Erinevates tööstusharudes muutuvad üha olulisemaks membraanide eraldamise ja puhastamise protsessid: pöördosmoos, mikro- ja ultrafiltratsioon, elektrodialüüs. Need protsessid võimaldavad luua veetarbimiseks suletud tootmistsükleid.
Ainete eraldamine ja puhastamine aitab kaasa probleemide lahendamisele, mis on seotud keemiatööstuse toodete kvaliteedi parandamise vajadusega (lisandite sisalduse vähendamine), madala väärtuslike ühendite sisaldusega tooraine kasutamisega ja keskkonnakaitse vajadusega (vähendades keemiatööstuse toodete kvaliteeti). tööstusliku reovee ärajuhtimine, reoveepuhastus).
Tööstusreovee väärtuslike komponentide tagastamine tootmistsüklisse võimaldab mitte ainult kaitsta keskkonda reostuse eest, vaid ka suurendada tööstusliku tootmise erinevate etappide efektiivsust ja vähendada tarbitava tooraine kogust. Toidu- ja mikrobioloogiatööstuse reovee väärtuslike komponentide ringlussevõtt on täiendav tooraineallikas toidu ja sööda tootmisel.
Praegu halveneb looduslike vete kvaliteet nende soolasisalduse suurenemise tõttu. Loodusvee seisundi halvenemise vältimiseks on ettevõtetes vaja suletud veeringlussüsteeme. Praegune ökoloogiline olukord on selline, et ilma membraaniprotsessideta on võimatu säilitada vee elutähtsaid omadusi. Kuid mõnede tootmise tehnoloogiliste etappide puhul ei anna membraaniprotsessid veel suurt efekti, mistõttu on vajalik nende kombineerimine traditsiooniliste puhastus- ja eraldamismeetoditega, võttes arvesse veetarbimise tehnilisi ja majanduslikke näitajaid.
Membraanprotsesside majanduslikku efektiivsust ja konkurentsivõimet saab oluliselt tõsta integreeritud lähenemisega protsessi- ja mineraliseeritud vee töötlemisele, mis näeb ette mitte ainult põhikomponendi - vee, vaid ka muude väärtuslike ainete tagastamise tootmistsüklisse. Selleks tuleb läbi viia mitte ainult lisandite eraldamine, vaid ka nende eraldamine, st on vaja suurendada membraanide ja membraaniprotsesside selektiivsust. Paljudes keemiatehnoloogia protsessides toimub happe ja leelise kasutamisel neutraliseerimine, st nende ühendite tohutute koguste lagunemine, mis viib lõpuks looduslike veeallikate reostamiseni.
Membraani puhastamise ja eraldamise protsessid võivad olla põhilised keemiliste ühendite sünteesil, ainete eemaldamisel reaktsioonisegust, protsessi tingimuste reguleerimisel: pH, reaktiivi kontsentratsioon jne. Membraani pinnal võib olla katalüütiline aktiivsus või redoks-omadused.
Membraaniprotsesside uurimine areneb mitmes suunas: uute membraanimaterjalide, ülekandenähtuste mudelite, membraanimoodulite arvutamise meetodite väljatöötamine ning erinevate objektide ja tootmisetappide optimeerimisarvutuste läbiviimine. Suurimat mõju loodetakse saada hüdrodünaamika ja pinnakeemia valdkonna uuringutest.
Orgaaniliste ja anorgaaniliste ainete segude eraldamiseks on edukalt kasutatud membraaniprotsesse. Need protsessid erinevad eelkõige oma liikumapanevate jõudude poolest. Hüdrostaatilise rõhu erinevus - ultrafiltreerimine ja pöördosmoos (baromembraani protsessid); elektripotentsiaali erinevus - elektrodialüüs, kontsentratsiooni erinevus - dialüüs. On ka membraaniüleseid protsesse, mis kasutavad kahte või enamat liikumapanevat jõudu: piesodialüüs, elektroosmoos jne. Selline membraaniprotsesside jaotus kajastub kasutatavate membraanide materjalis: poolläbilaskev - pöördosmoosi jaoks, ultrafiltratsioon - ultrafiltreerimiseks, ioonivahetus - elektrodialüüsiks jne.
