Çeşitli endüstrilerde membran ayırma ve saflaştırma işlemleri giderek önem kazanmaktadır: ters ozmoz, mikro ve ultrafiltrasyon, elektrodiyaliz. Bu süreçler su tüketimi için kapalı üretim döngüleri oluşturmayı mümkün kılar.
Maddelerin ayrılması ve saflaştırılması, kimya endüstrisi ürünlerinin kalitesinin iyileştirilmesi (safsızlıkların içeriğinin azaltılması), düşük değerli bileşik içeriğine sahip hammaddelerin kullanılması ve çevrenin korunması ihtiyacı (kirliliğin azaltılması) ile ilgili sorunların çözülmesine katkıda bulunur. endüstriyel atık suyun deşarjı, atık su arıtımı).
Endüstriyel atık suyun değerli bileşenlerinin üretim döngüsüne geri döndürülmesi, yalnızca çevrenin kirlilikten korunmasına değil, aynı zamanda endüstriyel üretimin çeşitli aşamalarında verimliliğin artırılmasına ve tüketilen hammadde miktarının azaltılmasına da olanak tanır. Gıda ve mikrobiyoloji endüstrilerinden gelen atık suyun değerli bileşenlerinin geri dönüştürülmesi, gıda ve yem üretimi için ek bir hammadde kaynağıdır.
Günümüzde tuz içeriğinin artması nedeniyle doğal suların kalitesi bozulmaktadır. Doğal suların bozulmasını önlemek için işletmelerde kapalı su sirkülasyon sistemlerine ihtiyaç duyulmaktadır. Mevcut ekolojik durum öyledir ki, membran işlemleri olmadan suyun hayati niteliklerini korumak imkansızdır. Bununla birlikte, üretimin bazı teknolojik aşamaları için membran işlemleri henüz yüksek bir etki sağlamadığından, su tüketiminin teknik ve ekonomik göstergeleri dikkate alınarak bunların geleneksel arıtma ve ayırma yöntemleriyle birleştirilmesi gerekmektedir.
Membran proseslerinin ekonomik verimliliği ve rekabet gücü, proses ve mineralli suların işlenmesine yönelik entegre bir yaklaşımla önemli ölçüde artırılabilir; bu, yalnızca ana bileşenin (su) değil, aynı zamanda diğer değerli maddelerin de üretim döngüsüne geri dönüşünü sağlar. Bunu yapmak için, yalnızca safsızlıkların ayrılması değil, aynı zamanda bunların ayrılması da yapılmalıdır, yani membranların ve membran proseslerinin seçiciliğini arttırmak gerekir. Pek çok kimyasal teknoloji prosesinde, asit ve alkali kullanıldığında, nötralizasyon meydana gelir, yani bu bileşiklerin çok büyük miktarlarının bozunması, sonuçta doğal su kaynaklarının kirlenmesine yol açar.
Membran saflaştırma ve ayırma işlemleri, kimyasal bileşiklerin sentezinde, maddelerin reaksiyon karışımından uzaklaştırılmasında, işlem koşullarının düzenlenmesinde (pH, reaktif konsantrasyonu vb.) temel olabilir. Membran yüzeyi katalitik aktiviteye veya redoks özelliklerine sahip olabilir.
Membran süreçlerine yönelik araştırmalar çeşitli yönlerde gelişmektedir: yeni membran malzemelerinin geliştirilmesi, transfer olgusu modelleri, membran modüllerinin hesaplanmasına yönelik yöntemler ve çeşitli nesneler ve üretim aşamaları için optimizasyon hesaplamalarının gerçekleştirilmesi. En büyük etkinin hidrodinamik ve yüzey kimyası alanındaki araştırmalardan gelmesi bekleniyor.
Membran prosesleri organik ve inorganik maddelerin karışımlarını ayırmak için başarıyla kullanılmaktadır. Bu süreçler öncelikle itici güçleri açısından farklılık gösterir. Hidrostatik basınç farkı - ultrafiltrasyon ve ters ozmoz (baromembran işlemleri); elektriksel potansiyel farkı - elektrodiyaliz, konsantrasyon farkı - diyaliz. Ayrıca iki veya daha fazla itici güç kullanan "çapraz" membran işlemleri de vardır: piezodiyaliz, elektroozmoz, vb. Membran işlemlerinin bu bölümü, kullanılan membranların malzemesine yansır: yarı geçirgen - ters ozmoz için, ultrafiltrasyon - ultrafiltrasyon, iyon değişimi için - elektrodiyaliz vb. için
Membran proseslerinin geleneksel olarak oluşturulmuş bu sınıflandırması, karışımları bileşenlere ayırmak için kullanılan fiziksel ve kimyasal özelliklere dayalı olarak gruplara ayrılmalarına dayanmaktadır. Ancak bu doğal veya doğal sınıflandırma, bireysel süreçler arasında keskin çizgiler çizilmesinden dolayı membran süreçlerinin bir bütün olarak gelişimini bir ölçüde kısıtlamaktadır.
