen veel werd gebruikt. Het doel van de schrijver blijkt uit het voorwoord: ‘De Tytel van 't Werk geeft te kennen, wat het behelst, 't Zyn myne Lessen, zo als ik ze, zedert negen Jaaren, gewoon ben te doen voor de gezelschappen, die byeen komen, om ze gezamentlyk te hooren.’ Met name is het boek geschikt ‘voor jonge Lieden van beide Sexen, die de eerste jaaren huns leevens in Kollegiën of Kostscholen doorbrengen, voor wien alles in de Natuur Nieuw is’. Nollet gaf in Parijs cursussen aan een gemengd gehoor, maar meestal werden afzonderlijke voordrachten voor vrouwen gegeven. Blijkbaar werd ook de vrouw meegesleept door de natuurwetenschappen, niet alleen passief maar ook actief. Voltaires vriendin, de Marquise de Châtelet, vertaalde en becommentarieerde Newtons Principia (1756); Lavoirsiers echtgenote vertaalde Kirwans verhandeling over het phlogiston (1788), noteerde de proefnemingen van haar man in het laborato-

riumjournaal en graveerde de platen voor de Traité (1789).

We moeten ons echter wel realiseren dat die belangstelling voor de natuurwetenschappen overwegend uit de kring van adel en gegoede burgerij kwam, waardoor zij beperkt bleef tot een kleine groep personen die buiten het maatschappelijke leven stonden. Ze hadden overigens wel geluk: de natuurwetenschappen waren nog interessant genoeg voor leken om er deel aan te willen hebben en nog niet te ontoegankelijk. Het werd al gauw mode om zich voor de natuurwetenschappen te interesseren, een verschijnsel dat spoedig oversloeg in overdrijving. De natuurwetenschappen zelf hebben van dit geliefhebber weinig geprofiteerd. Wel waren ze een sterke stimulans voor de instrumentmakerskunst en soms waren de leden van een genootschap beroepsgeleerden tot steun.

Welke onderwerpen werden door de achttiende-eeuwse genootschappen gedoceerd? We moeten ons realiseren dat er een groot niveauverschil bestond tussen de verschillende takken van de natuurwetenschap. De vooral door Newton gebruikte mathematische beschrijving van de natuurverschijnselen met de uitwerking en de toenemende abstractheid zoals we die bij geleerden als de Bernouïllis, Eulen en anderen aantreffen, moesten de leek wel afschrikken. Dit belangrijke aspect van Newtons werk komen we dan ook niet tegen in het populariseringsproces van de natuurwetenschappen. Wel vinden we daarin de natuurlijke theologie (kenmerkend voor die tijd was de gedachte dat men God moest leren kennen door de natuur te bestuderen) en vooral Newtons empirische en experimentele methode.

Waarneming en experiment spraken de achttiende-eeuwer bijzonder aan. De grootste belangstelling ging daarbij uit naar de natuurlijke historie (plantkunde, dierkunde en delfstofkunde) omdat men hiervan het gemakkelijkst een verzameling kon aanleggen. Mechanica en astronomie trokken weinig belangstelling, omdat een behoorlijke wis- en natuurkundige kennis nodig was om ze te begrijpen. Fysica en chemie stonden daarentegen op een veel lager peil. Tal van onderwerpen waren zelfs nog niet ontwikkeld. De warmteleer ontstond pas na 1750. De verschillende soorten gassen (die alle onder de verzamelnaam ‘lucht’ werden samengevat) werden eerst behoorlijk onderzocht in de tweede helft van de achttiende eeuw. De moderne scheikunde begint pas bij Lavoisier, in feite eerst na 1785. Daarbij komt dat voor de scheikunde experimentele vaardigheid nodig was, zodat men zich in het algemeen beperkte tot die fysische onderwerpen waarvoor weinig of geen wiskundige kennis vereist was; experimenten met een luchtpomp, magneet, sterrekijker en elektriseermachine. Vooral de elektrostatica, de leer van de rustende elektriciteit, trok sterk de aandacht, getuige de term ‘physique amusante’. In de genootschapsproeven nam de elektriseermachine na omstreeks 1740 een steeds belangrijker plaats in, vooral nadat in januari 1746 de Leidse fles was ontdekt door Petrus van Musschenbroek en zijn helpers An-

dreas Cunaeus en Jean Nicolas Sébastien Allamand (en eerder door E.G. von Kleist in oktober 1745).

