Zur Untersuchung der Mineralwässer[258] benutzte Bergman eine große Zahl von Reagentien. Er zeigte, daß Blutlaugensalz daraus Eisen als blauen, Kupfer als braunen und Mangan als weißen Niederschlag fällt, daß Kalk durch Oxalsäure, Chlor durch Silberlösung, Schwefelsäure durch Chlorbarium ausgefällt werden. Er suchte die Bestandteile der Mineralwässer in unlösliche Verbindungen überzuführen, trennte verschiedene Salze durch Zusatz von Weingeist usw.
Bergman untersuchte ferner zuerst den Salzgehalt des Seewassers unter dem Gesichtspunkte, daß er es verschiedenen Tiefen entnahm und den Gehalt verglich. Neben Kochsalz fand er auch Chlormagnesium und Calciumsulfat als Bestandteile des Meerwassers.
Grundlegend für das Verständnis der Eisenarten war seine vergleichende Untersuchung von Schmiedeeisen, Stahl und Gußeisen. Er behandelte je eine Probe dieser drei Eisensorten mit Säure und fand, daß Schmiedeeisen am meisten, Stahl weniger und Gußeisen am wenigsten Wasserstoff freimacht. Daraus schloß er, daß Schmiedeeisen das reinste und Gußeisen das am wenigsten reine Eisen ist, während Stahl eine mittlere Stelle einnimmt. In Übereinstimmung hiermit hinterblieb denn auch beim Lösen von Schmiedeeisen der geringste, beim Lösen von Gußeisen der größte Rückstand. Letzteren erkannte er als Graphit. Er faßte dementsprechend die Eisenarten ganz richtig als Vereinigungen von Eisen mit mehr oder weniger Kohlenstoff auf. Bergman wies ferner nach, daß die sogenannte »Kaltbrüchigkeit« des Eisens von einem Phosphorgehalt herrührt[259]. Es ist bemerkenswert, daß die Entphosphorung des Eisens durch Zusatz von Kalk, ein Verfahren, auf dem der heute in so großartigem Maßstabe eingeführte Thomasprozeß beruht, schon um jene Zeit in Schweden in Vorschlag gebracht wurde[260].
10. Der Eintritt der Chemie in das Zeitalter der quantitativen Untersuchungsweise.
Eins der größten Ereignisse in der Entwicklung der Chemie war die den Beginn einer neuen Epoche bedeutende Aufklärung des Verbrennungsprozesses durch Lavoisier. Zwar hatte John Mayow schon im 17. Jahrhundert die Verbrennung der Metalle ganz richtig als einen unter Gewichtszunahme erfolgenden Hinzutritt eines Bestandteiles der Luft zu dem Metall betrachtet. Mayows Versuchen und Ausführungen fehlte jedoch noch die durchschlagende Beweiskraft, wie sie nur auf quantitativer Grundlage erwachsen konnte. Auch fanden seine Arbeiten nicht die verdiente Beachtung, ja sie waren in dem Zeitraum, der uns jetzt beschäftigt, fast in Vergessenheit geraten, obgleich die Erklärung des Verbrennungsprozesses gerade der Angelpunkt blieb, um den sich seitdem die chemische Forschung gedreht hatte.
Daß Scheele nicht zum Verständnis der von ihm so musterhaft durchforschten Erscheinungen hindurchdrang, lag daran, daß auch er nicht in genügendem Maße die quantitativen Beziehungen, die zwischen ihnen obwalten, berücksichtigte. Sobald dies geschah, mußte bei der Stufe, auf welche die Chemie durch ihn und Priestley gelangt war, der Schleier, der die Wahrheit verhüllte, mit einem Male fallen. Es bedurfte hierzu keiner neuen Entdeckung, sondern nur der folgerichtigen Anwendung des Messens und des Wägens auf den bekannt gewordenen Verlauf der Erscheinungen. Diesen wichtigen Schritt getan zu haben, ist das unbestreitbare, große Verdienst des Franzosen Lavoisier.
Die Verschiedenheit in dem Verfahren Lavoisiers und Scheeles tritt am deutlichsten hervor, wo wir beide Forscher mit der Untersuchung desselben Gegenstandes beschäftigt finden. Während des 17. Jahrhunderts hatte sich besonders auf Grund eines durch van Helmont bekannt gegebenen Versuches[261] die Meinung gebildet, daß sich Wasser in feste, erdige Stoffe verwandeln lasse. Im 18. Jahrhundert waren Zweifel hiergegen laut geworden. Sowohl Scheele, wie auch Lavoisier ließen es sich angelegen sein, die Entscheidung auf dem Wege des Experiments herbeizuführen. »Ich goß«, sagt ersterer[262], »ein halbes Lot destilliertes Schneewasser in einen gläsernen Kolben, der mit einem dünnen, eine Elle langen Halse versehen war, und verschloß ihn mit einem genau passenden Kork. Darauf hing ich diesen Kolben über einer brennenden Lampe auf und unterhielt das Wasser zwölf Tage und Nächte in beständigem Kochen. Als es zwei Tage gekocht, hatte es ein etwas weißliches Aussehen erhalten. Nach sechs Tagen war es wie Milch, und am zwölften Tage schien es schon dick zu sein.« Der Kolben zeigte sich auf seiner inneren Fläche, soweit das kochende Wasser gestanden hatte, korrodiert. Und die das Wasser trübende, zum Teil darin gelöste Substanz enthielt, wie die qualitative Untersuchung ergab, die Bestandteile, welche das Glas zusammensetzen, nämlich Alkali, Kalk und Kieselsäure. »Konnte ich«, fährt Scheele fort, »wohl länger zweifeln, daß das Wasser durch das beständige Kochen das Glas zersetzen kann? Die Erde, die ich erhielt, war von nichts weniger als aus dem Wasser entstanden.«
Ganz anders verfährt Lavoisier[263] und gelangt dennoch zu dem gleichen Ergebnis. Ihm würde die qualitative Analyse der im Wasser befindlichen Stoffe große Schwierigkeiten bereitet haben. Lavoisier bedarf einer solchen aber auch garnicht, sondern er entscheidet die Frage auf rein quantitativem Wege. Er bringt Wasser in ein Glasgefäß, wägt und verschließt es und erhält den Inhalt etwa 100 Tage auf Siedewärme. Darauf zeigt es sich, daß das entleerte Gefäß gerade so viel an Gewicht verloren hat, wie die von dem Wasser gelösten und nach dem Verdampfen zurückbleibenden Stoffe wiegen.
Wie in diesem Falle, so verfuhr Lavoisier bei allen Untersuchungen. Die qualitative Seite der von ihm studierten Vorgänge war meist durch die Arbeiten der Phlogistiker genügend bekannt geworden. Durch die Genauigkeit seiner Messungen und Wägungen, sowie durch die logische Schärfe der daran sich anschließenden Folgerungen verstand es Lavoisier, das verknüpfende Band zu finden und ein chemisches System, sowie eine Nomenklatur zu schaffen, welche die Einreihung und die Beschreibung aller bekannten und der später entdeckten Erscheinungen leicht ermöglichten.