První Čech, který dostal Nobelovu cenu: profesor Heyrovský změnil chemii a proslavil naši zemi

Polarografie, založená na použití rtuťové kapkové elektrody, umožňuje rozpoznat složení i těch nejslabších roztoků. Objevitelem této významné analytické metody byl Jaroslav Heyrovský, který zemřel před 50 lety, 27. března 1967. Za svůj objev, jenž měl velký vliv na vývoj elektroanalytické chemie ve dvacátém století, získal profesor Heyrovský také jako první Čech v roce 1959 Nobelovu cenu za chemii. Dožil se 76 let.

Jaroslav Heyrovský, nositel Nobelovy ceny za chemii
Zdroj: Wikipedia

Počítačové polarografy dnes nechybějí v žádné chemické laboratoři, slouží ale i v biologii, farmacii nebo v biochemii. Lékařům pomáhají sledovat některé choroby včetně rakoviny, zkoumat DNA či bílkoviny, anebo monitorovat látky v životním prostředí. Polarografie je užitečná například při kontinuálním měření obsahu kyslíku v atmosféře, měření obsahu oxidu siřičitého v kouřových plynech či zjišťování obsahu jedovatých kovů ve vodě.

„Když člověk na něco přijde, to je jako když najdete v písku hrudku zlata. Říkáte si: Pozor to by mohlo být naleziště, a ryjete v tom písku dál. A tak z toho byla nakonec polarografie,“ komentoval Heyrovský vznik své metody.

Objev a její rozšíření mu přineslo uznání, čestné doktoráty univerzit či členství v akademiích věd, včetně prestižní Londýnské královské společnosti. Na Nobelovu cenu byl Heyrovský navržen už v roce 1934, dočkal se jí ale až o 25 let později.

Byl mezi českými vědci výjimkou; jiní zástupci tuzemské vědy měli situaci značně složitější - informace o jejich práci se na Západ většinou ani nedostala. A pokud ano, přistupovalo se k nim s nedůvěrou. Řada vynikajících českých vědců tak ani nikdy nebyla na Nobelovu cenu nominována - to je příklad Otty Wichterleho, který přispěl ke zdokonalení a celosvětovému rozšíření měkkých kontaktních čoček.

Jak objevit polarografii

Jaroslav Heyrovský, který pomáhal profesoru fyziky Bohumilu Kučerovi s pokusy s povrchovým napětím rtuti, učinil svůj objev už začátkem 20. let. Na metodu, jak zjistit složení roztoku, přišel v únoru 1922 při pokusech s roztokem chloridu sodného.

Základem polarografie je rtuťová kapilára, ponořená do elektrolyzovaného roztoku spolu s další, srovnávací elektrodou. Měří se pak závislost elektrického proudu na napětí, podle níž se určí jak látka, tak její koncentrace v roztoku.

Prvotní Heyrovského metoda byla zdlouhavá, každé napětí totiž bylo nutné nastavit ručně, příslušné proudy jednotlivě odečítat a výsledky bod po bodu zanášet do grafu.

Už v roce 1924 ale sestrojil se svým japonským žákem Masuzo Šikatou první zařízení, které dokázalo polarografické křivky zaznamenávat automaticky, a které nazval polarograf. Analýzy roztoků tak místo hodin zabraly jen pár minut a polarograf se rozšířil z analytické chemie do řady oborů.

Další výhodou polarografie je, že dodnes patří k nejlevnějším a nejelegantnějším vědeckým metodám - je tak jednoduchá, že si ji mohly dovolit i chudší výzkumné ústavy.

Heyrovský přitom nebyl „jen“ objevitelem nové metody, svůj objev dokázal i úspěšně prezentovat v zahraničí. Například v USA přednášel o polarografii na nejvýznačnějších univerzitách a jako jeden z prvních českých vědců uskutečnil v roce 1934 přednáškové turné v SSSR.

Spolu s dalším vynikajícím chemikem, profesorem Emilem Votočkem, založil už v roce 1929 dodnes vycházející odborný časopis Collection of Czechoslovak Chemical Communications.

Rentgenoval už jako dítě

Heyrovský se narodil 20. prosince 1890 v Praze v rodině profesora římského práva na české univerzitě Leopolda Heyrovského. Vědecky zvídavý byl už jako dítě, kromě chemických pokusů a snímkování vyřazenou rentgenkou ho zajímaly například i zkameněliny.

V dobách, kdy omylem zamořil letenskou ulici, kde bydlel, chloridem amonným ovšem ještě netušil, že se mu fyzikální chemie stane osudem. Bavil ho také fotbal a hrál rovněž slušně na klavír.

„Snahou analytiků není jen vývoj metod poskytujících přesné výsledky, ale pro praktickou práci je ještě důležitější, aby analýza dávala výsledky rychlé, dosažitelné s použitím tak malých vzorků, jak možno, aby mohly být zjištěny velmi nízké koncentrace různých látek. Polarografie je jednou z těchto mikrometod, použitelných v moderní analýze… Profesore Heyrovský, jste původcem jedné z nejdůležitějších metod současné chemické analýzy. Váš nástroj je enormně jednoduchý, jen padající kapičky rtuti, ale vy a vaši spolupracovníci ukazujete, že je použitelný pro nejširší cíle… Dovoluji si vás požádat, abyste předstoupil a převzal z rukou našeho krále Nobelovu cenu za chemii pro tento rok.“

Profesor Arne Ölander

člen Nobelova výboru pro chemii Královské švédské akademie věd

Zájem o fyziku a chemii u Heyrovského převážil až na Akademickém gymnáziu, kde se v posledním ročníku potkal s budoucím velikánem české literatury Karlem Čapkem. Fyzikální chemie se však v Praze tehdy nevyučovala, a tak po roce na univerzitě odešel v roce 1910 do Londýna. Studoval u laureáta Nobelovy ceny Williama Ramsaye a u jeho nástupce, elektrochemika Fredericka Donnana.

Po válce Heyrovský složil zkoušky na pražské Univerzitě Karlově, kde byl v roce 1922 ve svých dvaatřiceti letech jmenován prvním mimořádným a v roce 1926 řádným profesorem fyzikální chemie. V roce 1950 byl Heyrovský jmenován ředitelem nově vzniklého Polarografického ústavu (dnešního Ústavu fyzikální chemie Jaroslava Heyrovského AV ČR), který řídil do svých 73 let.

Video Profesor Heyrovský
video

Profesor Heyrovský

V manželství s Marií Kořánovou se Heyrovskému narodily dvě děti. Obě se později věnovaly přírodním vědám, dcera Jitka jako biochemička a syn Michael jako pokračovatel polarografické tradice v ústavu nesoucím později otcovo jméno.