Van Marum was niet aan de Hollandsche Maatschappij der Wetenschappen alleen verbonden. Op 8 april 1778 was op zesenzeventigjarige leeftijd de rijke Haarlemse koopman Pieter Teyler van der Hulst overleden. Hij had grote belangstelling voor kunsten en wetenschappen, bezat een fraaie verzameling boeken, prenten en penningen en liet vrijwel zijn gehele vermogen na aan een stichting die zijn naam zou dragen en die door vijf directeuren zou worden beheerd. Vooral door toedoen van Van Marum zou Teylers Stichting spoedig wereldvermaard worden.5 Toen het Tweede Genootschap van Teylers Stichting (dat gewijd was aan natuurlijke historie, poëzie, historie, tekenkunst en penningkunst) voor het eerst in 1778 een prijsvraag uitschreef, werd aan Van Marums Natuurlijke verhandeling over de gephlogistiseerde en gedephlogistiseerde luchten (gepubliceerd in 1781) de erepenning toegekend. Van Marum beantwoordde in deze tijd ook met succes een prijsvraag van het Bataafsch Genootschap over bliksemafleiders (1781), een onderwerp waar hij in zijn leven regelmatig op terugkwam. Met de Amsterdamse koopman Adriaan Paets van Troostwijk werd hem door het Bataafsch Genootschap de erepenning toegekend voor hun belangrijke verhandeling over de aard van de uitdampingen (1783; gepubliceerd 1787).

Intussen was hij op 11 februari 1781 gehuwd met de rijke Joanna Bosch, de enige dochter van de drukker van de Hollandsche Maatschappij Jan Bosch. Het werd een zeer gelukkig, zij het kinderloos huwelijk. Van het grote fortuin maakte het echtpaar gebruik om 's zomers een buitenlandse reis te maken.

In 1783 keerde Van Marum terug tot zijn grote liefde: op een stuk land begon hij met het kweken van planten. Maar zijn benoeming in 1784 tot directeur van ‘Teyler's Physische en Naturaliën Kabinet en Bibliotheek’ en die tot secretaris van de Hollandsche Maatschappij (een functie, die hij tot aan zijn dood in 1837 bleef vervullen) lieten hem weinig tijd voor het werken in zijn tuin. Hij moest regelmatig voordrachten houden over wetenschappelijke onderwerpen en over zijn eigen onderzoekingen. Van 1777 tot 1803 gaf hij publieke lessen over natuurkundige onderwerpen en later doceerde hij ook geologie en aanverwante vakken.

Zijn eerste werk voor Teyler was de constructie van een elektriseermachine van ongekende afmetingen met glazen schijven met een diameter van 1,65 meter. De machine werd vervaardigd onder Van Marums directe supervisie door de in Amsterdam werkzame Engelse instrumentmaker John Cuthberston en zou tal van geleerden naar Haarlem trekken. Het doel van deze grote machine was de beschikking te krijgen over een zo groot mogelijke elektrische kracht. De ervaring had namelijk geleerd ‘dat men het in deeze wetenschap (nl. de “electriciteit-kunde”) trapsgewyze verder gebracht heeft,

naar maate men de electrische werktuigen meer en meer vergroot, en door dezelven een hoogeren trap van electrische kracht verkregen hebbe’.6 Hiermede wilde hij de talrijke nog onopgeloste vraagstukken in de leer van de elektriciteit onderzoeken en oplossen. Hij beschreef zijn ‘ongemeen groote Electrizeer-machine... en ... de proefneemingen met dezelve in 't werk gesteld’ in drie delen van de ‘Verhandelingen, uitgegeeven door Teyler's Tweede Genootschap’ (1785, 1787, 1795), steeds in het Nederlands en in het Frans. In februari 1785 werd de nieuwe elektriseermachine in werking gesteld in de nieuwe museumzaal van Teylers Stichting. De werking was bijzonder krachtig. Vuurstralen, een penneschacht dik en 60 cm lang met talrijke vertakkingen werden verkregen. De machine was gekoppeld aan een batterij van niet minder dan 135 Leidse flessen. Met honderd ontladingen was de batterij zover geladen dat een vonk over de rand van de flessen heensloeg. De batterij barstte zo hevig los dat de vonk een gewicht van één kilo één decimeter omhoogwierp en een palmhouten cilinder over een oppervlak dat een draagkracht van 2700 kg vertegenwoordigde, spleet.

