Na początek należy odpowiedzieć na pytania: co to jest pierwiastek i co to jest alchemia? Pierwiastek chemiczny jest to jedno z podstawowych pojęć chemicznych. Ma dwa znaczenia. Można je rozumieć jako zbiór wszystkich atomów posiadających jednakową liczbę protonów w jądrze lub jako substancję chemiczną, która składa się wyłącznie z atomów posiadających jednakową liczbę protonów w jądrze. Niemal cała znana materia składa się z pierwiastków chemicznych w tym znaczeniu. Występują one albo w stanie wolnym albo w formie związków chemicznych i ich mieszanin. Pierwiastki w drugim znaczeniu tego słowa występują na Ziemi w formie czystej stosunkowo rzadko i poza nielicznymi przypadkami (takimi jak np. miedź rodzima) trzeba je celowo wyodrębniać z mieszanin. Alchemia to nauka wywodząca się ze starożytności. Trudno jest dokładnie określić miejsce i czas jej narodzin – jedni uważają, iż Egipcjanie rozwinęli idee alchemiczne niezależnie, inni, że przejęli je od Chińczyków. Jej początek wywodzić można także z filozofii przyrody, opartej na koncepcji 4 elementów tworzących wszechświat : powietrza, wody, ziemi i ognia. Rozwijała się głównie w średniowieczu, dzięki Arabom (VI–XI w.). Do Europy dotarła w VIII w. za pośrednictwem arabskiego filozofa Gebera. Szczytowy okres jej rozwoju w Europie przypadał na wiek XII. W 1317 r. papież Jan XXII wydał dekret zabraniający jej uprawiania, podobne zarządzenia wydawały w następnych latach również władze świeckie. W Europie alchemicy zajmowali się poszukiwaniem eliksiru życia (środka zapewniającego długowieczność), panaceum (leku na wszystkie choroby) oraz kamienia filozoficznego, środka umożliwiającego przemianę (transmutację) metali pospolitych (np. ołowiu czy miedzi) w metale szlachetne: srebro i złoto. Traktaty alchemiczne miały charakter ezoteryczny, poza przepisami praktycznymi zawierały elementy okultyzmu, astrologii, mistyki i medycyny.

    Filozofowie starożytnej Grecji poszukiwali substancji stanowiącej  bezę materii. Ukoronowaniem ich pracy były poglądy Arystotelesa. Według niego cały poznawalny świat składał się z czterech elementów (żywiołów), które można łączyć w pewnych określonych kombinacjach wynikających z ich właściwości: ogień jest gorący i suchy, ziemia sucha i zimna, woda zimna i mokra, a powietrze mokre i gorące. Owe żywioły mogą łączyć się z sobą wówczas, gdy mają przynajmniej jedną cechę wspólną. 

Dopuszczalne więc byłoby łączenie ognia i ziemi, ziemi i wody, wody i powietrza, powietrza i ognia. Inne połączenia, na przykład wody (mokrej i zimnej) z ogniem (gorącym i suchym) prowadziłoby do zetknięcia absolutnych sprzeczności, a więc były wykluczone. Wśród różnych pomysłów na budowę materii najdłużej, bo przez dwa tysiące lat, przetrwała w pojęciach naukowych ta właśnie koncepcja, a owe cztery elementy zyskały miano „pierwiastków Arystotelesa”. Nauka arystotelesowska rozpowszechniła się szybko po całym świecie. Z imperium rzymskiego, głównie poprzez Egipt, przeniknęła do nauki arabskiej i stała się jedną z podstaw myślowych alchemii. Alchemia w pełni respektowała cztery pierwiastki arystotelesowskie, przestały one jej jednak wystarczać. Kolejny rozwój koncepcji pierwiastków miał miejsce około roku 790, gdy arabski alchemik Dżabir Ibn Hajjan (znany w Europie jako Geber), dodał do dawnej greckiej listy dwa nowe elementy, z których miały być zbudowane metale. Były to siarka (kamień, który się pali), mający odpowiadać za zdolność metali do stapiania się, oraz rtęć, która miała odpowiadać za ich połysk i kowalność. Warto zauważyć, że w odróżnieniu od pierwiastków