See traditsiooniliselt kehtestatud membraaniprotsesside klassifikatsioon põhineb nende jagamisel rühmadesse füüsikaliste ja keemiliste omaduste alusel, mida kasutatakse segude komponentideks eraldamiseks. See loomulik või looduslik klassifikatsioon piirab aga teatud määral membraaniprotsesside kui terviku arengut, kuna tõmbab üksikute protsesside vahele teravaid jooni.
Membraani määratlus.
Praegu mõistab enamik membraanitehnoloogia valdkonnas töötavaid teadlasi membraani kui kahte faasi eraldavat ala. Sellega seoses võivad membraanid olla gaasilised, vedelad, tahked või nende kolme oleku kombinatsioon. Selles määratluses kasutatakse mõistet "pindala" tavapärase "pinnapiiri" mõiste asemel. Samal ajal ei tohiks kahe segunematu vedeliku, gaasi ja vedeliku, gaasi ja tahke aine faasidevahelisi piire pidada membraanideks. Igal teadlasel on membraanist reeglina oma ettekujutus. Selles kontekstis on raske anda membraani täpset ja täielikku määratlust, mis hõlmaks kõiki selle aspekte. Sellise määratluse andmine muutub aga lihtsamaks, kui piirdume ainult sünteetiliste struktuuridega. Kõige üldisemas tähenduses on sünteetiline membraan piir, mis eraldab kaks faasi ja piirab erinevate ainete ülekandumist ühest faasist teise.
Membraanid võivad koosneda erinevatest materjalidest ja olla erineva struktuuriga. Membraanid võivad olla homogeensed või heterogeensed, sümmeetrilised või asümmeetrilised, võivad olla "neutraalsed", juhtida ainult negatiivseid või ainult positiivseid laenguid või mõlemat. Massi ülekandmist läbi membraani võib põhjustada difusioon või konvektiivvool, mis on põhjustatud hüdrostaatilise rõhu, temperatuuri, keemilise või elektrokeemilise potentsiaali gradientidest. Paljud materjalid on tegelikult membraanid, näiteks kaitsekatted ja pakendid. Kõikidel materjalidel, mis toimivad membraanidena, on üks ühine joon: need piiravad erinevate kemikaalide läbimist läbi membraani rangelt määratletud viisil.
Eduard Buchner sündis 20. mail 1860 Münchenis (Saksamaa) Baieri Švaabimaalt pärit pärilike teadlaste perekonnas. Tema isa Ernst Buchner (1812-1872) oli kohtumeditsiini professor, Müncheni meditsiininädalalehe korraldaja ja toimetaja. Suur teaduslik töökoormus ei takistanud tal aga kolm korda abielus olla. Kolmandast abielust kassapidaja tütre Frederica Martiniga sündis kaks poega - Hans 1850. aastal ja Eduard pärast isa surma Hans, kellest sai hiljem kuulus hügienist ja epidemioloog, Eduardi sõnul „tegi võimatut. et ma saaksin hariduse." Erakordne sõprus, vastastikune toetus ja teaduskoostöö ühendavad vendi kogu nende elu.
Pärast küpsuseksamite sooritamist 1877. aastal Müncheni reaalgümnaasiumis teenis Eduard välisuurtükiväerügemendis vabatahtlikuna üheaastase üliõpilasena. "Ta oli ihult ja hingelt sõdur," kirjutas temast K. Harries. See oli tõsi nii otseses kui ka ülekantud tähenduses – ta oli alati võitleja, ületades kõik raskused oma eesmärgi saavutamisel. Teadlase anne aga alistas väga varakult. kõik oma hobid.Astudes Kõrgema Polütehnilise Kooli keemialaborisse, pühendus Buchner täielikult keemiaõppele E. Erlenmeyeri juhendamisel, kuid rahalised olud sundisid teda peagi töö katkestama ja konservitehasesse sisenema. , koliti tehas Mainzi ja Buchner lahkus Münchenist, töö tehases ei jäänud tema jaoks jäljetult, siin uuris ta võimalust tutvuda valdkonnaga, millest sai hiljem kogu tema elu põhitöö – keemiaga. kääritamise tootmisest.