De nauwkeurige en inventieve experimenten die Van Marum de volgende jaren met zijn in die tijd grootste wrijvingselektriseermachine deed, oogsten bewondering en werden in geheel Europa herhaald. Hij kwam tot de conclusie dat de Amerikaanse geleerde Benjamin Franklin gelijk had door één elektrische vloeistof aan te nemen in plaats van twee, een opvatting die hij nog in 1819 verdedigde.

Zijn eerste onderzoek behelsde het oplossen van een geneeskundig vraagstuk. Er was een levendige strijd gaande over de mogelijkheid om door middel van elektriciteit de bloedsomloop van zieken te verbeteren (namelijk door hem te versnellen). Om dit probleem op te lossen liet hij een tafel maken welke door glazen poten was geïsoleerd. Hij nam er zelf op plaats en controleerde, terwijl hij zich liet opladen, een mogelijke wijziging in de polsslag. De Amsterdamse arts Jan Rudolph Deiman, Paets van Troostwijk, Cuthbertson en anderen (onder wie een meisje van tien jaar) ondergingen dezelfde behandeling. Van Marum komt tot de conclusie: ‘Wy houden het dan na alle deeze proefneemingen voor genoegzaam beslist, dat eene zo sterke het zy positive, het zij negative kracht, als die van dit werktuig, op den pols geen merkbaaren invloed heeft; en wy vermoeden dus, dat wanneer men eene aanmerkelyke versnelling van den pols eens geëlectrizeerden perzoons heeft waargenomen, zulks in de meeste gevallen zal veroorzaakt zyn door eenige vrees, die den geëlectrizeerden perzoon bevangen heeft.’7

De grootste bekendheid kreeg Van Marum door zijn natuur- en scheikundige experimenten. Met Paets van Troostwijk en Cuthbertson onderzocht hij systematisch de invloed van elektrische ontladingen op gassen, alsmede de smeltbaarheid en geleidbaarheid van verschillende metalen. In verschillende gassen kon hij bij het blootstellen aan elektrische ontladingen chemi-

sche werkingen aantonen. Zo verloor gedephlogistiseerde lucht (zuurstof) 1/20ste deel van zijn volume en kreeg een sterke reuk ‘die ons zees duidlyk voorkwam de eigenaartige reuk der electrische stof te zyn, doch dezelve was veel sterker, dan wy ze ooit voorheen geroken hadden’8 (er was dus ozon waargenomen). Waterstof bleef onveranderd; amoniak en ethyleen gaven waterstofafscheiding en stikstofmonoxyde werd omgezet in stikstofdioxyde onder vorming van salpeterzuur dat zich verbond met het kwik dat het glas afsloot. Hij onderzocht verder de ontleding van metaalkalken door elektrische ontladingen en vond ook de revificatie (reductie) van metaalkalk tot metaal. Zijn resultaten werden verklaard met het model van de toen heersende phlogistontheorie.

Alvorens nader in te gaan op Van Marums onderzoekingen is het nodig iets te zeggen over de in zijn tijd heersende opvattingen over de oxydatieverschijnselen. Deze werden verklaard met behulp van de phlogistontheorie, in het begin van de achttiende eeuw opgesteld door de Duitse arts Georg Ernst Stahl, hoogleraar in Halle en lijfarts van de koning van Pruisen, Friedrich Wilhelm i.

Stahl ging uit van een algemeen brandbaarheidsprincipe in alle stoffen, het phlogiston, een onzichtbare stof die nooit zuiver wordt aangetroffen. Bij verbranding ontwijkt deze uiterst subtiele materie, dikwijls onder licht- en vuurverschijnselen. De oxydatie van een metaal werd dus voorgesteld als:

metaal → metaalkalk (= oxyde) + phlogiston;

de verbranding van zwavel door:

zwavel → ‘zwavelzuur’ + phlogiston.

Wilde men nu een metaalkalk reduceren tot het metaal, dan moest men een stof toevoegen die veel phlogiston bevatte, bijvoorbeeld koolstof, dat verbrandt zonder as achter te laten en dus bijna zuiver phlogiston moest zijn:

metaalkalk + phlogiston → metaal.