greckich, pierwiastki Gebera są również pierwiastkami według współczesnej wiedzy. Nowatorstwo podejścia Gebera polegało na tym, że do swoich wniosków doszedł on częściowo w drodze zaplanowanych eksperymentów, a nie tylko w wyniku czystych spekulacji. Koncepcja Gebera była dalej rozwijana przez jego arabskich kontynuatorów, którzy dołożyli jeszcze kolejny pierwiastek: sól, która miała odpowiadać za twardość metali. W średniowieczu europejscy alchemicy przejęli częściowo te poglądy - rtęć uznali za pierwiastek topliwości, a siarkę za pierwiastek palności i lotności. Głosili, że we wszystkich metalach znajdują się rtęć i siarka, w każdym metalu w innym stosunku ilościowym. Aby na przykład żelazo przemienić w złoto, wystarczyło jedynie zmienić stosunek ilościowy rtęci i siarki na taki, jaki istnieje w złocie. Poglądy swoje alchemicy rozszerzyli później na substancje niemetaliczne, uznali sól jako pierwiastek niepalności i rozpuszczalności oraz smaku słonego. Pierwiastki alchemiczne: rtęć, siarka i sól nie były substancjami materialnymi. Tak samo jak cztery pierwiastki Arystotelesa, symbolizowały stany, w jakie mogą przechodzić metale lub inne substancje, czyli symbolizowały pewne właściwości substancji. Ale nie były przemienne: pierwiastek rtęci nie mógł przemieniać się w pierwiastek siarki itd. Tym zasadniczo różniły się od pierwiastków arystotelesowskich. W 1524 r. Paracelsus starał się połączyć koncepcję Arystotelesa i alchemików arabskich, twierdząc, że trzy z czterech żywiołów greckich odpowiadają trzem pierwiastkom Gebera, które znajdują się nie tylko w metalach, ale wszelkich ciałach stałych i cieczach. Rtęć miała być odpowiednikiem wody, siarka - ognia, a sól - ziemi. Powietrze miało być nieobecne w ciałach stałych i pełnić rolę obojętnego chemicznie ośrodka, w którym ciała stałe i ciecze się poruszają i mogą przekształcać jedne w drugie. W 1669 r. niemiecki lekarz i alchemik Johann Joachim Becher uogólnił teorię Paracelsusa, twierdząc, że wszystkie substancje składają się z: powietrza, wody i trzech rodzajów ziemi: terra fluida (odpowiednik rtęci) - który umożliwia ich topienie i parowanie, terra lapida (odpowiednik soli) - odpowiadający za to, że substancje stają się twarde i odporne mechanicznie, oraz terra pinguis (pierwiastek “tłustości”, odpowiednik siarki), który odpowiada za “miękkość” i jednocześnie za zdolność do spalania. Np: wg Bechera drewno składa się z terra lapida oraz z terra pinguis - na skutek czego jest ono twarde - ale nie tak jak metale i jest palne - ale po spaleniu zostaje się popiół, czyli właśnie terra lapida, zaś terra pinguis tworzy z powietrzem dym, który ulatuje w przestrzeń. W XVII w. pojawiła się nowa - flogistonowa. Pragnęła ona wyjaśnić zjawiska spalania się i redukcji, przyjmując zasadniczą tezę alchemiczną, że palić się mogą tylko substancje zawierające pierwiastek palności. Pierwiastkiem tym miała być jednak nie siarka, jak sądzili alchemicy, lecz flogiston. Wyobrażano go sobie w postaci niedostrzegalnego fluidu, wypełniającego ciała i czyniącego je palnymi. To, co zostaje po spaleniu (popiół), co jest niepalne, pozbawione flogistonu, jest substancją chemiczną prostszą, może być nawet pierwiastkiem chemicznym. Ciała palne nigdy nie mogą być pierwiastkami, bo złożone są z flogistonu i substancji niepalnej. A więc nie siarka i fosfor są pierwiastkami, lecz produkty pozostałe po ich spaleniu. Przełomowe znaczenie, jeśli chodzi o rozwój pojęcia pierwiastka chemicznego, miała książka „Chemik sceptyczny” wydana przez Anglika Roberta Boyle’a w 1661 roku. Podał on nowoczesną definicję