Teadustegevust sai Buchner jätkata alles 1884. aastal, kui ta astus Müncheni ülikooli kuulsa A. Bayeri laborisse ja samal ajal K. Nägeli juhitud taimefüsioloogia instituuti. Siin, Buchneri venna Hansu juhitavas laboris viis ta läbi uuringu “Hapniku mõjust kääritamisele”, teise tulemusena jõudis ta erinevalt L. Pasteurist järeldusele, et hapnik ei mõjuta. kääritamine.
Nendel aastatel kohtus Buchner G. Peschmanni ja T. Curtiusega. Viimane, kellest sai peagi Buchneri lähim sõber ja kolleeg, kutsus ta üheks semestriks Erlangerisse, keemialaborisse, mille juhatajaks ta sai O. Fischeri ettepanekul. Curtiuse sügav mõju väljendus selles, et just temalt sai Buchner oma armastuse ja oskused hoolika teadlase töö eest. Aastal 1888 Buchnerist sai arst ja 1891. aastal asus ta Müncheni ülikooli eradozenti kohale. Aastal 1893 Buchner. Curtiuse kutsel järgnes ta talle Kieli, kus temast sai 1895. aastal professor. Aasta hiljem kutsus Peschmann ta vabale erakorralise professori kohale Tübingeni ülikoolis, kus Buchner viis läbi ja avaldas 1897. aastal teose "Alkohoolne kääritamine ilma pärmirakkudeta". Selle teema hilisem arendamine Berliini põllumajanduskoolis, kuhu ta 1898. aastal üldkeemia professoriks kutsuti, tõi Buchnerile kiiresti tuntuse teadusmaailmas. 1905. aastal pälvis ta J. Liebigi kuldmedali, mille andis välja Saksa Keemikute Selts. 1907. aastal pälvis Buchner Nobeli preemia "biokeemiliste uuringute ja rakuvaba fermentatsiooni avastamise eest".
Intensiivne uurimistegevus, sagedased reisid ja hobiderikas elu olid ilmselt põhjuseks, miks Buchner alles 40-aastaselt aastal 1900 abiellus Tübingeni matemaatiku tütre Lotte Stahliga. Sellest abielust sündis tal kaks poega ja tütar.
Buchner elas Berliinis 11 aastat. 1909. aastal pakuti talle seoses Ladenburgi lahkumisega Breslaus (praegu Wroclaw) õppetooli. 1911. aastal sai temast Würzburgi Keemiainstituudi osakonna juhataja, kus Harry sõnul tundis ta end „eriti koduselt”. Buchner oli erakordselt elava ja sooja südamega mees. Need iseloomuomadused tõmbasid tema juurde alati palju ja lojaalseid sõpru ning aitasid kaasa rõõmsa ja õnneliku keskkonna loomisele tema peres. Terav huvi poliitika vastu (Buchner oli Bismarcki tulihingeline toetaja) ühendati armastusega kaunite kunstide vastu. Nooruses õigeusklik järgimine katoliikluses, 40-aastaselt aga täiesti teadlik üleminek protestantismile, kirglik huvi jahipidamise ja mägironimise vastu (ronis umbes saja mäetipu otsa!) – seda kõike immutas eriline armastus raskustega võitlemiseks, seiklushimu. Erakordne mälu ja elav kujutlusvõime, julgus, südamlikkus – need on Buchneri eripärad, mis on säilinud tema sõprade ja kaastöötajate mälestustes. Kui algas Esimene maailmasõda, sündis 11. augustil 1914 54-aastane kapten Buchner. Astus sõjaväkke. Juba detsembris autasustati teda Raudristiga, jaanuaris 1916 ülendati ta majoriks. Veebruaris kutsuti Buchner rindelt Würzburgi teadus- ja õppetöö jätkamiseks, kuid juunis 1917 naasis ta rindele. 11. augustil sai Buchner Rumeenias (Focsani lähedal) surmavalt haavata. Ta suri 12. augustil 1917 ja maeti sinna vennaskalmistule.
Buchneri teadusliku tegevuse võib jagada kahte valdkonda: orgaanilise keemia valdkonna uurimistöö; rakuvaba fermentatsiooni meetodi väljatöötamine, mitmete fermentatsioonide biokeemia ja pärmirakkude ensüümikompleksi uurimine.