(Het hierbij tevens ontstane kleur- en reukloze koolmonoxyde werd niet waargenomen.) We zien dat de leer van Stahl juist het tegengestelde was van de latere opvattingen van Lavoisier, die we heden nog aannemen en waarin de zuurstof een wezenlijke rol speelt bij de verbranding:

metaal + zuurstof → metaaloxyde.

Het phlogiston was als het ware ‘negatieve’ zuurstof. Maar de phlogistonleer kon de veranderingen van de stoffen bij verbranding, ademhaling, rotting of gisting logisch uit één gezichtspunt verklaren, namelijk door de veronderstelling van het ontwijken van phlogiston.

Belangrijk is het feit dat het een kwantitatieve theorie was: Stahl werkte als de middeleeuwse alchimisten met een kwaliteitsdrager en zijn theorie stond dus in tegenstelling tot de newtoniaanse mechanistische natuurbeschouwing, die met kleine deeltjes werkte waarmede men alles kon verklaren en daardoor in feite niets. Maar een van de zwakste punten van de phlogiston- 9

theorie was nu juist dat kwalitatieve karakter. Men wist dat bij verbranding gewichtsvermeerdering optreedt, hetgeen moeilijk te rijmen viel met het ontwijken van phlogiston. Weliswaar vonden de meeste aanhangers dit kwantitatieve aspect niet belangrijk, maar men realiseerde zich steeds meer dat voor verbranding lucht nodig was, waarbij de verbranding in een gesloten vat slechts een bepaalde tijd voortduurde. De resterende ‘lucht’ onderhield de verbranding niet. Het gevolg was dat in de tweede helft van de achttiende eeuw een groot aantal modificaties van de oorspronkelijke phlogistonleer werd opgesteld zoals de veronderstelling dat phlogiston een negatief gewicht had.

In ons land werd de phlogistonleer algemeen aanvaard, hoewel kritische stemmen niet ontbraken. Interessant is in dit verband de uit Heidelberg afkomstige Johannes David Hahn, onder wiens leiding als hoogleraar in Utrecht een aantal chemische dissertaties is bewerkt. Zowel Hahn als zijn promovendi waren Stahlianen, maar opvallend is het kwantitatieve werk dat ze verrichtten en waarin verschijnselen werden waargenomen die met de phlogistonleer in strijd waren.

In de jaren 1772 tot 1774 deed Lavoisier zijn proeven over de verbranding van zwavel, fosfor, tin en lood en nam daarbij de gewichtsvermeerdering waar. Hij verhitte bijvoorbeeld tin in een gesloten retort en vond dat de retort niet zwaarder werd. Werd ze evenwel geopend, dan drong lucht naar binnen en alles was evenveel zwaarder geworden als de verkalkte tin in gewicht was toegenomen. Verkalking berust op de absorptie van lucht. In oktober 1774 hoorde Lavoisier van Priestley diens ontdekking van de zuurstof, maar pas in 1776 onderkende hij de rol van dit gas bij de verbranding. (Voor Priestley was zuurstof zuivere, van phlogiston bevrijde, ‘gedephlogistiseerde’ lucht, welke in gewone lucht met ‘gephlogistiseerde’ lucht, stikstof, is gemengd.)

Hierna begon de openlijke bestrijding van de phlogistontheorie, maar het duurde nog jaren eer Lavoisier aanhangers voor zijn leer kreeg. Het waren met name Nederlandse chemici die tot de eerste aanhangers van Lavoisier behoorden, waarvan ze de beste verdedigers waren.10

In 1781 had Van Marum bij een onderzoek naar de invloed van een elektrische ontlading op een afgesloten hoeveelheid dampkringslucht gevonden dat het volume daarbij afneemt. Bij verbranding van eenzelfde hoeveelheid lucht neemt het volume eveneens af en wel evenveel als in het vorige geval.11 Bij herhaling van deze proeven in 1785 kwam hij tot de conclusie ‘dat de electrische stof of het phlogiston zelve zy, of dat zy ten minste veel van dit beginzel bevatte’.12 Dit vermoeden volgde met name uit de waarneming dat de elektrische ontlading in staat was metaalkalken te reduceren, dus er phlogiston aan terug te geven. Dit lukte met menie, loodwit, tinas (tinoxyde), zinkoxyde en antimoonoxyde. Maar hij nam ook het omgekeerde effect

