Petrolejka, ropná rafinérie a hašení požáru

Úplně první škrtací zápalku náhodou objevil a vyrobil anglický lékárník John Walker v roce 1826 (ČČL 02/2020). Nebylo by k tomu ale došlo bez objevu výroby fosforu. Jedním z prvních a ve své době nejúspěšnějším výrobcem fosforu byl v Německu narozený lékárník Ambrose Godfrey. Kariéru ale zahájil v roce 1679 v Anglii, když začal v 19 letech pracovat v Londýně jako asistent Johana Joachima Bechera (neplést s karlovarským Johanem Becherem), který se snažil vyrobit fosfor pro Roberta Boylea.

Na dobové rytině je pod bustou německého lékárníka Ambrose Godfrey-Hanckwitze (1660–1741) jeho výrobní aparatura. Vlevo jsou pec a jímač používané při výrobě fosforu. Pravá strana znázorňuje lití roztaveného produktu naběračkou do forem, ve kterých byl odlit do tyčinek. Pod aparaturou jsou znázorněny plameny hořícího fosforu a ptáka fénixe, symboly ohně a nesmrtelnosti. Pod obrázkem je latinský nápis: „Hac Amicitiae tesserâ Fautorib, Valedicit Peregri-naturus Ambros: Godfrey Hanckwitz Chym: ad Phoenice Londini.“ (Jako důkaz přátelství a podpory, rozloučení s nepřítomným Ambrose Godfrey Hanckwitz, lékárníkem ve Phoenixu v Londýně.) I když přestal tehdy nově objevený fosfor Roberta Boylea zajímat a začal se věnovat zkoumání plynů (možná si ještě pamatujete Boyleův zákon), dál podporoval Godfreye v práci s fosforem. Godfrey se po zdokonalení metody výroby fosforu z lidských výkalů stal jeho hlavním dodavatelem a výrobcem. Produkoval dvě formy: pevný (bílý) fosfor a kapalný ve směsi s „olejem z moči“.

Nevábný byznys

V roce 1685 bylo Godfreyovým zaměstnáním vedení laboratoří v londýnské lékárně Hall, respektive byl mistrem laboratoře Ctihodné společnosti lékárnické (Worshipful Society of Apothecaries), která v Hall sídlila. Kromě toho měl ale vedlejší živnost. V peci za domem zpracovával lidské výkaly dodávané z přilehlého panství Bedford House. Produkci vylepšil dalším krokem, když získaný fosfor roztavil a následně čistil filtrací přes kamzičí kůži. Inzeroval prodej fosforu v ceně 60 šilinků za unci (28,35 g) nebo 50 šilinků velkoobchodně.

Brzy se stal známým jako výrobce nejlepšího dostupného fosforu. Kromě prodeje v Británii vyvážel fosfor i do Evropy. Odhaduje se, že po roce 1700 dokázal vyrobit a prodat zhruba kilogram fosforu měsíčně, což odpovídá prodejní ceně asi 2 000 liber ročně (V dnešních korunách by tomu odpovídala částka kolem 18 milionů korun.) Díky tomuto příjmu si mohl v roce 1707 Godfrey dovolit platit nájem v novém domě s obchodními prostory v Southampton Street, kde stálo panství Bedford House. V nájemním domě otevřel lékárnu Zlatý Fénix a s rodinou se ubytoval nad ní. Podle smlouvy o pronájmu nemohl v domě pokračovat v „nevábném byznysu“, ale dílnu na výrobu fosforu postavil na nevyužitém pozemku za domem.

Dominance firmy Godfrey ve výrobě fosforu vydržela jen něco málo přes padesát let. Všechno změnily nové metody izolace fosforu, o které se v 70. letech 18. století zasloužil jiný lékárník, Francouz Bertrand Pelletier. To se ovšem stalo až dlouho po smrti Ambrose Godfreye (1741).

Godfrey ovšem nevynalezl fosfor ani jej neizoloval jako první, do dějin vynálezů se zapsal jinak. V roce 1723 patentoval první (automatický) hasicí přístroj. Byl to sud, ve kterém byla umístěna cínová komora se střelným prachem. Po naplnění hasicí kapalinou stačilo zapálit roznětku a výbuch střelného prachu rozptýlil hasicí kapalinu do okolí. S jistou nadsázkou lze tento způsob hašení považovat za jistý druh samočinného hasicího přístroje. Manipulace se systémem obsahujícím výbušninu jej totiž předurčila k velmi omezenému použití. Po Godfreyově verzi hasicího přístroje bylo vytvořeno mnoho dalších, ale moderní verze hasicího přístroje se objevila až o 95 let později.

Rozjasněte temnotu

K únorovému číslu vynálezů (ČČL 02/2020) se ještě jednou vrátím. Když jsem pro dvojici lékárníků Walker & Swan vymyslel titulek „A přinesli světlo do tmy“, ještě jsem nevěděl o polském filmovém dokumentu z roku 2009 „Rozjasněte temnotu“ (Rozjaśnić mrok).