pierwiastka chemicznego, a jako zasadniczą metodę odkrywania pierwiastków wskazał rozkład ciał. Twierdził, że pierwiastek chemiczny ma również obiektywny byt materialny, jak każda inna substancja. Nadał więc pierwiastkom chemicznym znaczenie materialne i wytyczył drogę ich odkrywania, lecz tylko teoretycznie. Sam nie odkrył żadnego pierwiastka, gdyż nie miał żadnego kryterium rozpoznawczego. Takie kryterium znalazł dopiero sto lat później Antoine Laurent Lavoisier – był nim ciężar poszczególnych substancji. Żelazo okazało się lżejsze od tworzącej się z niego rdzy, zatem żelazo musi być niewątpliwie substancją prostszą od rdzy. W 1789 roku Lavoisier dokładnie zdefiniował pojęcie pierwiastka chemicznego jako najprostszej substancji, której na drodze chemicznej nie da się przekształcić w prostszą i przez ponad sto lat określenie to było obowiązujące. Alchemikom nigdy nie udało się przeprowadzić transmutacji któregokolwiek z pospolitych metali w złoto lub srebro, nie znaleźli również eliksiru życia; przyczynili się jednak do rozwoju chemii. Wyniki różnych pobocznych prac prowadzonych w ramach alchemii zaowocowały odkryciem wielu pierwiastków i związków chemicznych (m.in. fosforu, arsenu, kwasów mineralnych, amoniaku, niektórych soli) i poznaniem ich podstawowych własności. Alchemicy skonstruowali aparaturę laboratoryjną oraz opracowali metody rozdziału substancji. W XV-XVI w. zajęli się głównie alchemią lekarską (jatrochemią), czyli zastosowaniem substancji chemicznych do leczenia chorób. W XVI-XVIII w. alchemia stopniowo przeobraża się w nowoczesną naukę, by dać podwaliny rozwojowi współczesnej chemii.

Igor Pawełek IG Alchemiczne pojęcie pierwiastków Na początek należy odpowiedzieć na pytania: co to jest pierwiastek i co to jest alchemia? Pierwiastek chemiczny jest to jedno z podstawowych pojęć chemicznych. Ma dwa znaczenia. Można je rozumieć jako zbiór wszystkich atomów posiadających jednakową liczbę protonów w jądrze lub jako substancję chemiczną, która składa się wyłącznie z atomów posiadających jednakową liczbę protonów w jądrze. Niemal cała znana materia składa się z pierwiastków chemicznych w tym znaczeniu. Występują one albo w stanie wolnym albo w formie związków chemicznych i ich mieszanin. Pierwiastki w drugim znaczeniu tego słowa występują na Ziemi w formie czystej stosunkowo rzadko i poza nielicznymi przypadkami (takimi jak np. miedź rodzima) trzeba je celowo wyodrębniać z mieszanin. Alchemia to nauka wywodząca się ze starożytności. Trudno jest dokładnie określić miejsce i czas jej narodzin – jedni uważają, iż Egipcjanie rozwinęli idee alchemiczne niezależnie, inni, że przejęli je od Chińczyków. Jej początek wywodzić można także z filozofii przyrody, opartej na koncepcji 4 elementów tworzących wszechświat : powietrza, wody, ziemi i ognia. Rozwijała się głównie w średniowieczu, dzięki Arabom (VI–XI w.). Do Europy dotarła w VIII w. za pośrednictwem arabskiego filozofa Gebera. Szczytowy okres jej rozwoju w Europie przypadał na wiek XII. W 1317 r. papież Jan XXII wydał dekret zabraniający jej uprawiania, podobne zarządzenia wydawały w następnych latach również władze świeckie. W Europie alchemicy zajmowali się poszukiwaniem eliksiru życia (środka zapewniającego długowieczność), panaceum (leku na wszystkie choroby) oraz kamienia filozoficznego, środka umożliwiającego przemianę (transmutację) metali pospolitych (np. ołowiu czy miedzi) w metale szlachetne: srebro i złoto. Traktaty alchemiczne miały charakter ezoteryczny, poza przepisami praktycznymi zawierały elementy okultyzmu, astrologii, mistyki i medycyny.