waar bij de inwerking van de elektrische ontlading op draden van ijzer, lood, tin en koper waarbij juist verkalking plaatsvond. Kennelijk kon de ‘electrische stof’ zowel phlogiston afstaan als onttrekken, een paradox die Van Marum niet kon oplossen. Pas later (in 1787), na zijn overgang tot de leer van Lavoisier, gaf hij de juiste oplossing van de merkwaardige waarneming: de metaalkalken worden ontleed door de werking van de elektrische ontlading; de hoge temperatuur die daarbij ontstaat, kan metalen oxyderen tot de oxyden.

Van Marum zond exemplaren van zijn Beschryving eener ongemeen groote electrizeer-Machine, geplaatst in Telyer's Museum te Haarlem, en van de proefneemingen met dezelve in 't werk gesteld (1785) naar de voornaamste geleerden van Europa. Zo ook naar Parijs, waar hij van juli tot begin augustus 1785 vertoefde. Merkwaardig genoeg kwam hij daar aan juist op het moment dat de discussies over de nieuwe leer hun hoogtepunt hadden bereikt.13 Hij ontmoette Lavoisier, Claude Louis Berthollet en Gaspard Monge. Vooral de laatste lichtte hem uitvoerig in over de nieuwe theorie en hij toonde hem de experimenten waarop ze was gebaseerd. Hij had een korte ontmoeting met Lavoisier (18 juli), die hem vroeg te blijven eten. Twee dagen later deelde Lavoisier Van Marums proeven met de grote elektriseermachine mee aan de Académie des Scienes. Na de vergadering kreeg Van Marum een verfrissing ten huize van de president van het Parijse parlement in tegenwoordigheid van Monge, Lavoisier en andere geleerden.

Was hij een paar maanden eerder naar Parijs gekomen, dan was hij mogelijk niet zo snel overgegaan tot de leer van Lavoisier. Nu kwam hij met twijfels over de phlogistonleer terug in Haarlem. Eind november begon hij te experimenteren, voerde in de winter van 1785 op 1786 een nieuwe reeks proeven uit en deed zelf nieuwe met de grote elektriseermachine. Alle waarnemingen werden verklaard met de nieuwe leer, waarvan hij toen een ijverig aanhanger was geworden.

Ook de winter van 1786 op 1787 besteedde Van Marum aan experimenten. In 1787 publiceerde hij zijn resultaten in het vierde deel van de ‘Verhandelingen, uitgegeeven door Teyler's Tweede Genootschap’, als Eerste vervolg der proefneemingen, gedaan met Teyler's elektrizeer-machine. Aan deze publikatie, welke in het Frans en Nederland werd gedrukt, voegde hij een in het Nederlands gestelde verhandeling toe: Schets der leere van M. Lavoisier, omtrent de zuivere lucht van den dampkring, en de vereniging van derzelver grondbeginzel met verschillende zelfstandigheden. Dit was de eerste Nederlandse uiteenzetting van het nieuwe stelsel, in heldere en eenvoudige bewoordingen geschreven, twee jaar voordat Lavoisier zijn Traité publiceerde. De Schets verscheen alleen in het Nederlands: Van Marum realiseerde zich dat de leer van Lavoisier in ons land praktisch onbekend was; vandaar de uiteenzetting die hij ervan gaf. Franse lezers hadden deze uiteenzetting niet nodig, omdat

zij de publikaties van Lavoisier zelf wel zouden kennen.

Het is nog steeds de moeite waard de Schets te lezen. Terecht heeft Bosscha in 1887 opgemerkt: ‘Dit geschrift is het eerste en bondige betoog van het nieuwe stelsel in zijn geheel. De ontdekkingen van Lavoisier werden zoo bijeengebracht, dat zij met onafwijsbare overtuigingskracht tot erkenning van Lavoisier's stellingen leidden, een meesterstuk van klaarheid en thans nog treffend door de bedachtzaamheid, waarmede de voorstellingen, die nog bewijs behoeven, onderscheiden worden van de feiten van waarneming.’14

