Carl Engler

Carl Engler

5. 1. 1842–7. 2. 1925

Německý chemik a zakladatel moderní vědy o ropě. Jeho jméno nese Englerův viskozimetr a Englerovy stupně °E, relativní výtoková stupnice používaná hlavně při hodnocení ropných produktů.

Německý chemik Carl Oswald Viktor Engler se narodil 5. ledna 1842 ve Weisweil am Rhein v Bádensku jako syn pastora. Studoval chemii od roku 1859 na Polytechnické škole v Karlsruhe a v roce 1864 získal doktorát na univerzitě ve Freiburgu. Věnoval se technické chemii, organické chemii, ropným produktům a praktickým metodám zkoušení kapalin.

Akademická kariéra

Po doktorátu se Engler habilitoval a působil jako soukromý docent. Roku 1872 byl jmenován mimořádným profesorem chemie na Univerzitě v Halle. V této době vydal spolu s Friedrichem Stohmannem první svazky díla Handbuch der technischen Chemie (2 svazky, 1872–1874).

V roce 1876 byl povolán jako řádný profesor na Polytechnickou školu v Karlsruhe (od roku 1885 technická vysoká škola). Roku 1887 převzal profesuru čisté chemie a vedení chemického institutu. V Karlsruhe působil celkem 43 let, až do odchodu do důchodu v roce 1919.

Engler byl také veřejně činný. V letech 1887–1890 byl poslancem Říšského sněmu za Národně liberální stranu a v letech 1890–1904 členem I. komory bádenského zemského sněmu. Byl členem Pruské akademie věd, Heidelberské akademie věd a řady dalších vědeckých institucí.

Rané práce na syntéze indiga

Jedním z Englerových raných vědeckých úspěchů byly práce na syntéze indiga. V roce 1870 spolu s Adolfem Emmerlingem ukázal, že indigové barvivo může vznikat chemickou cestou z organické látky, která nebyla přímo odvozena z přírodního indiga. Nešlo ještě o pozdější průmyslově propracovanou syntézu, ale o důležitý krok v dějinách syntetických barviv. K systematičtějším syntézám indiga dospěl později Adolf von Baeyer, nositel Nobelovy ceny za chemii z roku 1905.

Věda o ropě

Engler se od osmdesátých let 19. století stal jedním z předních odborníků na chemii ropy. Podnikl rozsáhlé výzkumné cesty, mimo jiné do Kaukazu, do Egypta a do Severní Ameriky, aby studoval ropná ložiska přímo v terénu.

Svou teorii organického původu ropy podložil experimentálně: ukázal, že při zahřívání rybího tuku a jiných živočišných a rostlinných tuků pod vysokým tlakem vznikají olejovité produkty podobné přírodní ropě. V ropě také prokazoval látky spojované s organickým původem. Teorie organického původu ropy, na jejíž formulaci spolupracoval s Hansem von Höferem (geologem a montanistou), se stala jednou z dominantních teorií v oboru a je základem moderní ropné geologie.

Vrcholným dílem Englerovy vědy o ropě bylo šestidílné encyklopedické dílo Das Erdöl, seine Physik, Chemie, Geologie, Technologie und sein Wirtschaftsbetrieb (Ropa, fyzika, chemie, geologie, technologie a hospodářství, 1907–1925), na němž se podílel také H. von Höfer. Dílo shrnovalo chemické, geologické, technologické i hospodářské poznatky o ropě.

Englerův viskozimetr

Carl Engler navrhl výtokový přístroj pro porovnávací měření viskozity kapalin – Englerův viskozimetr. Princip měření spočívá v porovnání doby výtoku zkoumané kapaliny s dobou výtoku stejného objemu destilované vody. U klasického uspořádání se měří výtok 200 cm3 kapaliny a voda se vztahuje ke standardní teplotě 20 °C. Výsledek se vyjadřuje v Englerových stupních °E.