Dokument vypráví příběh lékárníka Łukasiewicze (1822–1882), zakladatele polského těžebního a ropného průmyslu, který je asi nejvíc znám jako vynálezce petrolejové lampy. Díky tomuto objevu je tedy důležitým prostředním z trojice lékárníků světlonošů: Walker – sirky (1826), Łukasiewicz – petrolejka (1853) a Swan – žárovka (1878).

Petrolejový princ

Když Jan Józef Ignacy Łukasiewicz nepostoupil do dalšího studia na Konarském gymnáziu (neudělal zkoušky), začal ve čtrnácti letech pracovat jako asistent lékárníka. Nejprve od roku 1836 v Łańcutu u lékárníka Antoniho Swobody a po složení tyronciální zkoušky od roku 1841 v Rzeszowě, v soukromé lékárně Edwarda Hübla. Łukasiewiczovo lékárenské vzdělávání bylo ale přerušeno pobytem ve vězení. Za protirakouskou činnost v tajné organizaci bojující za nezávislost Polska si vysloužil necelé dva roky ve vyšetřovací vazbě. Na konci roku 1847 byl ovšem pro nedostatek důkazů propuštěn.

Velkou kariéru ale začal až 15. srpna 1848, kdy jej ve Lvově, v lékárně Pod zlatou hvězdou, zaměstnal Piotr Mikolasch. Společně v roce 1850 vydali farmaceutický almanach s názvem manuskrypt. Toto společné dílo přesvědčilo úřady, aby udělily Łukasiewiczovi povolení pokračovat ve farmaceutických studiích na Královské jagelonské univerzitě v Krakově. V Krakově udělal všechny závěrečné zkoušky, kromě farmakognosie, takže magisterský titul získal až po absolvování posledního semestru na univerzitě ve Vídni.

Po studiích se vrátil do lékárny Piotra Mikolasche a zahájil novou etapu profesního života věnovanou studiu těžby a zpracování ropy.

Ropa byla známa a pod různými názvy využívána již od starověku. Řečtí i římští historikové uvádějí její použití už v 7. století před naším letopočtem. Asyřané a později i Peršané těžili ropu ze studní a dokázali ji rozdělovat na různé frakce. Rozlišovali dokonce ropu světlou od tmavé. Světlé říkali „nafata“, což znamenalo „prosakující kapalina“. Číňané už ropu destilovali dokonce o 4 století dříve, od 11. století před naším letopočtem. V té době prý uměli vrtat do hloubek až 1 000 metrů.

V Evropě známe ropu přinejmenším od 16. století. Samotné slovo ropa pochází z polštiny a v překladu znamená „hnis“. Jde o původní staré označení solných pramenů na území dnešního Polska. Destilace ropy byla zkoušena asi od roku 1605 a výsledkem byla mazadla pro nápravy kol, olej do lamp i základ do lakýrnických prostředků.

To samozřejmě zaujalo lékárníka Piotra Mikolasche a nechal Łukasiewicze, aby s Janem Zehem, dalším lékárníkem v lékárně Pod zlatou hvězdou, zkoumali složení ropy a její možné využití pro farmaceutické účely. Jediné doposud známě léčebné využití ropy tehdy byly „drsné“ veterinární hojivé zábaly nohou a kopyt dobytka.

Z důvodu vysoké ceny ale neměli lékárníci o čištěné ropné frakce velký zájem a proto Mikolasch o další výzkum ropy ztratil zájem. Ne tak Łukasiewicz.

Začal zkoumat jednu z vydestilovaných frakcí, petrolej. Ten byl nejenom levnější než tehdy používané osvětlovací oleje, ale na rozdíl od nich hořel jasnějším plamenem a nečadil. Jedinou nevýhodou bylo, že nešel použít v tehdy používaných olejových lampách. Proto Łukasiewicz zkonstruoval speciální model lampy, pro kterou klempíř Adam Bratkowski vyrobil zásobní nádrž z tlustšího plechu. Lampu nejprve Łukasiewicz používal k osvětlení lékárny, ale brzo mělo dojít k její velké zatěžkávací zkoušce. Proběhla 31. července 1853, když byla použita pro noční chirurgickou operaci v nemocnici ve Lvově. Lékárnický vynález prošel se ctí a jako nouzové osvětlení na chatách nebo při táboření používáme petrolejku dodnes.

Petrolejka se skládá z nádrže na petrolej, knotu, skleněného cylindru, případně dalších pomocných ochranných, upevňovacích nebo okrasných částí. Lampy určené k zavěšení na zeď mají obvykle pomocné zrcátko, které odráží jinak nepoužitelné světlo zpět do místnosti. U vozových petrolejových luceren, které byly určeny pro zavěšení doprostřed místnosti či pod vůz tažený zvířetem se zrcátko nepoužívalo. Kopii prototypu první petrolejky si můžete prohlédnout v Podkarpatském muzeu v Krosně. Kromě Łukasiewiczovy lampy tam najdete také jednu z nejcennějších sbírek petrolejových lamp v Evropě.

