Читать книгу Viden uden grAenser - Kristian Hvidtfelt Nielsen - Страница 38

Grundlaget for nyorienteringen af dansk kemi efter anden verdenskrig kunne skimtes i slutningen af 1930’erne, hvor spektroskopiske metoder vandt frem, og kemikere begyndte at tage kvantemekanikken til sig.²⁷ Dansk kemi havde i århundredets første tredjedel været i stand til at hævde sig internationalt inden for den fysiske kemi. Den organiske kemi havde klaret sig pænt, men var dog ikke i klasse med den fysiske kemi. Den uorganiske kemi havde stort set ligget brak her i landet siden 1915, selv om S.M. Jørgensen (se bind 3) og Niels Bjerrum havde bidraget væsentligt til studiet af sammensatte uorganiske forbindelser (de såkaldte komplexe forbindelser) i årene forud. Det blev imidlertid inden for den uorganiske kemi, at dansk kemi skulle rejse sig på ny.

I 1941 forsvarede Jannik Bjerrum, der var søn af Niels Bjerrum, sin disputats omhandlende dannelse af komplexer i vandige opløsninger mellem metalioner og molekyler som ammoniak. Denne doktorafhandling anses fortsat af mange kemikere som den mest betydningsfulde danske kemidisputats. Jannik Bjerrum overtog 1948 et professorat i uorganisk kemi ved Københavns Universitet og blev samtidigt laboratoriebestyrer for Danmarks tekniske Højskoles kemiske laboratorium (A). Herfra blev der i det efterfølgende årti skabt grundlag for genrejsningen af den uorganiske kemi her i landet. Fra slutningen af 1940’erne og det følgende tiår tiltrak Bjerrum mange udenlandske gæster, hvoraf flere senere blev verdensberømte kemikere. Dette bidrog også til, at flere af de bedst begavede og mest engagerede kemistuderende valgte den uorganiske kemi som deres forskningsfelt. Et centralt emne blev her forståelsen af komplexforbindelsernes synlige spektre, der er bestemmende for farverne af disse stoffer. Det centrale spørgsmål for forskningen var, hvorledes man skal beskrive og karakterisere bindingen mellem den centrale metalion og de omgivende molekyler ved hjælp af en elektronisk teori.

Det blev Carl Johan Ballhausen og Christian Klixbüll Jørgensen, to af Jannik Bjerrums elever og senere yngre medarbejdere, der viste, at de tidligere teoretiske beskrivelser af komplexforbindelsernes såkaldte absorptionsspektre i vid udstrækning kunne rationaliseres og samarbejdes. Det nye, brede begrebsapparat, der herved opstod, og som tillige kunne belyse kemiske bindingsforhold, fik navnet ligandfeltteori. Denne modelteori kom på det nærmeste til at revolutionere den uorganiske kemi. Forskningen bag denne frembringelse havde klart demonstreret, at dansk kemi på ny havde yngre kemikere af international karat.

Bjerrums komplexkemiske gruppe forblev samlet indtil slutningen af 1950’erne. På det tidspunkt udbyggedes den kemiske forskning og undervisning i Københavnsområdet, idet der som tidligere omtalt fandt en opsplitning sted mellem Københavns Universitet og DTH, så der begge steder blev professorater i kemi. Samtidigt blev Kemisk Institut ved Aarhus Universitet udbygget fra et til fire professorater.²⁸ Inden for en femårs periode blev der besat næsten en halv snes professorater i kemi her i landet, samtidigt med at der også foregik en kraftig udbygning af kemi i vore nabolande. Flere af Bjerrums medarbejdere blev professorer i denne periode: Ballhausen i fysisk kemi ved Københavns Universitet, mens Klixbüll Jørgensen rejste til Svejts, hvor han senere blev professor ved Genève Universitet. Ballhausen publicerede i 1962 monografien Introduction to Ligand Field Theory, som blev skelsættende for grænseområdet mellem den uorganiske og den fysiske kemi.