Membranın tanımı.
Şu anda membran teknolojisi alanında çalışan çoğu araştırmacı, membranı iki fazı ayıran alan olarak anlıyor. Bu bakımdan membranlar gaz, sıvı, katı veya bu üç durumun birleşimi olabilir. Bu tanımda alışılagelmiş “yüzey sınırı” kavramı yerine “alan” kavramı kullanılmaktadır. Aynı zamanda, karışmayan iki sıvının (gaz ve sıvı, gaz ve katı) fazlar arası sınırları membran olarak değerlendirilmemelidir. Kural olarak her araştırmacının kendi membran fikri vardır. Bu bağlamda membranın tüm yönlerini kapsayan kesin ve eksiksiz bir tanımını vermek zordur. Ancak kendimizi sadece sentetik yapılarla sınırlandırırsak böyle bir tanım vermek daha kolay olur. En genel anlamıyla sentetik membran, iki fazı ayıran ve çeşitli maddelerin bir fazdan diğerine transferini belirli bir şekilde sınırlayan bir sınır görevi görür.
Membranlar çeşitli malzemelerden oluşabilir ve farklı yapılara sahip olabilir. Membranlar homojen veya heterojen, simetrik veya asimetrik yapıda olabilir, “nötr” olabilir, sadece negatif veya sadece pozitif yükleri iletebilir veya her ikisini de yapabilir. Bir membran boyunca kütle aktarımı, hidrostatik basınç, sıcaklık, kimyasal veya elektrokimyasal potansiyel gradyanlarının neden olduğu difüzyon veya konvektif akıştan kaynaklanabilir. Koruyucu kaplamalar ve ambalajlar gibi birçok malzeme aslında membran malzemeleridir. Membran görevi gören tüm malzemelerin ortak bir yanı vardır: çeşitli kimyasalların membrandan geçişini kesin olarak tanımlanmış bir şekilde kısıtlarlar.
Eduard Buchner, 20 Mayıs 1860'da Münih'te (Almanya), Bavyera Swabia'dan gelen kalıtsal bilim adamlarından oluşan bir ailenin çocuğu olarak dünyaya geldi. Babası Ernst Buchner (1812-1872), adli tıp profesörü, Münih Tıp Haftası'nın organizatörü ve editörüydü. Ancak ağır bilimsel ve organizasyonel iş yükü onun üç kez evlenmesine engel olmadı. Bir kasiyerin kızı Frederica Martin'in üçüncü evliliğinden iki oğul doğdu - 1850'de Hans ve daha sonra ünlü bir hijyenist ve epidemiyolog olan babası Hans'ın ölümünden sonra Eduard, Eduard'a göre "imkansızı başardı" eğitim almam için.” Olağanüstü dostluk, karşılıklı destek ve bilimsel işbirliği, kardeşleri hayatları boyunca birleştiriyor.
1877'de Münih Real Gymnasium'da giriş sınavlarını geçtikten sonra Eduard, Saha Topçu Alayı'nda bir yıllık gönüllü öğrenci olarak görev yaptı. K. Harries onun hakkında "Bedeni ve ruhuyla bir askerdi" diye yazdı. Bu hem kelimenin tam anlamıyla hem de mecazi olarak doğruydu - her zaman bir savaşçıydı, amacına ulaşmada her türlü zorluğun üstesinden geliyordu. Ancak araştırmacının armağanı çok erken bastırıldı. tüm hobileri Yüksek Politeknik Okulu'nun kimya laboratuvarına giren Buchner, kendisini tamamen E. Erlenmeyer'in rehberliğinde kimya çalışmalarına adadı, ancak kısıtlı mali koşullar onu kısa süre sonra işine ara verip konserve fabrikasına girmeye zorladı. , fabrika Mainz'a taşındı ve Buchner Münih'ten ayrıldı; fabrikada çalışmak artık onun için iz bırakmadan kaldı, burada daha sonra tüm hayatının ana işi haline gelen bölgeyi tanıma fırsatını keşfetti. - fermantasyon üretiminin kimyası.
Buchner araştırma faaliyetlerine ancak 1884 yılında Münih Üniversitesi'ndeki ünlü A. Bayer'in laboratuvarına ve aynı zamanda K. Nägeli başkanlığındaki Bitki Fizyolojisi Enstitüsü'ne girdiğinde devam edebildi. Burada Buchner'in kardeşi Hans başkanlığındaki laboratuvarda “Oksijenin fermantasyon üzerindeki etkisi üzerine” bir çalışma yürüttü ve ikincisinin sonucunda L. Pasteur'ün aksine oksijenin etkilemediği sonucuna vardı. Fermantasyon.