Curtiusega läbiviidud uurimistöö esimese suuna põhiteemaks oli ühelt poolt diasoäädikhappe estrite ja küllastumata ühendite, atsetüleenkarboksüülhappe estrite ja estrite ning teiselt poolt benseeni ja selle homoloogide vaheliste reaktsioonide uurimine. Kui nende uuringute esimeses etapis suutsid autorid eraldada ainult estrite interaktsiooni sekundaarsed produktid, siis hiljem suutsid nad eraldada puhtal kujul diasoäädikhappe estri lämmastikku sisaldava primaarprodukti - pürasoliini karboksüülhappe estri. .
Fermentatsiooni biokeemia uurimise alguse põhjuseks oli Hans Buchneri tähelepanek, kes 1890. aastal avastas, et sobiva töötlemisega saab paljudest bakteritest eraldada valkaineid. Loomade naha alla süstituna põhjustab see põletikulist protsessi, kuid kaitseb nakkuste eest. Kinnitus on R. Kochi tuberkuliin, mille ta on saanud bakterimassi ekstraheerimisel.
Seoses vajadusega leiutada meetod mikroobirakkude ekstraktide säilitamiseks, mille hulgas, nagu Buchner 1893. aastal näitas, osutus kõige mugavamaks õllepärmimahl, töötati üksikasjalikult välja meetod steriilse rakuvaba pärmimahla saamiseks. Mahla mädanemise eest kaitsmiseks soovitas Hans Buchner tavalist suhkrusäilitamist. Puhkuse ajal Tübingenis avastas E. Buchner rakuvabas suhkrusegus tüüpilised käärimise tunnused ja mõistis kohe avastatud fakti tohutut üldbioloogilise tähtsust. Miski ei jäänud tema tähelepanust kõrvale. Uurimishimuline meel ja teaduslik intuitsioon pakkusid talle võimalust leida lõpuks tõde välja Liebigi ja Pasteuri sügavalt põhjapaneva debati käigus sellise keerulise protsessi nagu käärimine põhjuste üle.
Hilisemad Buchneri ja tema kolleegide uuringud viisid järeldusele, et elusorganismi puudumisel on võimalik reprodutseerida erinevate suhkrute fermentatsiooni, kasutades "protoplasma valgukehade transformatsiooni produkti, mis on keemiline aine, millel puudub ainevahetus." Bukhner nimetas seda ainet P. Veshani terminit kasutades "zimazaks". Edasine töö (koostöös J. Meisenheimeriga) näitas ka võimalust reprodutseerida piim- ja äädikhappefermentatsiooni, kasutades bakterirakkudest eraldatud piimhappebakteri sümaasi ja alkoholi oksüdeerivat ensüümi.
Buchneri avastus tekitas teaduslikes ja filosoofilistes ringkondades tugeva reaktsiooni. See ei vastanud üldtunnustatud ideedele, mille kohaselt sai käärimine olla ainult täisväärtusliku elusorganismi elulise tegevuse tulemus. Buchneri uurimistööd kritiseeriti tema väidetavate metodoloogiliste ebatäpsuste pärast. Buchneri teoreetilised järeldused said omakorda terava kriitika osaliseks neovitalistide poolt, kes intensiivistasid oma tegevust 19. sajandi lõpus. Ent kindlus oma õigsuses, julgus ja erakordne visadus eesmärgi saavutamisel võimaldasid Buchneril veenvalt tõestada oma avastuse laitmatust ja teaduslikku tähtsust. Seetõttu pole juhus, et Buchneri uurimistöö pälvis kiiresti kõrge tunnustuse ja tema teaduslik autoriteet pälvis laialdast tunnustust. Juba enne Nobeli preemia määramist 1907. aastal valiti Buchner 1904. aastal ühehäälselt Saksa Keemiaühingu esimeheks. Sellele järgnes tema valimine Bologna Teaduste Akadeemia korrespondentliikmeks. Teda kutsuti Pariisi ja Viini pidama spetsiaalset loengukursust kääritamise keemiast. Teadusajalukku astus ta teadlasena, kes Nobeli keemiakomitee juhi G. Söderbaumi sõnul „tõmbas piiri kahe erineva ajastu vahele, näidates suunda uue etapi arengule kääritamise ajaloos. keemia."