    Filozofowie starożytnej Grecji poszukiwali substancji stanowiącej  bezę materii. Ukoronowaniem ich pracy były poglądy Arystotelesa. Według niego cały poznawalny świat składał się z czterech elementów (żywiołów), które można łączyć w pewnych określonych kombinacjach wynikających z ich właściwości: ogień jest gorący i suchy, ziemia sucha i zimna, woda zimna i mokra, a powietrze mokre i gorące. Owe żywioły mogą łączyć się z sobą wówczas, gdy mają przynajmniej jedną cechę wspólną. 

Dopuszczalne więc byłoby łączenie ognia i ziemi, ziemi i wody, wody i powietrza, powietrza i ognia. Inne połączenia, na przykład wody (mokrej i zimnej) z ogniem (gorącym i suchym) prowadziłoby do zetknięcia absolutnych sprzeczności, a więc były wykluczone. Wśród różnych pomysłów na budowę materii najdłużej, bo przez dwa tysiące lat, przetrwała w pojęciach naukowych ta właśnie koncepcja, a owe cztery elementy zyskały miano „pierwiastków Arystotelesa”. Nauka arystotelesowska rozpowszechniła się szybko po całym świecie. Z imperium rzymskiego, głównie poprzez Egipt, przeniknęła do nauki arabskiej i stała się jedną z podstaw myślowych alchemii. Alchemia w pełni respektowała cztery pierwiastki arystotelesowskie, przestały one jej jednak wystarczać. Kolejny rozwój koncepcji pierwiastków miał miejsce około roku 790, gdy arabski alchemik Dżabir Ibn Hajjan (znany w Europie jako Geber), dodał do dawnej greckiej listy dwa nowe elementy, z których miały być zbudowane metale. Były to siarka (kamień, który się pali), mający odpowiadać za zdolność metali do stapiania się, oraz rtęć, która miała odpowiadać za ich połysk i kowalność. Warto zauważyć, że w odróżnieniu od pierwiastków greckich, pierwiastki Gebera są również pierwiastkami według współczesnej wiedzy. Nowatorstwo podejścia Gebera polegało na tym, że do swoich wniosków doszedł on częściowo w drodze zaplanowanych eksperymentów, a nie tylko w wyniku czystych spekulacji. Koncepcja Gebera była dalej rozwijana przez jego arabskich kontynuatorów, którzy dołożyli jeszcze kolejny pierwiastek: sól, która miała odpowiadać za twardość metali. W średniowieczu europejscy alchemicy przejęli częściowo te poglądy - rtęć uznali za pierwiastek topliwości, a siarkę za pierwiastek palności i lotności. Głosili, że we wszystkich metalach znajdują się rtęć i siarka, w każdym metalu w innym stosunku ilościowym. Aby na przykład żelazo przemienić w złoto, wystarczyło jedynie zmienić stosunek ilościowy rtęci i siarki na taki, jaki istnieje w złocie. Poglądy swoje alchemicy rozszerzyli później na substancje niemetaliczne, uznali sól jako pierwiastek niepalności i rozpuszczalności oraz smaku słonego. Pierwiastki alchemiczne: rtęć, siarka i sól nie były substancjami materialnymi. Tak samo jak cztery pierwiastki Arystotelesa, symbolizowały stany, w jakie mogą przechodzić metale lub inne substancje, czyli symbolizowały pewne właściwości substancji. Ale nie były przemienne: pierwiastek rtęci nie mógł przemieniać się w pierwiastek siarki itd. Tym zasadniczo różniły się od pierwiastków arystotelesowskich. W 1524 r. Paracelsus starał się połączyć koncepcję Arystotelesa i alchemików arabskich, twierdząc, że trzy z czterech żywiołów greckich odpowiadają trzem pierwiastkom Gebera, które znajdują się nie tylko w metalach, ale wszelkich ciałach stałych i cieczach. Rtęć miała być odpowiednikiem wody, siarka - ognia, a sól - ziemi. Powietrze miało być nieobecne w ciałach stałych i pełnić rolę