Bu yıllarda Buchner, G. Peschmann ve T. Curtius ile tanıştı. Kısa süre sonra Buchner'in en yakın arkadaşı ve meslektaşı haline gelen ikincisi, onu bir dönemliğine Erlanger'e, O. Fischer'in önerisi üzerine başkanı olduğu kimya laboratuvarına davet etti. Curtius'un derin etkisi, Buchner'ın bir araştırmacının özenli çalışması için sevgisini ve becerilerini ondan alması gerçeğine yansıdı. 1888'de Buchner doktor oldu ve 1891'de Münih Üniversitesi'nde özel pozisyon aldı. 1893'te Büchner. Curtius'un daveti üzerine onu Kiel'e kadar takip etti ve burada 1895'te profesör oldu. Bir yıl sonra Peschmann onu, Buchner'in 1897'de "Maya hücreleri olmadan alkol fermantasyonu" çalışmasını yürüttüğü ve yayınladığı Tübingen Üniversitesi'ndeki boş olağanüstü profesör pozisyonunu almaya davet etti. Bu konunun daha sonra 1898'de genel kimya profesörü pozisyonuna davet edildiği Berlin Ziraat Okulu'nda geliştirilmesi, Buchner'in bilim dünyasında hızla tanınmasını sağladı. 1905 yılında Alman Kimyacılar Derneği tarafından verilen J. Liebig altın madalyasıyla ödüllendirildi. 1907'de Buchner, "biyokimyasal araştırmaları ve hücresiz fermantasyonun keşfi nedeniyle" Nobel Ödülü'ne layık görüldü.
Yoğun araştırma faaliyeti, sık seyahat ve hobilerle dolu bir yaşam, görünüşe göre Buchner'in 1900'de henüz 40 yaşındayken Tübingenli bir matematikçinin kızı Lotte Stahl ile evlenmesinin nedeniydi. Bu evliliğinden iki oğlu ve bir kızı oldu.
Buchner 11 yıl boyunca Berlin'de yaşadı. 1909'da Ladenburg'un ayrılmasıyla bağlantılı olarak kendisine Breslau'da (şimdi Wroclaw) bir sandalye teklif edildi. 1911'de Würzburg Kimya Enstitüsü'nde bölümün başına getirildi ve burada Harry'ye göre kendisini "özellikle evindeymiş gibi hissetti." Buchner son derece canlı ve sıcakkanlı bir yapıya sahip bir adamdı. Bu karakter özellikleri her zaman çok sayıda ve sadık arkadaşını kendisine çekmiş, ailesinde neşeli ve mutlu bir ortam yaratılmasına katkıda bulunmuştur. Politikaya olan yoğun ilgi (Buchner, Bismarck'ın ateşli bir destekçisiydi) güzel sanatlara olan sevgiyle birleşti. Gençliğinde Katolikliğe ortodoks bir bağlılık, ancak 40 yaşında Protestanlığa tamamen bilinçli bir geçiş, avcılık ve dağcılığa tutkulu bir ilgi (yaklaşık yüz dağ zirvesine tırmandı!) - tüm bunlar özel bir aşkla doluydu zorluklara karşı mücadele için, macera tutkusu. Olağanüstü hafıza ve canlı hayal gücü, cesaret, samimiyet - bunlar, arkadaşlarının ve işbirlikçilerinin anısına korunan Buchner'ın ayırt edici özellikleridir. Birinci Dünya Savaşı başladığında 11 Ağustos 1914'te 54 yaşındaki Yüzbaşı Buchner doğdu. Orduya katıldı. Zaten Aralık ayında kendisine Demir Haç verildi ve Ocak 1916'da binbaşı rütbesine terfi etti. Şubat ayında Buchner, bilim ve öğretim faaliyetlerine devam etmek üzere cepheden Würzburg'a çağrıldı, ancak Haziran 1917'de cepheye döndü. 11 Ağustos'ta Romanya'da (Focsani yakınında) Buchner ölümcül şekilde yaralandı. 12 Ağustos 1917'de vefat etti ve oradaki kardeş mezarlığına defnedildi.
Buchner'in bilimsel faaliyeti iki alana ayrılabilir: organik kimya alanında araştırma; hücresiz fermantasyon yönteminin geliştirilmesi, bir dizi fermantasyonun biyokimyasının ve maya hücrelerinin enzim kompleksinin incelenmesi.
Curtius ile gerçekleştirilen araştırmanın ilk satırının ana teması, bir yanda diazoasetik asit esterleri ve doymamış bileşik esterleri ve asetilen karboksilik asit esterleri ile diğer yanda benzen ve bunun homologları arasındaki reaksiyonların incelenmesiydi. Bu çalışmaların ilk aşamasında yazarlar esterlerin etkileşiminin yalnızca ikincil ürünlerini izole edebildilerse, daha sonra diazoasetik ester - pirazolin karboksilik asit esterinin nitrojenini içeren birincil ürünü saf biçimde izole edebildiler. .