Jannik Bjerrum forblev ved Københavns Universitet, der fra 1962 fik nye bygninger for fagene matematik, fysik og kemi på H.C. Ørsted Institutet. Der blev indrettet fem kemiske laboratorier dækkende den uorganiske, organiske og fysiske kemi samt kemisk fysik. Fysisk kemi var i centrum for to af laboratorierne, efter at Thor A. Bak, der forskede i teoretisk fysisk kemi, overtog det ene af de to professorater, der tidligere havde været knyttet til den organiske kemi. Selv om alle de kemiske laboratorier ved Københavns Universitet nu var samlede i én bygning, blev der ikke etableret mange projekter på tværs af disse, og laboratorierne var autonome – fagligt som økonomisk – indtil 1980’erne.

Det stærkt stigende antal studerende, der fra slutningen af 1950’erne meldte sig til de naturvidenskabelige og ingeniørmæssige studier fremmede en opdeling af lærerkræfterne mellem universitetet og DTH og nødvendiggjorde en udbygning af de fysiske faciliteter. De kemiske grundfag ved DTH kunne således i 1966 flytte ind i helt nye bygninger på Lundtoftesletten som en del af den samlede udflytning af højskolen. Ibrugtagelsen af H.C. Ørsted Instituttet ved universitetet gav en kraftig udvidelse af kemiens fysiske rammer – alene de fem kemiske laboratorier fik omkring 10.000 m² til rådighed ud af de i alt godt 31.000 m². Instituttet var dimensioneret efter 150 studerende inden for den matematisk-fysisk-kemiske faggruppe.²⁹

En anden markant nyorientering i dansk kemi kom inden for molekylspektroskopien, også kaldet den kemiske fysik. Dette emne havde som nævnt allerede optaget Niels Bjerrum omkring 1911-15, hvor han studerede de infrarøde spektre af små molekyler som hydrogenchlorid, vand og carbondioxid.³⁰ Bjerrum blev en pioner inden for kemisk fysik, men han forlod ret hurtigt denne emnekreds, idet han fandt, at tiden ikke var moden til at forklare de observerede spektre. Heri havde han ganske ret; der skulle gå ca. 25 år, før infrarød spektroskopi virkelig kunne nyttiggøres, herhjemme af Axel W. Langseth. Opdagelsen af den såkaldte Raman-effekt i 1928 betød imidlertid en genvej til forståelsen af de infrarøde spektre.

Straks efter inderen Ramans korte artikel i Nature i 1928 om påvisningen af den teoretisk forudsagte effekt, som kom til at bære hans navn, satte Axel W. Langseth sine kræfter ind på dette forskningsfelt. Raman-spektre muliggør en fastlæggelse af det undersøgte molekyles vibrationsstruktur. Langseth, der var blevet ekstraordinær professor i kemi i 1938 og siden efterfulgte Biilmann som ordinær professor fra 1943 ved Københavns Universitet, blev den kemiker, der etablerede molekylspektroskopien her i landet. Gennem sine infrarøde studier efter krigen bidrog han til, at kemisk fysik blev ligestillet med de klassiske kemidiscipliner.

4.5 Skitse over H.C. Ørsted Institutet for matematik, fysik og kemi, der officielt blev indviet i september 1964 ved en fest for 400 indbudte gæster. Bemærk, at alene bygning K, det lille arboret, havde et fire gange så stort areal, som universitetets første kemiske laboratorium i Skidenstræde.

Blandt Langseths elever var Børge Bak, der efter krigen kastede sig over den ny mikrobølgespektroskopi. Der fandtes på dette tidspunkt et overskud af generatorer fra radarcentrene i England, de såkaldte klystroner, hvilket Bak i 1948 udnyttede til bygning af den første mikrobølgespektrograf i Europa. Hermed kunne han opnå information om et molekyles rotationsstruktur, hvorfra man kan beregne afstande mellem atomerne i molekylet, vinkler mellem tre på hinanden følgende atomer samt styrken af de kemiske bindinger, der holder molekylet samlet. Senere hen tog Bak også andre nye spektroskopiske metoder op, f.eks. den såkaldte NMR-spektroskopi (Nuclear Magnetic Resonance spektroskopi), der var blevet udviklet inden for fysikken, men som siden har revolutioneret bestemmelsen af strukturer af især organiske molekyler. I nutiden finder NMR-spektroskopi også udstrakt anvendelse som diagnostisk metode inden for den medicinske verden, her kendt som MR-skanning.