KIRJANDUS
1. Les Prix Nobel et 1907. Stockholm, 1908.
2. S. Harry. Chem. Ztg., 41, 753 (1917).
3. S. Harry. Ber. Dtsch. Ges., 50, 1843 (1918).
4. Dtsch. elulugu. Jahrb. 1917-1920, Berliin - Leipzig, 1928.
, Baieri Kuningriik
Esimese maailmasõja ajal teenis Buchner Rumeenia välihaiglas majori auastmes. Ta sai haavata 3. augustil 1917 ja suri nendesse haavadesse üheksa päeva hiljem Münchenis 57-aastasena.
Kirjutage arvustus artiklile "Buchner, Eduard"
Lingid
- (Inglise)
| See on artikli mustand keemikuteadlasest. Saate projekti aidata, lisades sellele. |
Buchnerit iseloomustav katkend, Eduard
– Dieu, quelle virulente sortie [Oh! milline julm rünnak!] - vastas, sellisest kohtumisest sugugi piinlikust tundmata prints, kes sisenes tikitud õukonnavormis, sukkades, kingades, tähtedega, heleda näoilmega lamedal näol. Ta rääkis selles rafineeritud prantsuse keeles, milles meie vanaisad mitte ainult ei rääkinud, vaid ka mõtlesid, ja nende vaiksete, patroneerivate intonatsioonidega, mis on iseloomulikud maailmas ja õukonnas vanaks saanud märkimisväärsele inimesele. Ta astus Anna Pavlovna juurde, suudles tema kätt, pakkudes talle oma lõhnavat ja säravat kiilaspead ning istus rahulikult diivanile.– Avant tout dites moi, comment vous allez, chere amie? [Kõigepealt öelge, kuidas teie tervis on?] Rahustage oma sõpra," ütles ta häält muutmata ja toonil, millest sündsusest ja kaastundest kumasid läbi ükskõiksus ja isegi mõnitamine.
– Kuidas sa saad olla terve... kui sa moraalselt kannatad? Kas meie ajal on võimalik rahulikuks jääda, kui inimesel on tunded? - ütles Anna Pavlovna. - Loodetavasti oled sa terve õhtu minuga?
– Aga Inglise saadiku puhkus? On kolmapäev. "Ma pean end seal näitama," ütles prints. "Mu tütar tuleb mulle järele ja viib mind."
– Arvasin, et praegune puhkus jäi ära. Je vous avoue que toutes ces fetes et tous ces feux d "artifice commencent a devenir insipides. [Tunnistan, kõik need pühad ja ilutulestik on muutumas väljakannatamatuks.]
"Kui nad teaksid, et sa seda tahad, jääks puhkus ära," ütles prints harjumusest nagu kokkukeeratud kell, öeldes asju, mida ta ei tahtnud uskuda.
- Ne me tourmentez pas. Eh bien, qu"a t on Decision par rapport a la depeche de Novosiizoff? Vous savez tout. [Ära piina mind. Noh, mida te Novosiltsovi lähetamise puhul otsustasite? Teate kõike.]
- Kuidas ma saan sulle öelda? - ütles prints külmal ja tüdinud toonil. - Qu "a t on eldönt , on valmis meie omasid põletama.] – Prints Vassili rääkis alati laisalt, nagu näitleja, kes räägib vana näidendi rollist Anna Pavlovna Šerer, vastupidi, oli vaatamata oma neljakümnele eluaastale täis animatsiooni ja impulsse.
Tänu venna Hansu abile sai B. 1884. aastal uuesti õpinguid alustada. Varsti pärast seda sai ta kolmeaastase stipendiumi. Ta õppis Müncheni ülikoolis Adolf von Baeyeri juures keemiat ja Botaanikainstituudis Karl von Nägeli botaanikat. Selles instituudis töötas teadlase vend Hans Buchner, kellest sai hiljem kuulus hügieeni ja bakterioloogia spetsialist. B. alustas tema juhtimisel alkohoolse kääritamise protsessi uurimist. 1885. aastal avaldas ta oma esimese artikli hapniku mõjust käärimisprotsessile. B. tehtud katsed lükkasid ümber sel ajal valitsenud seisukoha, mida pidas ka Louis Pasteur, et käärimine ei saa toimuda hapniku juuresolekul.