Fermantasyonun biyokimyası ile ilgili araştırmaların başlamasının nedeni, 1890 yılında uygun işlemlerle birçok bakteriden protein maddesinin ekstrakte edilebileceğini keşfeden Hans Buchner'in gözlemiydi. Hayvanların derisi altına enjekte edildiğinde iltihaplanma sürecine neden olur, ancak enfeksiyonlara karşı koruma görevi görür. Onay, R. Koch'un bakteri kütlesinin çıkarılmasıyla elde ettiği tüberkülindir.
Buchner'in 1893'te gösterdiği gibi, bira mayası suyunun en uygun olduğu ortaya çıkan mikrobiyal hücre ekstraktlarını korumak için bir yöntem icat etme ihtiyacıyla bağlantılı olarak, steril hücresiz maya suyu elde etmek için bir yöntem ayrıntılı olarak geliştirildi. Meyve suyunun çürümesini önlemek için Hans Buchner olağan şeker korumasını önerdi. E. Buchner, Tübingen'deki tatili sırasında hücresiz şeker karışımında tipik fermantasyon belirtileri keşfetti ve keşfedilen gerçeğin muazzam genel biyolojik önemini hemen anladı. Hiçbir şey onun dikkatinden kaçmadı. Meraklı bir zihin ve bilimsel sezgi, onu, sonunda Liebig ile Pasteur arasında, fermantasyon gibi karmaşık bir sürecin arkasındaki nedene ilişkin derin temel tartışmadaki gerçeği bulmaya sevk etti.
Buchner ve meslektaşlarının daha sonraki çalışmaları, canlı bir organizmanın yokluğunda çeşitli şekerlerin fermantasyonunu "protoplazmanın protein gövdelerinin dönüşümünün ürünü olan, kimyasal bir maddeden yoksun bir madde" kullanarak yeniden üretmenin mümkün olduğu sonucuna varmıştır. metabolizma." Bukhner bu maddeye P. Veshan'ın tabirini kullanarak "zimaza" adını verdi. Daha ileri çalışmalar (J. Meisenheimer ile işbirliği içinde), bakteri hücrelerinden izole edilen "laktik asit bakteriyel zimazı" ve "alkol oksitleyici enzim" kullanılarak laktik ve asetik asit fermantasyonunun yeniden üretilme olasılığını da ortaya çıkardı.
Buchner'in keşfi bilimsel ve felsefi çevrelerde güçlü bir tepkiye neden oldu. Fermantasyonun ancak tam teşekküllü bir canlı organizmanın hayati faaliyetinin sonucu olabileceğine göre genel kabul görmüş fikirlere uymuyordu. Buchner'ın araştırması, iddia edilen metodolojik yanlışlıklar nedeniyle eleştirildi. Buna karşılık, Buchner'in teorik sonuçları, 19. yüzyılın sonunda faaliyetlerini yoğunlaştıran neovitalistlerin sert eleştirilerine konu oldu. Bununla birlikte, haklılığına olan güven, cesaret ve amacına ulaşmadaki olağanüstü ısrar, Buchner'ın keşfinin kusursuzluğunu ve bilimsel önemini ikna edici bir şekilde kanıtlamasına izin verdi. Bu nedenle Buchner'in araştırmasının hızla büyük övgü alması ve bilimsel otoritesinin geniş çapta tanınması tesadüf değildir. Buchner, 1907'de Nobel Ödülü'nü almadan önce bile, 1904'te oybirliğiyle Alman Kimya Derneği'nin başkanlığına seçildi. Bunu Bologna Bilimler Akademisi'nin ilgili üyesi olarak seçilmesi izledi. Fermantasyonun kimyası üzerine özel bir ders vermek üzere Paris ve Viyana'ya davet edildi. Nobel Kimya Komitesi başkanı G. Söderbaum'a göre bilim tarihine, “fermantasyon tarihinde yeni bir aşamanın gelişimine doğru yönü gösteren iki farklı dönem arasında bir sınır çizgisi çizen” bir araştırmacı olarak girdi. kimya."
EDEBİYAT
1. Les Prix Nobel en 1907. Stockholm, 1908.
2. S. Harries. Kimya Ztg., 41, 753 (1917).
3. S. Harries. Ber. Dtsch. Ges., 50, 1843 (1918).
4. Dtsch. biyografi. Jahrb. 1917-1920, Berlin - Leipzig, 1928.
, Bavyera Krallığı
Birinci Dünya Savaşı sırasında Buchner, Romanya'da bir sahra hastanesinde binbaşı rütbesiyle görev yaptı. 3 Ağustos 1917'de yaralandı ve bu yaralardan dokuz gün sonra 57 yaşında Münih'te öldü.
