Kemiprofessorn Ulf Ellervik har skrivit en kärleksförklaring till små men för en forskare vanliga ting. Och till vetenskapen. Här är två betraktelser ur en kemiforskares vardag.
Jag plockar fram allt glas jag behöver. En rundkolv, en liebigkylare, en termometer, en tuppfot och ett par mindre päronkolvar, som är päronformade till skillnad från en vanlig rund kolv som är mer äppelformad. Organiska kemister ägnar sig i högre utsträckning än andra professioner åt att ge reaktioner och utrustning namn efter dess upptäckare och uppfinnare.
Under lång tid var destillation en av de viktigaste metoderna för att rena fram organiska ämnen och det har utvecklats olika kylare för att kondensera ångorna. Den mest använda är döpt efter den tyske 1800-talskemisten Justus von Liebig. För att koppla ihop kolvarna och dessutom kunna mäta temperaturen utvecklade en annan tysk kemist, Ludvig Claisen, en speciell glasutrustning som bär hans namn. Jag ser därför till att även ta fram ett claisenhuvud.
Jag lägger in allt glas i ugnen för att torka bort det vatten som sitter på glasets yta. Även om glaset ser helt torrt ut finns där tillräckligt med vatten för att störa reaktionerna.
Vi organiska kemister är närmast paniskt rädda för att få in vatten i reaktioner. Vi trivs bättre med organiska lösningsmedel.’
Under tiden som glaset ligger i ugnen förbereder jag allt annat. Jag tar fram ett oljebad med noggrann temperaturreglering och ett par keckklämmor. (Keckklämman, som håller ihop glasutrustning, är döpt efter den tyske kemisten Hermann Keck). I en annan kolv har jag hällt upp acetonitril som ska användas i en ytterst känslig reaktion.
För att bli av med allt vatten har jag blandat acetonitrilen med natriumhydrid som reagerar med vatten och bildar vätgas. Acetonitrilen är nu helt torr men tyvärr bildas det aminer som måste bort innan jag kan använda lösningsmedlet. Det är därför jag behöver destillera.
Vid en destillation värms ett ämne upp så pass mycket att det börjar koka. Till en början räcker värmen bara för att trycka de varma gaserna en kort bit upp i claisenhuvudet. Där kondenserar de och rinner tillbaka ner i kolven. Det kallas för en botten. Om det är frågan om en väldigt komplicerad destillation, där flera ämnen ska separeras från varandra, lägger man till en vigreuxkolonn (döpt efter den franske glasblåsaren Henri Vigreux) som ökar antalet bottnar. I detta fall behövs det inte – aminerna kokar bort först.
Nu har glaset varit tillräckligt länge i ugnen. Jag tar på mig ett par rejäla handskar. Det gäller att vara snabb. Jag monterar ihop allt glas och ansluter det till en gastub med kvävgas som får flöda genom hela uppställningen. Kvävgasen gör att det inte kommer in fuktig luft när glaset svalnar.
Då var allt på plats. Acetonitrilen är i kolven, redo att destilleras.
En viktig detalj kvar. Jag får inte glömma magnetloppan. En magnetloppa är en liten magnet som är inkapslad i kemikalietålig plast. Oftast är den några centimeter lång. Under oljebadet snurrar en stark magnet som gör att även magnetloppan rör sig. Dels hjälper den till att röra om så att värmen fördelas jämnt, dels förhindrar den stötkokning.
När man värmer upp ett lösningsmedel finns annars en risk att det blir överhettat för att sedan plötsligt börja koka så att det stänker överallt och förstör destillationen. Jag sänker ner kolven i värmebadet. Temperaturen är runt hundra grader, knappt tjugo grader över acetonitrils kokpunkt.
Det tar ett tag att värma upp lösningsmedlet, men snart börjar ångorna stiga. Jag anar det som en hägring i claisenhuvudet. Ångorna har ett annat brytningsindex än luft. Ångorna stiger och plötsligt rinner de över kanten ner mot kylaren. När ångorna når kylaren återgår den dallrande ångan till vätska. Droppe för droppe rinner ner genom kylaren och in i tuppfoten – en speciell glasutrustning som består av flera slipade öppningar. Med lite god fantasi liknar den onekligen en tuppfot.
Vid varje öppning har jag hängt en päronkolv som samlar upp destillatet. Den första kolven innehåller mest aminer. De kommer jag så småningom att slänga. Nästa kolv innehåller det helt rena och torra lösningsmedlet.
Jag följer dropparna som landar i päronkolven. Om jag inte är stressad är det en skön känsla. Ett avbrott i vardagen. Man kan inte stressa när man destillerar. Då gör man misstag som betyder att allt måste göras om. Då är det bättre att ta god tid på sig.