1888. aastal sai B. doktorikraadi ja kaks aastat hiljem, pärast lühikest Erlangenis veedetud aega, sai temast Bayeri assistent. 1891. aastal määrati B. Müncheni ülikooli eraõpetajaks (vabakutseliseks õpetajaks). Bayeri eraannetustega asutas B. väikese labori, kus jätkas uurimistööd fermentatsioonikeemia vallas. 1893. aastal lahkus ta Münchenist ja juhatas Kieli ülikooli analüütilise keemia sektsiooni ning 1895. aastal sai temast selle ülikooli professor. Järgmisel aastal õpetas B. Tübingeni ülikoolis analüütilist keemiat ja farmakoloogiat. 1898. aastal valiti ta Berliini Kõrgema Põllumajanduskooli üldkeemia professoriks ja määrati Fermentatsiooniprotsesside Tööstusliku Rakendamise Instituudi direktoriks.
1893. aastal, kui B. alustas fermentatsiooni soodustavate toimeainete otsimist, domineeris kaks konkureerivat kääritamise teooriat. Mehhanistliku teooria kohaselt tekitab pärm pidevalt vedelasse olekusse lagunedes keemilise stressi, mis põhjustab suhkrumolekulide lagunemist. Selle seisukoha kohaselt oli alkohoolne kääritamine, kuigi keeruline, kuid üldiselt tavaline keemiline reaktsioon. Sellele teooriale vaidlustasid vitalistid, kes, nagu Louis Pasteur, uskusid, et elusrakud sisaldavad teatud elutähtsat ainet, mis "vastutab" kääritamise eest. Nende arvates ei saaks keemilised ained üksi ilma mõne "elulise", kuigi seni avastamata komponendita elusrakkudes käärimisprotsessi esile kutsuda. Kuigi mehhanismiteooria pooldajad on näidanud, et elusrakkudes leiduvaid aineid on võimalik sünteesida, pole veel keegi suutnud isoleerida käärimist soodustavat ainet ega seda protsessi elututes ainetes esile kutsuda.
Venna julgustusel otsustas B. toimeaine leida pärmirakkude sisevedeliku puhtaid proove hankides. Kasutades oma venna abilise Martin Gani pakutud meetodit, purustas B. pärmi uhmris koos liiva ja mullaga, vältides nii kõrgete temperatuuride hävitavat mõju ja kasutamata lahusteid, mis moonutasid tema eelkäijate saadud tulemusi. Surve all marli väljapressitud rakuline aine vabastas vedeliku. B. väitis, et see vedelik võib põhjustada käärimist. Hiljem aga, kui ta ja Hahn püüdsid seda vedelikku säilitada, lisades kontsentreeritud sahharoosilahust, vabanes süsihappegaas. See oli hämmastav, sest kuigi pärmirakud olid surnud, oli selge, et miski nende eritatavas vedelikus oli käärimise põhjustanud. B. oletas, et toimeaineks on ensüüm ehk ensüüm, mida ta nimetas sümaasiks. Tema avastus tähendas, et käärimine toimub ensüümi keemilise aktiivsuse tulemusena nii pärmirakus kui ka väljaspool seda, mitte nn elujõu mõjul.
B. 1897. aastal avaldatud töö "Alkohoolne kääritamine ilma pärmirakkudeta" tekitas tema kolleegide seas poleemikat ja järgnevatel aastatel kulutas B. palju aega oma teooriate toetuseks faktide kogumisele. 1902. aastal avaldas ta veel 15-leheküljelise artikli, milles ta seda tööd selgitas ja kaitses, aga ka mitmeid teisi, kus ta tõi välja oma uurimistöö tulemused pärmi keemilise mõju kohta piimasuhkrule.
1907. aastal pälvis B. Nobeli keemiaauhinna "bioloogilise keemia alase uurimistöö ja rakuvälise fermentatsiooni avastamise eest". Seoses Rootsi kuninga Oscar II surmaga lükkus auhinnatseremoonia edasi, kuid K. A. H. Mörner võttis Rootsi Kuningliku Teaduste Akadeemia nimel peetud kirjalikus ettekandes kokku vastuolulised seisukohad käärimisprotsessi kohta, mille B. uurimustöö pani. lõppu. Merner kirjutas: "Seni, kuni kääritamist peeti elu väljenduseks, ei olnud lootust selle protsessi kulgemise probleemi sügavamale tungida." Sellepärast „tekkis sensatsioon, kui B. suutis näidata, et alkohoolset käärimist võib põhjustada pärmirakkudest eraldatud mahl, mis ei sisalda elusrakke... Seni ligipääsmatud alad said nüüd keemiauuringute objektiks ja uued need avanesid keemiateadusele, mis oli seninägematu väljavaade.