"Buchner, Eduard" makalesi hakkında bir inceleme yazın
Bağlantılar
- (İngilizce)
| Bu bir kimyager bilim adamı hakkında taslak makaledir. Projeye katkıda bulunarak katkıda bulunabilirsiniz. |
Buchner ve Eduard'ı karakterize eden alıntı
– Dieu, quelle virulente sortie [Oh! ne acımasız bir saldırı!] - böyle bir toplantıdan hiç utanmadan, işlemeli mahkeme üniformasıyla, çoraplarla, ayakkabılarla, yıldızlarla, düz yüzünde parlak bir ifadeyle içeri giren prens cevap verdi. Büyükbabalarımızın sadece konuşmakla kalmayıp aynı zamanda düşündüğü o rafine Fransız dilinde ve dünyada ve sarayda yaşlanmış önemli bir kişinin karakteristiği olan o sessiz, patronluk taslayan tonlamalarla konuşuyordu. Anna Pavlovna'nın yanına yürüdü, elini öptü, parfümlü ve parlak kel kafasını ona uzattı ve sakin bir şekilde kanepeye oturdu.– Benden önce, yorum yapın, hepinize ne dersiniz, sevgilim? [Öncelikle söyle bana, sağlığın nasıl?] Arkadaşına güven ver” dedi, sesini hiç değiştirmeden, nezaket ve sempati nedeniyle kayıtsızlığın ve hatta alaycılığın parladığı bir ses tonuyla.
– Ahlaki açıdan acı çekerken... nasıl sağlıklı olabilirsiniz? İnsanın duygularının yoğun olduğu günümüzde sakin kalmak mümkün mü? - dedi Anna Pavlovna. – Umarım bütün akşam benimlesindir?
– Peki ya İngiliz elçisinin tatili? Bugün Çarşamba. Prens, "Orada kendimi göstermem lazım" dedi. “Kızım beni alıp götürecek.”
– Mevcut tatilin iptal edildiğini sanıyordum. Je vous avoue que toutes ces fetes et tous ces feux d "artifice begin a devenir insipides. [İtiraf ediyorum, tüm bu tatiller ve havai fişekler dayanılmaz hale geliyor.]
Prens, "Bunu istediğini bilselerdi tatil iptal edilirdi" dedi, alışkanlıktan dolayı, sanki kurmalı bir saat gibi, inanılmasını istemediği şeyler söylüyordu.
- Bana bunu yapma. Eh bien, Novosiizoff'la uyum içinde karar vermeye ne dersin? Vous savez tout. (Bana eziyet etme. Peki, Novosiltsov'un gönderilmesi üzerine neye karar verdin? Her şeyi biliyorsun.)
- Sana nasıl söyleyebilirim? - dedi prens soğuk ve sıkılmış bir ses tonuyla. - Karar vermek için mi? Bir karar üzerine que Buonaparte a brule ses vaisseaux, et je crois que nous sommes en train de bruler les notres. [Neye karar verdiler? Bonaparte'ın gemilerini yakmasına karar verdiler; öyle görünüyor ki biz de. , bizimkini yakmaya hazırlar.] - Prens Vasily, eski bir oyunun rolünü oynayan bir oyuncu gibi her zaman tembelce konuşurdu. Anna Pavlovna Sherer, tam tersine, kırk yaşına rağmen canlılık ve dürtülerle doluydu.
B., kardeşi Hans'ın yardımıyla 1884 yılında çalışmalarına devam edebildi. Kısa süre sonra üç yıllık burs aldı. Münih Üniversitesi'nde Adolf von Baeyer ile kimya ve Botanik Enstitüsü'nde Karl von Nägeli ile botanik okudu. Daha sonra hijyen ve bakteriyoloji alanında ünlü bir uzman haline gelen bilim adamının kardeşi Hans Buchner bu enstitüde çalıştı. B. onun liderliğinde alkol fermantasyonu süreci üzerine araştırmaya başladı. 1885 yılında oksijenin fermantasyon sürecine etkisi üzerine ilk makalesini yayınladı. B. tarafından gerçekleştirilen deneyler, Louis Pasteur'ün de savunduğu, fermantasyonun oksijen varlığında gerçekleşemeyeceği yönündeki o dönemde geçerli olan bakış açısını çürüttü.