Van Marum geeft drie oorzaken aan, waarom hij is overgegaan tot de leer van Lavoisier: ‘1 dat elke grondstelling van deeze leere door besliszende proefneemingen bewezen is,... 2 dat men daarentegen voor de leerstelzels, welken hier meede stryden, en wel byzonderlyk voor het bestaan van het phlogiston, zo als dit door Stahl geleerd is, nimmer eene rechtstreeks bewyzende proefneeming heeft bygebracht, maar hetzelve alleen heeft aangenomen, om dat hier uit veele verschynzels kunnen verklaard worden; 3 dat deeze leer, naar myn inzien, zeer eenvoudige en duidlyke verklaaringen geeft,... van een groot aantal verschynzelen, waar onder veelen, welken uit anderen tot nu toe voorgestelde leerstelzels of in 't geheel niet te verstaan zyn, of waar van andere stelzels zeer gedwongene, en hier door onaanneemlyke, ja zelfs ongerymde verklaaringen geeven.’15

Van Marum had veel contacten met Frankrijk. Hij heeft niet alleen de moderne scheikunde van Lavoisier in ons land geïntroduceerd, maar ook het kristallografisch systeem van René Just Haüy. Uit de jaren 1799-1804 stamt een briefwisseling tussen beide geleerden over een collectie houten kristalmodellen, bestemd voor het Teylers Museum.16 De bijdragen van Van Marum tot de leer van Lavoisier waren vooral van praktische aard. Hij besteedde er veel tijd aan om de apparatuur, die Lavoisier gebruikte, goedkoper en eenvoudiger te maken en publiceerde daarover in 1798 in zijn Beschryving van eenige nieuwe of verbeterde chemische werktuigen, behoorende aan Teyler's Stichting, en van proefneemingen met dezelve in 't werk gesteld.

Van Marums onderzoekingen leidden tot tal van ontdekkingen. Hij vond de eigenaardige kleuren van de elektrische vonk in een waterstofatmosfeer (een rode kerndraad met violet omhulsel). Hij ontdekte de vermindering van de slagwijdte van de vonk in zoutzuurgas (pas veel later - jaren dertig van negentiende eeuw - door Michael Faraday opnieuw gevonden). Hij bepaalde de rangorde van de metalen naar hun geleidingsvermogen en nam zelfs de eerste elektro-magnetische werking waar, jaren voordat Oersted zijn ontdekking deed van de invloed van een elektrische stroom op een magneet (1820): over een brede naald loodrecht op de magnetische meridiaan geplaatst, liet hij niet in de lengterichting maar in de breedterichting een ontlading van de batterij gaan. Hij verwachtte magnetisering in de breedterich-

ting, maar vond dat de naald in de lengterichting was gemagnetiseerd en wel veel sterker dan bij welke andere plaatsing ook. Tal van buitenlandse geleerden vroegen hem proeven uit te voeren met de grote elektriseermachine.

Priestley vroeg hem aardbevingen na te bootsen door de batterij te ontladen onder een op water drijvend plankje waarop enige houten voorwerpen waren opgesteld die door de schok moesten omvallen. Allessandro Volta vroeg hem na te gaan of er iets bijzonders viel waar te nemen als men een ontlading door gloeiend gesmolten salpeter liet gaan. De Italiaanse fysicus had de Hollandsche Maatschappij bezocht in 1781 en voerde sinds 1792 een uitvoerige correspondentie met Van Marum. Deze was de eerste die de door Volta geconstrueerde kolom de ‘zuil van Volta’ noemde en hij deed op verzoek van Volta talrijke experimenten met de nieuwe elektriciteitsbron. In 1801 toonde hij met de Duitse fysicus Christiaan Heinrich Pfaff aan dat er geen verschil bestond tussen de statische elektriciteit opgewekt met de elektriseermachine en de galvanische elektriciteit van Volta.17

Zo zijn er tal van experimenten te noemen waarbij Van Marum ontdekkingen deed zonder zich de consequenties daarvan te realiseren. Zo vinden we in het laboratoriumjournaal van 1787 proeven beschreven over de samenpersing van gassen en de invloed van de gasdruk op planten en dieren die hij samen met Paets van Troostwijk uitvoerde. Daarbij namen beide geleerden de condensatie van gasvormig ammoniak waar zonder zich te realiseren dat mogelijk ook andere gassen bij een bepaalde temperatuur en druk vloeibaar zouden kunnen worden gemaakt.