Łukasiewicz ale ještě neřekl poslední slovo. Na začátku roku 1854 se přestěhoval do Gorlice, blíž k ropným ložiskům. Téhož roku otevřel první (a dodnes funkční) ropný „důl“ na světě v Bóbrce poblíž Krosna. Později téhož roku zavedl první veřejné osvětlení petrolejovými lampami v gorlické čtvrti Zawodzie.

V následujících letech otevřel několik dalších ropných vrtů a v roce 1856 nedaleko města Jaslo postavil a spustil první průmyslovou rafinérii ropy na světě.

Protože pro surovou ropu není prakticky žádné využití, je ropná rafinérie první a základní etapou jejího zpracování. Při rafinaci ropy, jejíž základy položil právě Łukasiewicz, nejde o nic jiného než destilaci, při níž se na základě rozdílné teploty varu oddělují jednotlivé ropné frakce neboli podíly. Detilace probíhá kontinuálně a současně pro všechny frakce v destilačních kolonách zvaných frakcionační věže. Dnes vypadají jako štíhlé, zhruba 25 metrů vysoké válce. V jednotlivých patrech válců se shromažďují a zachytávají jednotlivé frakce podle jejich fyzikálních vlastností: čím jsou řidší a mají nižší bod varu, tím se posunují do vyššího patra. Výslednými produkty rafinace ropy jsou plyny: propan a butan, a kapaliny různých hustot: benzíny, motorová nafta, petrolej, různé oleje a mazut. Jako destilační odpad vznikají v rafineriích další využitelné produkty: asfalt, síra a parafin. Vedlejší produkty rafinace ropy jsou důležité pro výrobu většiny plastů (umělých hmot), umělých vláken, syntetických kaučuků a také léčiv.

Základy petrochemického průmyslu položil polský lékárník, původně bez maturity a s opakovanými státními zkouškami Jan Józef Ignacy Łukasiewicz.

Část svých výzkumů prováděl ve Lvovské lékárně Pod Zlatou hvězdou a další ve své vlastní, kterou si i přes četné výhrady úředníků pronajímal v letech 1857–1870 na severní straně náměstí v Jasle.

Později se ale naplno věnoval pouze ropnému průmyslu. Aby modernizoval těžbu v Polsku, vyslal spolupracovníky „na zkušenou“ do Ameriky. V americké Pensylvánii totiž bylo první ropné ložisko otevřeno již v srpnu 1853 a šlo o vrt hluboký 22 metrů. Než byly položeny první trubky ropovodu, dopravovala se vytěžená ropa k železnici v sudech (barelech) nesených mezky. Barel s obsahem 159 litrů se tak stal označením jednotky ropného objemu a dodnes se jako světová jednotka pro objem ropy používá. Od roku 1860 se začala ropa objevovat běžně na trhu. Využívala se ke svícení i k topení a stejně jako předtím v Polsku se pensylvánská a kanadská ropa prodávala v lékárnách a přičítaly se jí léčivé vlastnosti.

Inspirován americkými zkušenostmi Łukasiewicz zdokonalil techniku vrtání v dole Bóbrca, nejprve ručním vrtáním, později připojil k vrtné soupravě parní stroj. Na začátku 20. století představovala těžba ropy z karpatských ložisek v Haliči přes 5 % světové produkce, zhruba 2 miliony tun ročně.

I jako ropný magnát a velmi bohatý muž zůstal Łukasiewicz skromným člověkem s vynikajícími povahovými vlastnostmi. Pro jeho velkorysost, skromnost a nezaujatost mu lidé říkali „otec Łukasiewicz“. Svou dobu předběhl nejen v oblasti vědy, ale také v sociální činnosti. Zavedl moderní systém sociálního pojištění pro zaměstnance (Kasa Bracka), založil komunální družstevní záložny poskytující půjčky s nízkým úrokem a prosazoval výsadbu ovocných stromů. Také se říká, že nejlepší a nejopravenější silnice a ulice v Rakousku-Uhersku byly postaveny a udržovány právě v Gorlici a jejím okolí.

Nikdy neopustil svůj patriotismus a finančně podporoval národně osvobozenecká hnutí, stavěl školy, kostely, silnice a mosty. Kromě toho, že založil a vedl Národní ropnou společnost, otevřel pro dívky v Chorkówce krajkářskou školu, kterou provozovala jeho manželka. Čtyři roky zastupoval okres Krosno-Dukla-Žmigród v národním parlamentu.

Kromě mnoha jiných ocenění, například rakouského řádu Železné koruny nebo zlaté medaile Haličského ropného průmyslu u příležitos? 25. výročí zapálení první lampy, mu v roce 1873 za charita? vní činnost papež Pius IX. udělil řád sv. Gregory a titul papežského komorníka.

Další do seznamu

První patentovaný hasicí přístroj, velkovýroba fosforu, první petrolejová lampa na světě i první petrolejové veřejné osvětlení, také stavba první průmyslové rafinérie ropy a jeden z prvních systémů sociálního pojištění. To je další kapitola lékárnických příspěvků do života lidí na celém světě.

Řekněte sami, máme být na co hrdí?

Stanislav HAVLÍČEK