1888 yılında doktorasını alan B., iki yıl sonra Erlangen'de kısa bir süre kaldıktan sonra Bayer'in asistanı oldu. 1891'de B., Münih Üniversitesi'ne özel (serbest öğretmen) olarak atandı. B., Bayer'in sağladığı özel bağışlarla küçük bir laboratuvar kurdu ve burada fermantasyon kimyası alanında araştırmalarına devam etti. 1893'te Münih'ten ayrılarak Kiel Üniversitesi'nde analitik kimya bölümüne başkanlık etti ve 1895'te bu üniversitede profesör oldu. Ertesi yıl B., Tübingen Üniversitesi'nde analitik kimya ve farmakoloji dersleri verdi. 1898'de Berlin Yüksek Ziraat Okulu'nda genel kimya profesörü seçildi ve Fermantasyon Proseslerinin Endüstriyel Uygulama Enstitüsü'nün direktörlüğüne atandı.
1893 yılında B. fermantasyonu destekleyen aktif maddeleri aramaya başladığında, iki rakip fermantasyon teorisi galip geldi. Mekanistik teoriye göre maya, sürekli olarak sıvı halde ayrışarak, şeker moleküllerinin ayrışmasına neden olan bir kimyasal stres yaratır. Bu bakış açısına göre, alkol fermantasyonu karmaşık olmasına rağmen genel olarak yaygın bir kimyasal reaksiyondu. Bu teoriye, Louis Pasteur gibi, canlı hücrelerin fermantasyondan "sorumlu" olan belirli bir hayati madde içerdiğine inanan vitalistler tarafından itiraz edildi. Onlara göre, canlı hücrelerde henüz keşfedilmemiş bazı "hayati" bileşenler olmasaydı, kimyasal maddeler tek başına fermantasyon sürecine neden olamazdı. Mekanistik teorinin savunucuları, canlı hücrelerde bulunan maddelerin sentezlenebileceğini göstermiş olsalar da, henüz hiç kimse, canlı olmayan maddelerde fermantasyonu destekleyen veya bu süreci tetikleyen maddeyi izole edemedi.
Kardeşinin cesaretlendirmesiyle B., maya hücrelerinin iç sıvısından saf örnekler alarak etken maddeyi bulmaya karar verdi. Kardeşinin asistanı Martin Gan'ın önerdiği yöntemi kullanan B., mayayı kum ve toprakla birlikte bir havanda ezdi, böylece yüksek sıcaklıkların yıkıcı etkilerinden kaçındı ve seleflerinin elde ettiği sonuçları bozan solventler kullanmadı. Hücresel madde, basınçla serbest bırakılan sıvı altında gazlı bez içinde sıkıldı. B. bu sıvının fermantasyona neden olabileceğini öne sürdü. Ancak daha sonra o ve Hahn bu sıvıyı konsantre bir sakaroz çözeltisi ekleyerek korumaya çalıştıklarında karbondioksit açığa çıktı. Bu şaşırtıcıydı, çünkü maya hücreleri ölmüş olsa da, salgıladıkları sıvıdaki bir şeyin fermantasyona neden olduğu açıktı. B. aktif maddenin zimaz adını verdiği bir enzim veya enzim olduğunu öne sürdü. Onun keşfi, fermantasyonun, enzimin, maya hücresinin hem içindeki hem de dışındaki kimyasal aktivitesinin bir sonucu olarak meydana geldiği ve sözde yaşam gücünün etkisi altında olmadığı anlamına geliyordu.
B.'nin 1897'de yayınlanan "Maya Hücreleri Olmadan Alkol Fermantasyonu Üzerine" adlı çalışması bilim adamı arkadaşları arasında tartışmalara neden oldu ve sonraki yıllarda B. teorilerini desteklemek için gerçekleri toplamak için çok zaman harcadı. 1902 yılında bu çalışmasını açıkladığı ve savunduğu 15 sayfalık bir makalenin yanı sıra mayanın süt şekeri üzerindeki kimyasal etkisine ilişkin araştırmasının sonuçlarını özetlediği birkaç makale daha yayınladı.
1907'de B., "biyolojik kimya alanındaki araştırma çalışmaları ve hücre dışı fermantasyonun keşfi nedeniyle" Nobel Kimya Ödülü'ne layık görüldü. İsveç Kralı II. Oscar'ın ölümü nedeniyle ödül töreni ertelendi ancak İsveç Kraliyet Bilimler Akademisi adına yapılan yazılı sunumda K. A. H. Mörner, B.'nin araştırmasının ortaya koyduğu fermantasyon sürecine ilişkin çelişkili görüşleri özetledi. sonuna kadar. Merner şöyle yazdı: "Fermantasyon yaşamın bir ifadesi olarak kabul edildiği sürece, bu sürecin gidişatına ilişkin soruna daha derinlemesine nüfuz etme umudu çok azdı." Bu nedenle "B., alkolik fermantasyonun canlı hücreler içermeyen maya hücrelerinden izole edilen meyve suyundan kaynaklanabileceğini gösterdiğinde bir sansasyon oluştu... O zamana kadar erişilemeyen alanlar artık kimyasal araştırmaların hedefi haline geldi ve yeni kimya bilimine açılanlar, daha önce görülmemiş umutlar.”