Englerovy stupně °E

Englerovy stupně nejsou jednotkou SI ani přímou jednotkou kinematické viskozity. Jde o relativní výtokovou stupnici: hodnota °E vyjadřuje, kolikrát delší je doba výtoku zkoumané kapaliny než doba výtoku stejného objemu vody v daném Englerově viskozimetru za předepsaných podmínek. Hodnota 1 °E tedy odpovídá referenčnímu výtoku vody, nikoli univerzální absolutní viskozitě.

Přepočet Englerových stupňů na kinematickou viskozitu ν v mm2·s−1 (centistokes, cSt) se v technické praxi prováděl empirickými vztahy. Pro orientační přepočet se často uvádí vztah, v němž E znamená číselnou hodnotu v Englerových stupních:

ν ≈ 7,31 · E − 6,31 / E   [mm2·s−1]

Tento vztah je empirický a má smysl jen pro rozsah a podmínky, pro které byl kalibrován. Přesnější převody se řídí konkrétní normou, teplotou a provedením přístroje. V současné technické dokumentaci se obvykle používá přímo kinematická viskozita v mm2·s−1 nebo dynamická viskozita v Pa·s, v praxi často v mPa·s.

Engler v praxi

Englerovy stupně byly užitečné zejména v době, kdy se ropné produkty posuzovaly rychlými provozními metodami. Výtokový viskozimetr umožnil jednoduše porovnávat mazací oleje, topné oleje a další kapalné produkty podle toho, jak rychle protékaly standardizovaným otvorem. Pro ropný průmysl to byla praktická kontrolní metoda při výrobě, skladování i obchodování.

Dnes se ve specifikacích maziv běžně uvádí kinematická viskozita při 40 °C a 100 °C. Starší údaje v °E se proto musí brát jako historická nebo orientační hodnota a převádět je s ohledem na použitou normu. Při porovnávání starších tabulek je důležité zkontrolovat teplotu měření, protože viskozita kapalin je na teplotě silně závislá.

Ocenění a uznání

Englerův význam spočívá hlavně v propojení laboratorní chemie s průmyslovou praxí. Přispěl k rozvoji technické chemie, ropné geologie, zkušebnictví ropných produktů a starších viskozitních stupnic. Díky tomu patří k výrazným osobnostem německé technické chemie přelomu 19. a 20. století.

Carl Engler zemřel 7. února 1925 v Karlsruhe ve věku 83 let.

Časté otázky

Co jsou Englerovy stupně a jak se liší od kinematické viskozity?
Englerovy stupně °E jsou relativní výtoková stupnice. Vyjadřují, kolikrát delší dobu potřebuje daná kapalina k výtoku přístrojem oproti vodě. Kinematická viskozita je naproti tomu fyzikální veličina se současnou praktickou jednotkou mm2·s−1.
Jak se Englerovy stupně přibližně převádějí na centistokes?
Pro orientační přepočet se používá empirický vztah ν ≈ 7,31 · E − 6,31 / E, kde E je číselná hodnota v Englerových stupních a ν vychází v mm2·s−1. U přesných technických údajů je nutné řídit se příslušnou normou a teplotou měření.
Proč Engler zkoumal rybí tuk?
Engler chtěl experimentálně podpořit organický původ ropy. Zahříváním rybího tuku a jiných tuků pod vysokým tlakem získával olejovité produkty podobné přírodní ropě. Šlo o argument proti teoriím, které vysvětlovaly vznik ropy převážně anorganicky.
Jaký byl Englerův příspěvek k výrobě barviv?
V roce 1870 se spolu s Adolfem Emmerlingem podílel na raných pokusech o syntézu indiga. Tyto práce měly význam pro dějiny syntetických barviv, ale průmyslově rozhodující syntézy indiga souvisejí hlavně s pozdější prací Adolfa von Baeyera a chemického průmyslu.
Kde se Englerova metoda používala?
Englerův viskozimetr se používal zejména pro ropné produkty, například mazací oleje, technické oleje a další kapaliny, u nichž bylo potřeba rychlé provozní porovnání. Dnešní normy dávají přednost přímému vyjádření kinematické viskozity v mm2·s−1.

Další informace

Varianty jména: Karl Engler, Carl Oswald Viktor Engler. Časté překlepy: Englerův stupeň, Englerovy stupne.

Pojmenováno po Englerovi

Související