Joseph Priestley

Joseph Priestley (* 13. März^jul. / 24. März 1733^greg. in Fieldhead/Birstall bei Leeds, England; † 25. Januar^jul. / 6. Februar 1804^greg. in Northumberland County (Pennsylvania), USA) war ein englisch-US-amerikanischer Theologe des Unitarismus, Pfarrer, Philosoph, Chemiker und Physiker. Priestley beschrieb 1771 erstmals die Darstellung und Wirkung des Sauerstoffs und 1772 des von ihm entdeckten Lachgases (N₂O, Stickoxydul). Er entdeckte Darstellungsmöglichkeiten für zahlreiche weitere Gase: Stickstoffdioxid, Kohlenstoffmonoxid, Chlorwasserstoff, Ammoniak, Schwefelwasserstoff, Schwefeldioxid, Siliziumtetrafluorid.

Porträt Joseph Priestleys, gemalt von Rembrandt Peale, 1801

Leben

Joseph Priestley war Sohn des Tuchmachers Jonas Priestley (1700–1779) und dessen erster Ehefrau Mary geborener Swift. Er wurde in der Nähe des Herrenhauses Oakwell Hall geboren. Seine Mutter starb schon 1739, er wurde von seiner Tante, Sarah Keighley, adoptiert. Priestley wurde meist zu Hause unterrichtet und begann mit 19 Jahren an einer Nonkonformisten-Schule in Daventry Theologie und alte Sprachen zu studieren. Sein Denken entwickelte sich vom Calvinismus zum Unitarismus.

Ab 1755 war er Prediger in einer nonkonformistischen Gemeinde in Needham Market (Suffolk). 1758 übernahm Priestley eine zweite Pfarrerstelle in Nantwich und begann schon mit physikalischen Experimenten (Induktionsmaschine, Luftpumpe). Von 1761 an war er als Lehrer an der Warrington Academy in Lancashire, einer privaten Handelsschule, tätig. Ein Jahr später erhielt er die Priesterweihe und heiratete am 23. Juni 1762 die aus Wrexham stammende Mary Wilkinson (1742–1796). Sie war die Tochter des Industriellen Isaac Wilkinson (1695–1784) der zusammen mit John Guest im Jahre 1763 in Wales die „Plymouth Ironworks“ gründete. Das Paar hatte eine Tochter Sarah Finch und vier Söhne (Joseph Michael Rainsford Priestley, Joseph Priestley, William M. Priestley, Henry Priestley).

Priestleys Geburtshaus in Fieldhead, Birstall, West Yorkshire (ca. 10 km südwestlich von Leeds)

Von 1763 an nahm er an Chemie-Kursen teil, ab 1765 verbrachte er regelmäßig einige Wochen in London, wo er mit führenden Wissenschaftlern zusammentraf. So auch mit Benjamin Franklin, der ihn zu elektrischen Experimenten ermutigte. 1766 wurde er in die Royal Society of London aufgenommen. 1767 erschien sein Buch Eine Geschichte der Elektrizitätslehre, er erhielt darauf die juristische Doktorwürde und wurde auch im Ausland bekannt. Im folgenden Jahr wurde er Priester der Mill Hill Chapel in Leeds (Yorkshire). In dieser Zeit entwickelte sich sein Interesse an Chemie, speziell der Erforschung der Gase, der Optik. Er verfasste das Buch The History and Present State of Discoveries Relating to Vision, Light, and Colours. 1772 wurde er von William Fitzmaurice-Petty, Earl of Shelbourne, auf dessen Familiensitz Bowood House als Bibliothekar und Privatlehrer angestellt; diese Stelle behielt er bis 1780. 1772 erhielt er von der Royal Society die Copley Medal. Zwischen 1774 und 1780 verfasste er das fünfbändige Werk Experiments and Observations on different kinds of Air. Seine progressiven theologischen Ansichten hatten ihm schon in Needham Market Kritik eingetragen. Er näherte sich zunehmend anti-trinitarischen Positionen an und begründete im Jahr 1774 schließlich zusammen mit Theophilus Lindsey in der Essex Street Chapel die erste unitarische Gemeinde Londons. Er wird daher heute als einer der Mitbegründer des britischen Unitarismus angesehen. Seine Hinwendung zum radikal-reformatorischen Unitarismus führte unter anderem dazu, dass eine Einladung, als Astronom an James Cooks zweiter Expedition teilzunehmen, zurückgezogen wurde. Priestley blieb zeitlebens Unitarier und förderte den Bau unitarischer Kirchen in sowohl England als auch in Nordamerika.