B. Nobel dersinde keşiflerini anlattı ve seleflerine ve meslektaşlarına saygı duruşunda bulundu. "Bitki ve hayvan hücrelerinin, farklı atölyelerde farklı ürünlerin üretildiği kimya fabrikaları gibi olduğuna giderek daha fazla ikna oluyoruz" dedi. İçlerindeki enzimler kontrolör görevi görür. Canlı maddenin bu en önemli kısımlarına ilişkin bilgimiz sürekli artmaktadır. Her ne kadar daha gidecek çok yolumuz olsa da, adım adım ona yaklaşıyoruz.”
Nobel Ödülü'nü aldıktan iki yıl sonra B., Breslau'daki (şimdi Wroclaw, Polonya) üniversitede çalışmaya başladı ve burada fizyolojik kimya bölümünün başkanı oldu. Son akademik ataması 1911 yılında Würzburg Üniversitesi'ne oldu. Birinci Dünya Savaşı'nın başlamasıyla birlikte B. gönüllü olarak askerlik hizmetine girdi. 1917'de Romanya'daki bir sahra hastanesinde tıp uzmanı olarak çalışırken şarapnel parçasıyla yaralandı ve 13 Ağustos'ta Focsani'de öldü; Tübingenli bir matematikçinin kızı olan karısı Lota (Stahl) Buchner'den daha uzun yaşadı. 1900 yılında yapılan bu evlilikten iki oğlu ve bir kızı oldu.
Edward Büchner(1860-1917), bilim adamı kardeşinin rehberliğinde alkol fermantasyonu süreciyle ilgili araştırmalara başladı. Hans Büchner.
1885 yılında eserini yayınladı. oksijenin fermantasyon süreci üzerindeki etkisine ilişkin ilk makale. Tamamlamak E. Bukhner deneyler o dönemde geçerli olan bakış açısını çürütüyordu. Louis Pasteur Fermantasyonun oksijen varlığında gerçekleşemeyeceğini ifade eder.
1893'te ne zaman Edward Büchner Fermantasyonu teşvik eden aktif maddeler aramaya başladığında, iki rakip fermantasyon teorisi galip geldi. Buna göre mekanik teori Sürekli sıvı halde ayrışan maya, şeker moleküllerinin ayrışmasına neden olan kimyasal bir stres yaratır. Bu bakış açısına göre, alkol fermantasyonu karmaşık olmasına rağmen genel olarak yaygın bir kimyasal reaksiyondu. Bu teoriye vitalistler tarafından itiraz edildi: Louis Pasteur, canlı hücrelerin fermantasyondan "sorumlu" olan belirli bir hayati madde içerdiğine inanıyordu. Onlara göre, canlı hücrelerde henüz keşfedilmemiş bazı "hayati" bileşenler olmasaydı, kimyasal maddeler tek başına fermantasyon sürecine neden olamazdı. Mekanistik teorinin savunucuları, canlı hücrelerde bulunan maddelerin sentezlenebileceğini göstermiş olsalar da, henüz hiç kimse, canlı olmayan maddelerde fermantasyonu destekleyen veya bu süreci tetikleyen maddeyi izole edemedi.
Kardeşinin teşvikiyle Edward Büchner Maya hücrelerinin iç sıvısından saf örnekler alarak etken maddeyi bulmaya karar verdiler. Kardeşinin asistanının önerdiği yöntemi kullanmak Martin Gan, mayayı kum ve toprakla birlikte bir havanda ezdi, böylece yüksek sıcaklıkların yıkıcı etkilerinden kaçındı ve seleflerinin elde ettiği sonuçları bozan solventler kullanmadı. Hücresel madde, basınçla serbest bırakılan sıvı altında gazlı bez içinde sıkıldı. Bu sıvının fermantasyona neden olabileceğini öne sürdü. Ancak daha sonra kendisi ve asistanı Martin Gan Bu sıvıyı konsantre bir sakaroz çözeltisi ekleyerek korumaya çalıştım, karbondioksit açığa çıktı. Bu çok şaşırtıcıydı, çünkü maya hücreleri ölmüş olsa bile, salgıladıkları sıvıdaki bir şeyin buna sebep olduğu açıktı. 
Fermantasyon. Edward Büchner Aktif maddenin bir enzim veya enzim olduğunu öne sürdü. kışın. Onun keşfi, fermantasyonun, enzimin, maya hücresinin hem içindeki hem de dışındaki kimyasal aktivitesinin bir sonucu olarak meydana geldiği ve sözde yaşam gücünün etkisi altında olmadığı anlamına geliyordu.