Intussen was Van Marum op 19 mei 1794 benoemd tot secretaris van de Hollandsche Maatschappij van Wetenschappen. Maar na de Franse bezetting in 1795 was er weinig gelegenheid voor wetenschappelijk onderzoek en de fondsen voor het aanschaffen van nieuwe instrumenten werden steeds minder. Als aanzienlijk burger van Haarlem en als bekend beoefenaar van de natuurwetenschappen was Van Marum betrokken bij de pogingen van koning Lodewijk Napoleon om in ons land een kopie te stichten van de Parijse Académie des Sciences. Met tact wist Van Marum in deze tijd het landsbelang te dienen zonder zich te compromitteren. In 1808 werd het Koninklijk Instituut van Wetenschappen, Lettren en Schoone Kunsten opgericht, de voorloper van de Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen.

Op wetenschappelijk gebied legde Van Marum zich nu vooral toe op het verzamelen van gesteenten en fossielen voor het Teylers Museum. Hij had reeds jaren op zijn reizen waardevolle voorwerpen verworven, waaronder in 1784 het fossiel Mosasaurus Camperi uit de St. Pietersberg, dat beschouwd werd als ‘de kop van een onbekend zeedier’ (in werkelijkheid is het de kop van een fossiele hagedis). In 1802 kocht Van Marum in Zwitserland de Homo diluvi testis et theoskopos, een fossiel in 1726 in Oehningen gevonden en door de Zwitser J.J. Scheuchzer beschouwd als een mens, die getuige was geweest

van de zondvloed. Hiervan toonde de Franse palaeontoloog Georges Cuvier aan dat het een fossiele reuzensalamander was (1811).

Van Marum kreeg steeds meer belangstelling voor praktische problemen van het dagelijkse leven. Op zijn wekelijkse voordrachten welke hij 's winters gaf, behandelde hij onderwerpen van algemeen belang: de luchtzuivering van gebouwen (1797) waarvoor hij in het dak een luchtkoker met een draaibare kap aanbeval; een draagbare brandspuit (1797-1798) waarmee proeven werden gedaan; het voorzien van gebouwen en schepen van bliksemafleiders; en nog in 1831, op eenentachtigjarige leeftijd, een dampbad voor de behandeling van choleralijders. Grote belangstelling had hij voor het redden van schijndode drenkelingen, waarover hij in 1793 een boekje schreef (Bedenkingen en proefneemingen tot verbetering der middelen ter redding van drenkelingen) en waarover hij in fel debat ging met de arts Bartholomeus Tersier. Van Marum wilde de nieuwe kennis van de ademhaling toepassen op de redding van drenkelingen. Zijn inzichten waren zijn tijd ver vooruit en ondervonden dan ook grote tegenwerking. Van Marum construeerde een zuurstofapparaat waarin het zuurstofgas in een stolp werd verzameld en met een luchtpomp in de longen van de drenkeling kon worden geblazen.

Omstreeks 1795 ging Van Marums belangstelling zich steeds meer verplaatsen van de natuur- en scheikunde naar de mineralogie en plantkunde. In 1803 kocht hij de buitenplaats ‘Plantlust’ waar hij allerlei zeldzame planten kweekte, die uit alle delen van de wereld kwamen. Vooral Zuidafrikaanse planten hadden zijn belangstelling. In 1810 gaf hij een beredeneerde catalogus uit van zijn plantentuin, die ongeveer 3000 soorten bevatte.

Hij verwaarloosde echter zijn werk voor Teyler en de Hollandsche Maatschappij niet, publiceerde een reeks fysische en geologische verhandelingen en was lid van talrijke commissies die zijn raad inriepen. Hij was adviseur van de regering voor zaken van waterbouwkundige aard en de bedijking van de grote rivieren (1821) en hield zich steeds meer bezig met vragen voor het algemene welzijn zoals een door hem verbeterde Papiniaanse pot waarmede op goedkope wijze doeltreffend voedsel voor de gebrekkige bevolking kon worden bereid (1800).

Ondanks het feit dat zijn lichamelijke gezondheid achteruit ging, bleef hij geestelijk actief tot aan het eind van zijn lange leven. Regelmatig ging hij naar Amsterdam om de vergaderingen van het Koninklijk Nederlands Instituut bij te wonen. Na een ziekte van vier dagen overleed hij op 26 december 1837.


Vorige Volgende

Over dit hoofdstuk/artikel

auteurs