Um 1780 kam es auch zu einem Streit mit Graf Shelburne, so dass er nach Birmingham zog. In Birmingham traf Priestley in der Lunar Society auf viele große Wissenschaftler Englands wie James Watt (Weiterentwickler der Dampfmaschine) und Matthew Boulton, Erasmus Darwin (Arzt, Naturforscher, Großvater von Charles Darwin), William Murdock (Erfinder der Gasbeleuchtung), Richard Lovell Edgeworth (Erfinder eines Telegraphen), Josiah Wedgwood.

Obgleich die Bedingungen in Birmingham sehr günstig waren, kam es aufgrund seiner theologischen Ansichten und politischen Betätigungen zum Bruch mit seinen Bekannten. Priestley trat für Menschenrechte ein und bekannte sich auch zu den Idealen der Französischen Revolution.

Eines seiner Bücher wurde 1785 als häretisch öffentlich verbrannt. Wegen seines Eintretens für die Französische Revolution und mehrerer anderer schon lange anhaltender Konflikte um seine Person und die Dissenter kam es 1791 zu den vier Tage anhaltenden Priestley Riots in Birmingham. Priestley verlor dabei sein Haus mit Labor, Bibliothek und zahlreichen unveröffentlichten Manuskripten. Er ging von Birmingham nach London und wanderte 1794 in die Vereinigten Staaten aus, wo er als Wissenschaftler sowie als glühender Verteidiger religiöser und politischer Freiheit willkommen geheißen wurde. Bereits 1782 war er in die American Academy of Arts and Sciences gewählt worden. In Pennsylvania wurde ihm ein Lehrstuhl in Chemie angeboten, den er jedoch ablehnte; er wollte stattdessen als unitarischer Prediger tätig sein. Zu seinen engen Freunden zählten John Adams und Thomas Jefferson. Den Rest seines Lebens verbrachte er als Schriftsteller in Pennsylvania und starb dort Anfang 1804 im Alter von 70 Jahren.

Ein Mondkrater und eine Marskrater sind nach ihm benannt.

Entdeckungen

1767 veröffentlichte er The History and Present State of Electricity, eine Zusammenfassung, in der er auch seine umfangreichen Experimente beschrieb: Er hatte entdeckt, dass Kohle elektrisch leitend ist, und weiter festgestellt, dass zwischen Elektrizität und chemischen Vorgängen Zusammenhänge bestehen. Diese Arbeiten führten ihn zu dem Gebiet, für das er später am bekanntesten geworden ist: der Chemie – besonders Verbrennung und Atmung. Im Jahr 1770 entdeckte der Brite Edward Nairne, dass sich Kautschuk zum Entfernen von Bleistiftstrichen eignet. Joseph Priestley machte diese Entdeckung nach einer Beobachtung im selben Jahr publik und galt deshalb lange Zeit als der Erfinder des Radiergummis.

Priestleys spezielles Brennglas

Sauerstoff

Berühmt wurde Joseph Priestley, weil er am 1. August 1774 ein besonderes Gas, den Sauerstoff, in einer Zeitschrift beschrieb. Beim Erhitzen von Quecksilber(II)-oxid erhielt er reines Quecksilber und ein farbloses Gas, das Verbrennungsvorgänge stark fördert. Dieses Gas war in Wasser unlöslich, wurde es aber zusammen mit Stickoxid-Luft vereinigt, trat eine bedeutsame Gasverminderung – stärker als bei reiner Luft – in Verbindung mit Wasser auf. Er erkannte jedoch nicht, dass er ein bis dahin unbekanntes Element entdeckt hatte; vielmehr nannte er sein Gas dephlogisticated air. Priestley blieb bis an sein Lebensende Anhänger der Phlogiston-Theorie. Später entdeckte er auch die Gewinnung von dephlogisticated air durch Erhitzen von Salpeter (1779).

