De chemie had duidelijk betere dagen gekend. Curator Ann Seeger haalt de Gilbert-set uit het midden van de 20e eeuw uit een kast met glazen voorkant aan de achterkant van een rommelige berging in het National Museum of American History en opent de helderblauwe houten doos, waaruit blijkt dat verschillende flessen met chemicaliën ontbreken en sommige flesjes hebben hun etiketten verloren. De vorige eigenaars hadden ze echter niet door enkele ontbrekende stukken laten tegenhouden; de kit werd aangevuld met een set plastic maatlepels die uit de keuken van een moeder lijken te zijn gestolen.
Een van de bibliothecarissen van het museum schonk de kit; hij en zijn broer hadden er als kinderen mee gespeeld. "Ze waren niet erg goed met chemie, " zegt Seeger, wat de carrièrekeuze van de donor kan verklaren.
De collectie van het museum bevat verschillende felgekleurde kits uit de korte bloeitijd van het speelgoed in de vroege tot midden 20e eeuw eeuw, toen de chemieset onmisbaar was voor de beginnende wetenschapper. Het verhaal van hoe de chemie tot zo'n prominente plaats kwam en vervolgens viel, volgt de boog van het 20e-eeuwse Amerika, van de opkomst als een hub voor nieuwe handel tot een tijdperk van wetenschappelijke ontdekking, en weerspiegelt de veranderende waarden en angsten van het Amerikaanse volk .
Seeger laat me een kleine, bruine houten doos zien, circa 1845, ongeveer tien centimeter groot, ingelegd met een klein reliëf van zilverachtig metaal, wat een scène van een schip laat zien, met mannen in pantalons die zwaarden vasthouden. Een groen label aan de binnenkant van het deksel geeft het oorspronkelijke doel van deze nu lege doos: “G. Leoni's draagbare laboratorium. '
De speelgoedchemieset heeft zijn wortels in draagbare 18e-19e en 19e-eeuwse draagbare chemiekits die in dergelijke dozen aan wetenschappers en studenten worden verkocht voor praktisch gebruik. De kits bevatten glaswerk, chemicaliën, misschien een schaal of een vijzel en stamper, en andere noodzakelijke apparatuur voor het uitvoeren van chemische tests in de geneeskunde, geologie of andere wetenschappelijke velden of voor klassikaal onderwijs.
Veel kits werden geassembleerd in Engeland, maar de chemicaliën kwamen uit Duitsland. De nadering van de Eerste Wereldoorlog droogde die voorraad snel op, omdat fabrikanten resterende middelen aan de oorlogsinspanning gebruikten; chemie set productie daalde.
Tegelijkertijd begonnen twee broers, John J. en Harold Mitchell Porter, over de Atlantische Oceaan in de Verenigde Staten, een chemisch bedrijf in Hagerstown, Maryland, en - geïnspireerd door de Engelse chemiekits en een nieuw stuk speelgoed, de Erector Set, dat was wint aan populariteit - produceerde al snel speelgoedversies van de chemieset met de bedoeling jonge jongens in de wetenschap te inspireren. Deze Chemcraft-sets, zoals ze werden genoemd - gevuld met chemicaliën, labware, een balans, een alcohollamp en nuttige instructies - verspreidden zich al snel buiten de regio Washington, DC en werden verkocht in Woolworth's en andere winkels in het hele land. Prijzen varieerden van $ 1, 50 tot $ 10, afhankelijk van de complexiteit van de kit.
Tegen 1920 begreep Alfred Carlton Gilbert, de uitvinder die groot was met de Erector Set in 1913, de trend en breidde hij zijn speelgoed uit bedrijf om verkoopwetenschap op te nemen. Met twee grote fabrikanten die strijden om klanten, was de chemieset klaar voor de start. The Porter Chemical Company en AC Gilbert hebben tientallen jaren gevochten om klanten met advertenties in tijdschriften voor kinderen en wetenschap, en hun kits op de markt gebracht als een pad naar een toekomstige carrière in de chemie.
“Uit de depressie komen, dat was een boodschap die zou resoneren met veel ouders die wilden dat hun kinderen niet alleen een baan zouden hebben die hen geld zou opleveren, maar ook een carrière die stabiel was. En als ze onderweg de wereld zouden kunnen verbeteren, dan nog beter ', zegt Rosie Cook, registrar en assistent-curator bij de Chemical Heritage Foundation in Philadelphia. (CHF herbergt een van de beste collecties chemiesets van het land, waarvan er vele in een tentoonstelling in 2014 te zien zullen zijn.)