Nobeli loengus kirjeldas B. oma avastusi ja avaldas austust oma eelkäijatele ja kolleegidele. „Oleme üha enam veendunud, et taime- ja loomarakud on nagu keemiatehased, kus erinevates töökodades toodetakse erinevaid tooteid. Neis sisalduvad ensüümid toimivad kontrollijatena. Meie teadmised elusaine nendest kõige olulisematest osadest täienevad pidevalt. Ja kuigi meil võib olla veel pikk tee minna, jõuame sellele samm-sammult lähemale.
Kaks aastat pärast Nobeli preemia saamist asus B. tööle Breslau ülikooli (praegu Wroclaw, Poola), kus temast sai füsioloogilise keemia osakonna juhataja. Tema viimane akadeemiline määramine oli Würzburgi ülikoolis 1911. aastal. Esimese maailmasõja puhkedes astus B. vabatahtlikult sõjaväeteenistusse. 1917. aastal sai ta Rumeenias välihaiglas meditsiini majorina töötades šrapnellist haavata ja suri 13. augustil Focsanis, elades üle oma naise Lota (Stahl) Buchnerist, Tübingeni matemaatiku tütre. Sellest 1900. aastal sõlmitud abielust sündisid neil kaks poega ja tütar.
Edward Buchner(1860-1917) alustas oma teadlasest venna juhendamisel alkohoolse kääritamise protsessi uurimist. Hans Buchner.
1885. aastal avaldas ta oma esimene artikkel hapniku mõjust käärimisprotsessile. Valmis E. Bukhner eksperimendid lükkasid ümber tollal valitsenud seisukoha, mida pidas Louis Pasteur et käärimine ei saa toimuda hapniku juuresolekul.
Aastal 1893, mil Edward Buchner alustas fermentatsiooni soodustavate toimeainete otsingut, domineeris kaks konkureerivat kääritamise teooriat. Vastavalt mehaanilise teooria, pärm, lagunedes pidevalt vedelasse olekusse, tekitab keemilise stressi, mis põhjustab suhkru molekulide lagunemise. Selle seisukoha kohaselt oli alkohoolne kääritamine, kuigi keeruline, kuid üldiselt tavaline keemiline reaktsioon. Sellele teooriale vaidlesid vastu vitalistid, kes nagu Louis Pasteur, uskus, et elusrakud sisaldavad teatud elutähtsat ainet, mis "vastutab" kääritamise eest. Nende arvates ei saaks keemilised ained üksi ilma mõne "elulise", kuigi seni avastamata komponendita elusrakkudes käärimisprotsessi esile kutsuda. Kuigi mehhanismiteooria pooldajad on näidanud, et elusrakkudes leiduvaid aineid on võimalik sünteesida, pole veel keegi suutnud isoleerida käärimist soodustavat ainet ega seda protsessi elututes ainetes esile kutsuda.
Venna julgustamisel, Edward Buchner otsustas leida toimeaine pärmirakkude sisemise vedeliku puhaste proovide saamise teel. Kasutades venna abilise soovitatud meetodit Martin Gan, purustas ta uhmris pärmi koos liiva ja mullaga, vältides nii kõrgete temperatuuride hävitavat mõju ja kasutamata lahusteid, mis moonutasid tema eelkäijate saadud tulemusi. Surve all marli väljapressitud rakuline aine vabastas vedeliku. Ta pakkus, et see vedelik võib põhjustada käärimist. Hiljem aga, kui tema ja ta abiline Martin Gan Proovisin seda vedelikku säilitada kontsentreeritud sahharoosilahuse lisamisega, süsihappegaas eraldus. See oli hämmastav, sest kuigi pärmirakud olid surnud, oli selge, et miski nende eritatavas vedelikus oli põhjustanud 
kääritamine. Edward Buchner oletas, et toimeaine on ensüüm või ensüüm, mida ta nimetas talvel. Tema avastus tähendas, et käärimine toimub ensüümi keemilise aktiivsuse tulemusena nii pärmirakus kui ka väljaspool seda, mitte nn elujõu mõjul.