1897 yılında yayınlanan “ Maya hücrelerinin katılımı olmadan alkol fermantasyonu hakkında"bilim adamı arkadaşları arasında tartışmalara neden oldu ve sonraki yıllarda Edward Büchner Teorisini desteklemek için gerçekleri toplamak için çok zaman harcadı.
1902 yılında bu çalışmasını açıkladığı ve savunduğu 15 sayfalık bir makalenin yanı sıra mayanın süt şekeri üzerindeki kimyasal etkisine ilişkin araştırmasının sonuçlarını özetlediği birkaç makale daha yayınladı.
1907'de Edward Büchnerödüllendirildi Nobel Kimya Ödülü"Biyolojik kimya alanındaki araştırma çalışmaları ve hücre dışı fermantasyonu keşfetmesi nedeniyle."
İsveç Kralı II. Oscar'ın ölümü nedeniyle ödül töreni ertelendi ancak İsveç Kraliyet Bilimler Akademisi adına yapılan yazılı başvuruda K. A. X. Merner tarafından sona erdirilen fermantasyon süreci hakkındaki çelişkili görüşleri özetledi. Büchner araştırma. "Fermantasyon yaşamın bir ifadesi olarak kabul edildiği sürece" diye yazdı Merner"Bu sürecin nasıl ilerlediği sorununa daha derinlemesine nüfuz edebilme umudu çok azdı." Bu yüzden "bir his vardı Büchner Alkolik fermantasyonun, canlı hücreler içermeyen maya hücrelerinden izole edilen meyve suyundan kaynaklanabileceğini göstermek mümkündü... O zamana kadar erişilemeyen alanlar artık kimyasal araştırmaların hedefi haline geldi ve daha önce benzeri görülmemiş yeni umutlar açıldı. kimya bilimi.”
Nobel konferansında Edward Büchner keşiflerini anlattı ve seleflerine ve meslektaşlarına saygı duruşunda bulundu. "Bitki ve hayvan hücrelerinin, farklı atölyelerde farklı ürünlerin üretildiği kimya fabrikaları gibi olduğuna giderek daha fazla ikna oluyoruz" dedi. İçlerindeki enzimler kontrolör görevi görür. Canlı maddenin bu en önemli kısımlarına ilişkin bilgimiz sürekli artmaktadır. Her ne kadar daha gidecek çok yolumuz olsa da, adım adım ona yaklaşıyoruz.”
Buchner kardeşlerin deneylerinin daha da geliştirilmesi, bir İngiliz kimyagerin fermantasyon sürecini incelemesine yol açtı. Arthur Bahçesi.
Bazı bilim adamları hala fermantasyonun canlı hücre üzerindeki gizemli bir "hayati kuvvetin" etkisinden kaynaklandığına inanıyordu, ancak 1904'e gelindiğinde A.Gardena Fermantasyonun bir dizi kimyasal süreç olduğu ortaya çıktı. Hipotezini doğrulamak için bir zimaz preparatı hazırladı ve bunu jelatin emdirilmiş gözenekli porselenden yüksek basınç altında süzdü. Zimaz enziminin, biri böyle bir filtreden geçen, diğerinin geçmeyen iki bileşenden oluştuğunu keşfetti. Arthur Bahçesi ayrıca maya ekstraktından herhangi bir bileşeni çıkardığında fermantasyonun durduğunu da buldu. Bu, bir enzim bileşeninin etkili bir şekilde çalışması için bir saniyenin varlığına ihtiyaç duyduğunun ilk kanıtıydı. Bir bileşene “zimaz” adını bırakıp diğer bileşene (veya koenzim) adını vermeye başladı. kosimaz. Daha sonra zimazın bir protein olduğunu, kosimazın ise bir protein (protein olmayan doğaya sahip bir madde) olmadığını keşfetti.
1905'te Arthur Bahçesi ikinci temel keşfini yaptı: Fermantasyon süreci, bir fosfor atomu ve dört oksijen atomundan oluşan fosfatın varlığını gerektirir. Şeker molekülünün parçalanma hızının, karbondioksit ve alkol oluşumunun zamanla yavaş yavaş azaldığını kaydetti. Ancak çözeltiye fosfat eklendiğinde fermantasyon aktivitesi önemli ölçüde arttı. Bu gözlemlere dayanarak Garden, fosfat moleküllerinin şeker moleküllerine bağlanarak fermantasyonun enzimatik indüksiyonu için gerekli koşulları yarattığı sonucuna vardı. Ayrıca reaksiyon ürünlerinden ayrılan fosfatın karmaşık bir dönüşüm zinciri sonucunda serbest kaldığını keşfetti.
1929'da Arthur Bahçesi birlikte Hans von Euler-Helpinödüllendirildi Nobel Kimya Ödülü « Şekerin fermantasyonu ve fermantasyon enzimleri konusundaki araştırmaları için."