obojętnego chemicznie ośrodka, w którym ciała stałe i ciecze się poruszają i mogą przekształcać jedne w drugie. W 1669 r. niemiecki lekarz i alchemik Johann Joachim Becher uogólnił teorię Paracelsusa, twierdząc, że wszystkie substancje składają się z: powietrza, wody i trzech rodzajów ziemi: terra fluida (odpowiednik rtęci) - który umożliwia ich topienie i parowanie, terra lapida (odpowiednik soli) - odpowiadający za to, że substancje stają się twarde i odporne mechanicznie, oraz terra pinguis (pierwiastek “tłustości”, odpowiednik siarki), który odpowiada za “miękkość” i jednocześnie za zdolność do spalania. Np: wg Bechera drewno składa się z terra lapida oraz z terra pinguis - na skutek czego jest ono twarde - ale nie tak jak metale i jest palne - ale po spaleniu zostaje się popiół, czyli właśnie terra lapida, zaś terra pinguis tworzy z powietrzem dym, który ulatuje w przestrzeń. W XVII w. pojawiła się nowa - flogistonowa. Pragnęła ona wyjaśnić zjawiska spalania się i redukcji, przyjmując zasadniczą tezę alchemiczną, że palić się mogą tylko substancje zawierające pierwiastek palności. Pierwiastkiem tym miała być jednak nie siarka, jak sądzili alchemicy, lecz flogiston. Wyobrażano go sobie w postaci niedostrzegalnego fluidu, wypełniającego ciała i czyniącego je palnymi. To, co zostaje po spaleniu (popiół), co jest niepalne, pozbawione flogistonu, jest substancją chemiczną prostszą, może być nawet pierwiastkiem chemicznym. Ciała palne nigdy nie mogą być pierwiastkami, bo złożone są z flogistonu i substancji niepalnej. A więc nie siarka i fosfor są pierwiastkami, lecz produkty pozostałe po ich spaleniu. Przełomowe znaczenie, jeśli chodzi o rozwój pojęcia pierwiastka chemicznego, miała książka „Chemik sceptyczny” wydana przez Anglika Roberta Boyle’a w 1661 roku. Podał on nowoczesną definicję pierwiastka chemicznego, a jako zasadniczą metodę odkrywania pierwiastków wskazał rozkład ciał. Twierdził, że pierwiastek chemiczny ma również obiektywny byt materialny, jak każda inna substancja. Nadał więc pierwiastkom chemicznym znaczenie materialne i wytyczył drogę ich odkrywania, lecz tylko teoretycznie. Sam nie odkrył żadnego pierwiastka, gdyż nie miał żadnego kryterium rozpoznawczego. Takie kryterium znalazł dopiero sto lat później Antoine Laurent Lavoisier – był nim ciężar poszczególnych substancji. Żelazo okazało się lżejsze od tworzącej się z niego rdzy, zatem żelazo musi być niewątpliwie substancją prostszą od rdzy. W 1789 roku Lavoisier dokładnie zdefiniował pojęcie pierwiastka chemicznego jako najprostszej substancji, której na drodze chemicznej nie da się przekształcić w prostszą i przez ponad sto lat określenie to było obowiązujące. Alchemikom nigdy nie udało się przeprowadzić transmutacji któregokolwiek z pospolitych metali w złoto lub srebro, nie znaleźli również eliksiru życia; przyczynili się jednak do rozwoju chemii. Wyniki różnych pobocznych prac prowadzonych w ramach alchemii zaowocowały odkryciem wielu pierwiastków i związków chemicznych (m.in. fosforu, arsenu, kwasów mineralnych, amoniaku, niektórych soli) i poznaniem ich podstawowych własności. Alchemicy skonstruowali aparaturę laboratoryjną oraz opracowali metody rozdziału substancji. W XV-XVI w. zajęli się głównie alchemią lekarską (jatrochemią), czyli zastosowaniem substancji chemicznych do leczenia chorób. W XVI-XVIII w. alchemia stopniowo przeobraża się w nowoczesną naukę, by dać podwaliny rozwojowi współczesnej chemii.