Der Däne Ole Borch hatte bereits 1674 von einer Gasentwicklung beim Erhitzen von Salpeter berichtet, er hatte das Gas jedoch nicht isoliert und untersucht. Sauerstoff war von dem schwedischen Apotheker Carl Wilhelm Scheele mindestens ein Jahr vor Priestley dargestellt worden, doch erschien Scheeles Bericht erst 1777. Der Pariser Chemiker und Pharmazeut Pierre Bayen hatte wie Lavoisier bereits im Februar und April 1774 Versuche veröffentlicht, die auf eine Gewichtszunahme von Metallen durch ein Gas aus der Luft deuteten. Bayen konnte zeigen, dass das Gas in Wasser löslich und schwerer als Luft ist. Ferner konnte er zeigen, dass reines Quecksilber in diesem Gas wieder zu Quecksilberoxid wird. Bayen hat das entstandene Gas jedoch chemisch nicht untersucht und gilt daher nicht als Entdecker des Sauerstoffs. Die Identifizierung als neues Element erfolgte durch Antoine de Lavoisier, der die Experimente von Priestley und Bayen kannte.

Fraglich ist, warum Priestley diesen Artikel in der französischen Zeitschrift nicht gelesen hatte, obgleich diese Zeitschrift in England zugänglich war. Lavoisier lud Lord Shelburne und Priestley im Oktober nach Paris ein, um sich über die gemachten Entdeckungen auszutauschen. Die Erkenntnis, dass dieses neue Gas in der Luft, das die Verbrennung fördert, ein einzelner Stoff, ein chemisches Element ist, machte Lavoisier nach Wiederholung der Experimente von Bayen und Priestley in einem Vortrag am 26. April 1776 publik. In einem späteren Buch schrieb Lavoisier, dass Priestley und Scheele fast zur gleichen Zeit wie er den Sauerstoff entdeckt hätten. Priestley schrieb später, dass er den Sauerstoff entdeckt, aber dem entdeckten Stoff noch keinen Namen gegeben habe.

Im 18. Jahrhundert war bekannt, dass Tiere nicht in verschlossenen Glasbehältern überleben konnten. Priestley stellte fest, dass Pflanzen gut in abgeschlossenen Glasbehältern überleben konnten. Priestley untersuchte ab 1779 mit dem Holländer Jan Ingenhousz die Gasbildung in Abhängigkeit von den Lichtverhältnissen (Photosynthese). Er stellte auch Versuche mit dem entstandenen Gas an, das er dephlogistierte Luft (Sauerstoff) nannte. Eine Maus überlebte in dieser geschlossenen Gas-Atmosphäre und eine brennende Kerze verlosch nicht. Er atmete das Gas auch selbst ein und fühlte dabei eine Besserung im Brustraum. Priestley erkannte die Gefahr der Atmung von sehr vielen Lebewesen auf der Erde und den Nutzen der Pflanzen: „Der Schaden, der der Atmosphäre ständig durch die Atmung einer solch großen Zahl von Lebewesen […] und durch die Verwesung pflanzlicher und tierischer Stoffen zugefügt wird, wird, zumindest teilweise, durch das Pflanzenwachstum wiedergutgemacht“.

Andere Gase

Priestleys Experimente wurden wegweisend für die folgende Entwicklung der chemischen Forschung. Er begann mit Kohlensäure – er wohnte nahe einer Brauerei –, die bereits seit 1754 bekannt war. Die Copley Medal erhielt er für seine Erfindung des Sodawassers, ein mit Kohlendioxid angereichertes Wasser.

Während der sechs Jahre in Leeds stellte er vier gasförmige Verbindungen her: die Stickstoffoxide, die er „nitrous air“, „red nitrous vapor“, „diminished nitrous air“ (Lachgas) nannte, und „marine acid air“ (Chlorwasserstoff).