Wereldoorlog II bracht een stormloop van wetenschappelijk onderzoek en bloeiende tijden voor Amerikaanse bedrijven zoals Goodyear en DuPont met zich mee. Na het succes van het Manhattan Project werd de wetenschap een deel van de identiteit van Amerika als een wereldmacht in de jaren na de oorlog, en de overheidsfinanciering stroomde in onderzoek. De ruimterace begon en de ontdekkingen stapelden zich op - de uitvinding van de transistor, de ontdekking van de structuur van DNA, de oprichting van het poliovaccin - en de marketing van de chemieset verschoof, weerspiegeld in de reclameslogan voor Chemcraft, "Porter Science Bereidt Young America voor op wereldleiderschap. ”
Zulke slogans waren niet alleen slimme marketing; de chemieset inspireerde inderdaad een generatie grote wetenschappers. “Toen ik 9 jaar oud was, gaven mijn ouders me een chemieset. Binnen een week had ik besloten om chemicus te worden en heb ik nooit aan die keuze geweigerd ”, herinnert Robert F. Curl, Jr. zich in zijn autobiografie over de Nobelprijs. Curl Jr. werd in 1996 bekroond met de Nobelprijs voor de chemie voor de ontdekking van buckyballs en was een van de vele Nobelprijswinnaars die de kits crediteren voor het inspireren van hun carrière.
AC Gilbert nr. 1 "Chemistry Outfit for Boys" chemieset, 1943 (foto's door Gregory Tobias, collecties collecties chemisch erfgoed) 
Chemcraft Chemistry Set No. 2, 1940 (foto's van Gregory Tobias, collecties collecties chemisch erfgoed) 
Chemcraft Chemistry Set No. 415, 1950 (foto's van Gregory Tobias, collecties collecties chemisch erfgoed) 
Gilbert Chemistry Set, 1920. AC Gilbert was een van de eerste fabrikanten van chemiekits voor kinderen. (Foto's van Gregory Tobias, collecties van de Chemical Heritage Foundation) 
Chemcraft Senior Chemistry Set No. 5, 1942 (foto's van Gregory Tobias, collecties collecties chemisch erfgoed) 
Smithsonian Chemistry Set XP4000 (foto's door Gregory Tobias, collecties chemische erfgoedstichting) 
Harry Potter Spells & Potions Chemistry II Set No. 502 (foto's door Gregory Tobias, collecties collecties chemisch erfgoed) 
American Science Series nr. 535 Senior Chemistry Set (foto's van Gregory Tobias, collecties van de Chemical Heritage Foundation) 
Chemcraft Chemistry Set No. 7334, 1987 (foto's van Gregory Tobias, collecties collecties chemisch erfgoed) 
Handy Andy Chemistry Set, 1955 (foto's door Gregory Tobias, collecties collecties chemisch erfgoed) 
BGL Chemistry Set, 1930's (foto's door Gregory Tobias, collecties chemische erfgoedstichting) 
Chemcraft Chemistry Set met Atomic Energy, 1950's (foto's door Gregory Tobias, collecties collecties chemisch erfgoed) 
Lionel Porter Chemistry Set No. 21310, 1963 (foto's door Gregory Tobias, collecties collecties chemisch erfgoed) 
"Mr. Wizard's Experiments in Chemistry" Chemistry Set, 1973 (foto's door Gregory Tobias, collecties collecties chemisch erfgoed) 
Box voor Chemcraft Chemistry Lab, Junior Deluxe nr. 605, 1956 (foto's door Gregory Tobias, collecties collecties chemisch erfgoed) 
Gilbert Chemistry Outfit No. 1, 1953 (foto's door Gregory Tobias, collecties collecties chemisch erfgoed) De meeste chemicaliën en apparatuur in deze chemiekits waren onschadelijk, maar sommige zouden zelfs de meest milde moderne ouder zorgen maken: natriumcyanide kan goud in water oplossen, maar het is ook een dodelijk gif. "Atoom" chemie sets van de jaren 1950 omvatten radioactief uraniumerts. Glasblazersets, die een vaardigheid onderwezen die nog steeds belangrijk is in de chemielaboratoria van vandaag, kwamen met een steekvlam.
De veiligheidsbewuste jaren zestig maakten een snel einde aan de populariteit van de chemieset. De Federal Hazardous Substances Labelling Act van 1960 vereiste etiketten voor giftige en gevaarlijke stoffen, en chemieproducenten haalden de alcohollampen en zuren uit hun kits. De Toy Safety Act uit 1969 verwijderde loodverf van speelgoed, maar eiste ook zijn tol op de sets. De oprichting van de Consumer Product Safety Commission in 1972 en de goedkeuring van de Toxic Substances Control Act in 1976 resulteerden in verdere beperkingen van de inhoud van de kits. Kranten die ooit de komst van nieuwe soorten chemie-uitzendingen uitzonden, waarschuwden al snel voor hun gevaren, en bevelen aan dat ze alleen aan oudere kinderen worden gegeven en opgesloten blijven voor hun jongere broers en zussen. "De dood van de chemie is bijna een onbedoeld gevolg van de toename van de wetgeving inzake consumentenbescherming", zegt Cook.
Dit tijdperk zag ook een toename van milieubewustzijn en een wantrouwen tegenover chemie en door de overheid gefinancierde wetenschap. Rachel Carson publiceerde Silent Spring, waarschuwend voor de schadelijke effecten van pesticiden. De anti-nucleaire beweging nam toe. Het Amerikaanse volk werd zich bewust van de verwoestende effecten van Agent Orange, de chemische ontbladeraar die in Vietnam wordt gebruikt. En in de jaren 1970 en 1980 had de wetenschap haar magie verloren, net als de chemie.