Snart är det dags att starta själva reaktionen. Först måste dock destillationen bli klar. Jag njuter av varje droppe.
Bilden hänger på glasrutan in till kontoret bredvid mitt. Den är svartvit och uppenbart utskriven på en vanlig skrivare. Den består av två delar. Till vänster en bild på den amerikanske skådespelaren Samuel L. Jackson som tittar åt vänster. Han är klädd i mörk kostym, vit skjorta och fluga. Det ser ut som om bilden är tagen på en gala av något slag. Bakgrunden är suddig. Texten under bilden är enkel: Samuel- L-Jackson.
Det är den andra halvan av bilden som gör mig lycklig. Den är oerhört enkel och samtidigt genial. Samma bild, men spegelvänd och försedd med texten Samuel-D-Jackson.
Det hänger ganska många liknande bilder på glasrutan. Det är doktorander och studenter som arbetar i min forskningsgrupp som satt upp dem. Alla bilder är underfundiga. Många är svårtolkade om man inte själv är forskare. Faktum är att en del av skämten nog är oförståeliga om man inte råkar vara just kolhydratkemist.
Så länge det funnits vetenskap har det säkerligen också gjorts narr av sökandet efter kunskap. Forskare kan tyckas vara en smula speciella och därmed lätta att skämta om. I början av 1800-talet fick de brittiska tidningarna tillgång till tryckpressar med en betydligt större kapacitet än tidigare. Det gjorde att dagstidningar blev billigare att trycka och att de därmed kunde nå en betydligt större läsekrets. Samtidigt började man publicera skämtteckningar. Inte sällan var skämten riktade mot den tidens forskare och deras framsteg.
Med sitt vita skägg och då kontroversiella idéer var Charles Darwin ett populärt offer, liksom den kvinnliga astronomen Caroline Herschel, som dessutom hade tyskt ursprung. I dag hade teckningarna varit omöjliga på grund av sina ofta sexistiska, rasistiska och kolonialistiska budskap.
Det är ganska långt från de brittiska satirbilderna till dagens vetenskapliga skämt. I dag är det främst via internet som den vetenskapliga humorn förmedlas och då oftast i form av mem. Dessutom har fokus ändrats en smula. Medan 1800-talets vetenskapsskämt var riktade mot forskarna är det ofta i dag vi själva som skämtar om vår profession. Det är tyvärr sällan någon utanför fältet gör narr av forskare i dag. Vetenskapen har lyfts upp på en piedestal samtidigt som allt färre förstår detaljerna. Det gör det svårt att skämta om oss. I stället är det politiker och andra makthavare som får se sig avbildade i satiriska mem.
Mem i sig är ett intressant fenomen. Uttrycket myntades av Richard Dawkins i boken The selfish gene från 1976. Enligt Dawkins är ett mem en kulturell variant av en gen, en enhet av kulturellt ursprung som fortplantas och evolverar. Internetfenomen är blixtsnabba och mem kan spridas över jorden, utvecklas till nya skämt för att sedan dö. Bilden på Samuel-D-Jackson är ett typiskt exempel. Det är aldrig en god idé att förklara ett skämt. De brukar falla platt till marken.
Vetenskapliga skämt är på det viset lite speciella eftersom de vänder sig till en ovanligt smal publik. Men samtidigt är det kanske det som är det viktiga. Det är som ett slags hemligt handslag. Om vi båda skrattar åt samma skämt känner vi samhörighet.
Låt mig trots allt göra ett försök att förklara vad som är roligt med Samuel-D-Jackson.
Molekyler kan ibland finnas som så kallade spegelbildsisomerer. På samma sätt som mina händer, eller för den delen mina skor, är spegelbilder av varandra, kan molekyler vara det. Detta kallas med ett kemiskt ord för kiralitet, vilket kommer från grekiskans χείρ (cheir), som betyder just hand. För att vi kemister ska veta om det är höger- eller vänstermolekyler vi pratar om används ibland bokstäverna D och L.
Förkortningarna kommer från latinets dextro och levo som betyder höger och vänster, och används i dag framför allt för kolhydrater och aminosyror. De flesta kolhydrater, till exempel vanligt druvsocker, glukos, brukar ha D-formen, medan alla de naturliga aminosyrorna har L-form. Det går att tillverka L-socker och D-aminosyror i laboratoriet, men i naturen hittar vi dem sällan. För en kolhydratkemist är det därför glasklart, och väldigt roande, att en spegelbild av skådespelaren bakom roller som Mace Windu och Nick Fury, får namnet Samuel D. Jackson. Det finns en tjusning i att förstå ett väldigt smalt skämt.
Text: Ulf Ellervik, professor i organisk kemi vid Lunds universitet. Han har gett ut en rad populärvetenskapliga böcker om kemi. Förundran – om vetenskapens små njutningar är den tionde.