Bereits 1727 hatte Stephen Hales das Stickstoffoxyd dargestellt. Priestley konnte aber nachweisen, dass sich Luft zu 20–25 % in Stickstoffoxyd umwandeln lässt, da das Stickstoffoxyd aus der Luft durch Kalklösung absorbiert werden kann. Das übrig gebliebene Gas (Luft-Stickstoff) war weder zur Verbrennung noch zur Atmung geeignet.

Er entwickelte ausgeklügelte Geräte, besonders eine erheblich verbesserte Falle, mit der auch wasserlösliche Gase isoliert werden konnten. Priestley wandte bei seinen Untersuchungen besondere Sorgfalt an. So erhitzte er etwa bei seinem berühmten Sauerstoff-Versuch das Quecksilberoxid nicht mit einer Flamme, sondern mittels eines Brennglases. So vermied er Kontamination mit Abgasen.

Neben den oben genannten Gasen stellte er Ammoniak, Stickstoffdioxid, Schwefeldioxid, Kohlenmonoxid, Schwefelwasserstoff, Siliziumtetrafluorid her und erzeugte auch künstliche Mineralwässer mit den Gasen und beschrieb die Versuche in einer Folge von sechs Bänden, den Experiments and Observations on Different Kinds of Air.

Er beobachtete auch, dass sich ein feuchter Niederschlag bildet, wenn Knallgas explodiert, identifizierte das aber noch nicht mit Wasser (das taten erst Henry Cavendish als er von Priestleys Experiment hörte, und Lavoisier). Damals vertrat er mit Cavendish die Ansicht, Wasserstoff (entflammbare Luft nach Cavendish) wäre das lang gesuchte Phlogiston. 1782 fand er eine weitere vermeintliche Bestätigung dafür: er leitete Wasserstoff über Metallkalke (Metalloxide) und konnte diese wieder zu Metallen reduzieren, wobei der Wasserstoff aus der Luft verschwand. Er glaubte, dies sei durch die Aufnahme des Phlogistons in die Metalle aus der Luft geschehen.

Im Jahr 1799 untersuchte er das seit 1669 als gaz oléfiant bekannte Äthylen (später Ethen genannt).

Lehre und Philosophie

Theologie

• Priestley glaubte an die Lehre der Auferstehung.

• Er verwarf die Lehre von der jungfräulichen Geburt, weil es keine Zeugen gab. Damit geriet er in Konflikt zur Staatskirche.

• Er schrieb das Buch Letters to a Philosophical Unbeliever (1780; deutsch: Briefe an einen philosophisch Ungläubigen), um den christlichen Glauben argumentativ zu untermauern.

• Er trat für die Menschenrechte ein und lehnte den Sklavenhandel ab.

• Er meinte, dass die Geistlichkeit nur kirchliche Pflichten haben solle und keine Ämter in der Politik.

• Er meinte, dass jeder das Recht haben sollte, die eigenen religiösen Überzeugungen zu äußern; religiöse Strafgesetze sollten abgeschafft werden.

• Kirchenkritische Schriften: History of the Corruptions of Christianity (1782) und A General History of the Christian Church (sechs Bände, 1790–1803) und The Doctrines of Heathen Philosophy Compared with those of Revelation (postum erschienen).

• Priestley betrachtete seine naturwissenschaftliche Arbeit als Nebensache, im Vergleich mit seiner theologischen. Er glaubte jedoch auch an den Stein der Weisen und sah in der Naturwissenschaft ein Mittel, um das Leben der Menschheit zu verbessern.

Sonstiges

Durch seine Entdeckungen des Sauerstoffs und des Lachgases schuf Priestley die Grundlagen für die etwa von Thomas Beddoes praktizierte „Pneumatische Medizin“. Er war nicht nur als Prediger und Naturwissenschaftler aktiv: 1761 erschien sein Lehrbuch der englischen Sprache (Rudiments of English Grammar), das für Jahrzehnte in Gebrauch bleiben sollte. In den folgenden Jahren verfasste er die Theory of Language and Universal Grammar (1762), Essay on a Course of Liberal Education for Civil and Active Life (1765), und Lectures on History and General Policy (1765, 1788). Mit diesen Schriften förderte er, ganz im Gegensatz zu den damals üblichen Lehrplänen, praktische Bildung seiner Studenten und machte die Warrington Academy zu einer Ausbildungsstätte mit besonders gutem Ruf.