De laatste chemieset die Seeger me laat zien dateert uit 1992 - het is een Smithsonian-merkkit ontwikkeld onder de begeleiding van haar voorganger, John Eklund. "Het is compleet anders dan de oudere sets, " merkt Seeger op, wijzend op de veiligheidsbril, de vervanging van al het glas door plastic en waarschuwingslabels die groter zijn dan de namen van de chemicaliën. De doos schept op dat het "de veiligste chemieset is die is gemaakt."
De jaren tachtig brachten nieuwe maatschappelijke problemen met zich mee - aids, Tsjernobyl, het ozongat - maar mensen keken nu opnieuw naar de wetenschap voor oplossingen. De chemie kwam weer terug, hoewel dramatisch veranderd. Er waren minder chemicaliën of geen chemicaliën en veiligheid was een prioriteit.
Michelle Francl, een theoretisch scheikundige aan het Bryn Mawr College, vraagt zich af of die nadruk op veiligheid jonge wetenschappers misschien minder veilig maakt. "Ik krijg studenten die ik niet kan krijgen om oogbescherming te dragen in het lab of schoenen met gesloten teen", zegt ze. "We laten kinderen voetballen, voetballen, fietsen, allemaal inherent gevaarlijker dan de meeste dingen die ze met een chemieset kunnen doen."
Het ergste dat gebeurde tijdens Francl's eigen jonge avonturen in de scheikunde thuis was toen haar broer een wenkbrauw verloor, en dat was niet eens gerelateerd aan een experiment met scheikunde. "We hadden een zeer gedenkwaardige explosie, die we voor mijn moeder hebben weten weg te houden", herinnert Francl zich. Het paar had de apparatuur opgerold om waterstof en zuurstof van water te scheiden. Hun instructies bevolen aan te testen op de aanwezigheid van waterstof met een gloeiende sintel - gelukkig werkten ze in een geïmproviseerd kelderlaboratorium waar niets brandbaar was. “Het maakte geen grote puinhoop. Er was gewoon een grote poef, "zegt ze.
In een tijdperk van ouderschap van helikopters, risicoaversie en rechtszaken - om nog maar te zwijgen van de opkomst van meth-laboratoria in het hele land - lijkt het erop dat zelfs de gecastreerde chemie gedoemd is tot een nieuwe dood.
Maar in de 21e eeuw zijn er ook nieuwe problemen voor de wetenschap die moeten worden opgelost, waaronder hoe voedsel, water en stroom te leveren aan een wereldbevolking die in 2100 tien miljard mensen zal passeren. Regeringen van overheid en bedrijfsleven leggen opnieuw de nadruk op wetenschappelijk onderwijs. En de chemieset heeft een beetje een opleving doorgemaakt. Educatieve speelgoedwinkel Discover Dit rapporteerde een sterke verkoop van chemiesets tijdens het kerstseizoen van vorig jaar, verankerd door een vernieuwde lijn van traditionele chemiesets van Thames & Kosmos. Cook zegt dat de sets erg lijken op de Chemcraft- en Gilbert-sets uit de vroege 20e eeuw, maar misschien zelfs beter zijn voor het leren van wetenschap. Ze worden verkocht in vier stappen van steeds moeilijker wordende pakketten die het leren van de basisprincipes aanmoedigen voordat ze verder gaan met hardere taken. Cook was opgetogen over de handleidingen: "Ze vertellen je niet alleen wat je leert en verdelen het in soorten experimenten, [maar ook] ze vertellen je de geschiedenis achter de ontdekking", evenals hoe je experimenten weggooit, " wat vandaag erg handig is, omdat je niet zomaar dingen in de afvoer kunt dumpen. '
Maar de realiteit is dat een traditionele chemieset waarschijnlijk niet langer nodig is om thuis chemie uit te voeren. Boeken en handleidingen zijn direct beschikbaar en apparatuur en chemicaliën kunnen online worden gekocht of overal in huis worden opgepikt, zoals Francl deed toen ze jong was. En hoewel veiligheid een zorg zou moeten zijn, zouden ouders moeten erkennen dat de meeste ongelukken thuis thuis gebeuren niet door kinderen die chemicaliën in de kelder mengen, maar door volwassenen die schoonmaakmiddelen boven mengen. "De dingen die mensen doden, als je kijkt naar de ongelukken in huizen, zijn mensen die bleekmiddel mengen met alles, van ammoniak tot pesticiden, " zegt Francl.
Experimenten thuis hebben wetenschappers en uitvinders jarenlang geïnspireerd, en het zou jammer zijn als zorgen over de veiligheid ervoor zouden zorgen dat beginnende chemici niet aan de slag konden. "Ik zou ouders aanmoedigen om hun kinderen een beetje riskant te laten zijn en dingen te laten proberen waar het misschien ingewikkeld is om te werken, " zegt Francl. En: "Heb geduld met de rotzooi."