1897. aastal ilmunud teos " Alkohoolsest käärimisest ilma pärmirakkude osaluseta"põhjustanud poleemikat tema kaasteadlaste seas ja järgnevatel aastatel Edward Buchner kulutas palju aega oma teooria toetuseks faktide kogumisele.
1902. aastal avaldas ta veel 15-leheküljelise artikli, milles ta seda tööd selgitas ja kaitses, aga ka mitmeid teisi, kus ta tõi välja oma uurimistöö tulemused pärmi keemilise mõju kohta piimasuhkrule.
Aastal 1907 Edward Buchner autasustati Nobeli keemiaauhind"Tema uurimistöö eest bioloogilises keemias ja rakuvälise kääritamise avastamise eest."
Seoses Rootsi kuninga Oscar II surmaga lükati auhinnatseremoonia edasi, kuid Rootsi Kuningliku Teaduste Akadeemia nimel esitas K. A. X. Merner võttis kokku vastuolulised seisukohad käärimisprotsessi kohta, millele tegi lõpu Buchner uurimine. "Niikaua kui kääritamist peeti elu väljenduseks," kirjutas Merner"Oli vähe lootust selle protsessi edenemise probleemi sügavamale tungida." Sellepärast oli "sensatsioon, kui Buchner suudeti näidata, et alkohoolset käärimist võib põhjustada pärmirakkudest eraldatud mahl, mis ei sisalda elusrakke... Seni ligipääsmatud alad on muutunud keemiauuringute objektiks ning avanenud on uued, seninägematud väljavaated. keemiateadus."
Nobeli loengus Edward Buchner kirjeldas oma avastusi ja avaldas austust oma eelkäijatele ja kolleegidele. „Oleme üha enam veendunud, et taime- ja loomarakud on nagu keemiatehased, kus erinevates töökodades toodetakse erinevaid tooteid. Neis sisalduvad ensüümid toimivad kontrollijatena. Meie teadmised elusaine nendest kõige olulisematest osadest täienevad pidevalt. Ja kuigi meil võib olla veel pikk tee minna, jõuame sellele samm-sammult lähemale.
Vendade Buchnerite katsete edasiarendamine viis inglise keemiku poolt fermentatsiooniprotsessi uurimiseni. Arturi aed.
Mõned teadlased uskusid endiselt, et käärimine tulenes müstilise "elujõu" toimest elusrakule, kuid 1904. A. Gardena Selgus, et käärimine on keemiliste protsesside kogum. Oma hüpoteesi kinnitamiseks valmistas ta sümaaspreparaadi ja filtreeris selle kõrge rõhu all läbi želatiiniga immutatud poorse portselani. Ta avastas, et ensüüm sümaas koosneb kahest komponendist, millest üks läbib sellise filtri, teine mitte. Arturi aed leidis ka, et käärimine peatus, kui ta eemaldas pärmiekstraktist mis tahes komponendi. See oli esimene tõend selle kohta, et üks ensüümi komponent vajab tõhusaks toimimiseks teise olemasolu. Ta jättis ühe komponendi jaoks nimetuse "zymase" ja hakkas teist komponenti (või koensüümi) kutsuma. cosimase. Seejärel avastas ta, et sümaas on valk, samas kui kosimas ei ole valk (mittevalguline aine).
Aastal 1905 Arturi aed tegi oma teise fundamentaalse avastuse: fermentatsiooniprotsess nõuab fosfaadi olemasolu, mis koosneb ühest fosfori- ja neljast hapnikuaatomist. Ta märkis, et suhkrumolekuli lagunemise kiirus ning süsihappegaasi ja alkoholi moodustumine väheneb aja jooksul aeglaselt. Kui ta aga lahusele fosfaati lisas, suurenes käärimisaktiivsus järsult. Nende tähelepanekute põhjal jõudis Garden järeldusele, et fosfaadimolekulid seostuvad suhkrumolekulidega, luues tingimused fermentatsiooni ensümaatiliseks indutseerimiseks. Veelgi enam, ta avastas, et reaktsioonisaadustest eraldatud fosfaat jääb keeruliste muundumiste ahela tulemusena vabaks.
1929. aastal Arturi aed koos Hans von Euler-Helpin autasustati Nobeli keemiaauhind « suhkru ja fermentatsiooniensüümide kääritamise uurimise eest."