1769 veröffentlichte er seinen Essay on the First Principles of Government, and on the Nature of Political, Civil, and Religious Liberty.

Trotz seiner extrem kritischen Anschauungen war Priestley zeitlebens ein frommer Mensch und fühlte sich als gläubiger Christ.

Im Rahmen der Biologie sind die so genannten „Priestley-Versuche“ bekannt: Eine brennende Kerze wird in einen hermetisch abgeschlossenen Behälter gestellt. Sie erlischt nach kurzer Zeit. Eine brennende Kerze und eine lebende Maus in demselben Behälter: Die Kerze erlischt in kürzerer Zeit, die Maus stirbt.
Legt man für eine Zeit einen Zweig in denselben Behälter, kann eine nächste Kerze wieder brennen, eine Maus wieder für eine kurze Zeit leben.
Hält man Pflanzen und eine Maus in einem großen, luftdicht abgeschlossenen Behälter, leben beide länger als eine Maus oder die Pflanzen allein.

Schriften (Auswahl)

• Letters to the Rev. Edward Burn of St. Mary's chapel, Birmingham, in answer to his, on the infallibility of the apostolic testimony, concerning the person of Christ (1790)
• The Rudiments of English Grammar (1761)
• A Chart of Biography (1765)
• Essay on a Course of Liberal Education for Civil and Active Life (1765)
• The History and Present State of Electricity (1767)
• Essay on the First Principles of Government (1768)
• A New Chart of History (1769)
• Institutes of Natural and Revealed Religion (1772–74)
• Experiments and Observations on Different Kinds of Air (1774–77)
• Disquisitions relating to Matter and Spirit (1777)
• The Doctrine of Philosophical Necessity Illustrated (1777)
• Letters to a Philosophical Unbeliever (1780)
• An History of the Corruptions of Christianity (1782)
• Lectures on History and General Policy (1788)
• Theological Repository (1770–73, 1784–88)

Literatur

• Allgemeine deutsche Real-Encyklopädie für die gebildeten Stände. Conversations-Lexikon; 10. Auflage, F. A. Brockhaus, Leipzig 1853
• Thomas Edward Thorpe: Joseph Priestley, J.M. Dent, London 1906.
• Günther Bugge: Das Buch Der Grossen Chemiker, Georg Lockemann: Priestley, Verlag Chemie, Weinheim 1974, S. 263–273, ISBN 3-527-25021-2
• Bennett R. Willeford: Das Portrait: Joseph Priestley (1733–1804). In: Chemie in unserer Zeit. 13, 1979, S. 111–117, doi:10.1002/ciuz.19790130403.
• Johannes Madey: Joseph Priestley. In: Biographisch-Bibliographisches Kirchenlexikon (BBKL). Band 16, Bautz, Herzberg 1999, ISBN 3-88309-079-4, Sp. 1258–1260.
• Edward Burn: Letters to the Rev. Dr. Priestley, on the infallibility of the Apostolic testimony, concerning the person of Christ. By the Rev. Edward Burn. (1790)
• Robert E. Schofield: Priestley, Joseph. In: Charles Coulston Gillispie (Hrsg.): Dictionary of Scientific Biography. Band 11: A. Pitcairn – B. Rush. Charles Scribner’s Sons, New York 1975, S. 139–147. 

Weblinks

Commons: Joseph Priestley – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Wikisource: Joseph Priestley – Quellen und Volltexte

Wikisource: Ueber die Priestley’schen runden Flecke, welche durch sehr schwache elektrische Funken gebildet werden – Quellen und Volltexte

• Literatur von und über Joseph Priestley im Katalog der Deutschen Nationalbibliothek
• Elizabeth Kingston: Eintrag in J. Fieser, B. Dowden (Hrsg.): Internet Encyclopedia of Philosophy.
• Joseph Priestley: Experiments and Observations on Different Kinds of Air (Memento vom 17. Mai 2008 im Internet Archive)
• Digitalisierte Werke von Priestley – SICD der Universitäten von Strasbourg