Za každým velkým objevem je spousta mravenčí práce nebo šťastná náhoda. U Heyrovského se oba předpoklady spojily, byl neúnavný dříč a navíc se brzy chytil správného nápadu. Jen na oficiální uznání v podobě Nobelovy ceny si musel počkat dlouhých 37 let..

Štěstí měl Heyrovský i na rodinné zázemí. Otec Leopold (1852– 1924) byl dobře situovaný pražský právník a své potomky v jejich zvídavosti velkoryse podporoval. A že ta byla převeliká… Jaroslava bavila fyzika i chemie, mladšího bratra Leopolda (1892–1976) proto zapojoval do svých pokusů.

Otec měl pro syny velké pochopení, dokonce jim z univerzity, kde učil, obstaral vyřazený rentgen. Jaroslav spolu s bratrem si ho doma zapojili a začali experimentovat s akvarijními rybičkami. Dařilo se jim, a tak si pořídili snímky svého zápěstí a rozesílali je jako novoročenky přátelům.

Vstříc Londýnu

Po maturitě začal Heyrovský studovat matematiku, fyziku a chemii na pražské univerzitě. Už v prvním ročníku ale zjistil, že ho víc přitahuje zcela nový obor fyzikální chemie – ta se ovšem v Praze ještě nepřednášela.

Znovu tedy pomohl otec, který synovi umožnil vydat se na University College do Londýna. Byla to skoro osudová cesta, která mladíka nasměrovala k budoucímu objevu i celoživotnímu výzkumu. V Londýně totiž Jaroslava zaujala elektrochemie a pro svou rigorózní práci si vybral téma elektrochemické vlastnosti hliníku.

Pracoval na ní ale déle, než si představoval, protože studium a běžný život přerušila I. světová válka. Heyrovský, který trávil prázdniny roku 1914 doma, se už do Londýna nesměl vrátit a musel se hlásit do armády.

Od vyslání na frontu ho zachránila křehká fyzická kondice, kvůli které skončil u zdravotníků. Jeho stav se ale zhoršoval, proto se už během války vrátil do Prahy, kde pokračoval na rigorózní práci. Stihl ji s koncem války a v uniformě, která už něco pamatovala, skládal závěrečnou zkoušku.

Bratr Leopold vzpomínal, že „… měl na jedné nohavici díru, a tak ji vypodložil papírem a ten vybarvil modrým inkoustem.“.

Osudové rozhodnutí

Při zkoušce ale na uniformě pramálo záleželo. Jednoho ze zkoušejících, fyzika Bohumila Kučeru (1874 –1921), totiž mnohem více zajímaly Heyrovského zkušenosti s elektrochemickým výzkumem hliníku.

Sám totiž pracoval na něčem obdobném se rtutí, přičemž jeho experiment byl jednoduchý. Z kapiláry vypouštěl do roztoku kapičky rtuti, které fungovaly jako elektroda. Druhou elektrodou byla rtuť na dně nádoby.

Následně sledoval, co dělá změna potenciálu s povrchovým napětím „živého stříbra“. Bohužel pro něj mu však vznikaly anomálie, pro které neměl vysvětlení.

Trojitý úspěch

Mladíkovi proto navrhl, aby v jeho výzkumu pokračoval a podivné chování kapkové elektrody objasnil. A Heyrovský souhlasil. Od zkoušky nakonec odcházel nejen obdařený diplomem, ale také s nabídkou na místo asistenta od druhého zkoušejícího, a ještě na pokračování výzkumu profesora Kučery.

Obdržel dokonce i jeho dosavadní výsledky, aby však velice záhy zjistil, že je to ubíjející práce. S velkou vytrvalostí vydržel vážit rtuťové kapky několik let, k žádným výsledkům ale nedošel. Kolem Vánoc roku 1921 toho začal mít dost.

Řekl si, že je na čase změnit metodu, vždyť je vlastně elektrochemik. Přestane vážit kapající rtuť, zapojí galvanometr a bude měřit proud, který roztokem prochází. A překvapení přišlo okamžitě, v roztoku se skutečně něco odehrávalo.

Přelomový objev

Po sérii opakování začalo Heyrovskému svítat, k čemu dochází. Kapající rtuť i rtuť na dně byly propojené se zdrojem elektrického napětí. Kuchyňská sůl, která se v roztoku přirozeně rozpouštěla na ionty, na proud reagovala.

Kladné ionty se stahovaly k anodě, záporné ke katodě. Na těch se pak rozpuštěné látky redukovaly nebo oxidovaly, tím uváděly elektrony do pohybu a měnily proud, který prochází nádobkou. Jak budoucí držitel Nobelovy ceny změny sledoval, uvědomil si, že se tento obecný princip musí projevovat zdánlivými anomáliemi a že křivky s maximy, které při záznamu pokusu vznikaly, vlastně odpovídaly vlastnostem konkrétních látek.

Každá reagovala na jiné napětí a podle své koncentrace vytvářela jiný proud. Tím se rozpuštěné chemikálie na křivce jednoznačně identifikovaly a současně udávaly své množství. Když si to Jaroslav Heyrovský uvědomil, pochopil, že objevil mimořádně elegantní a jednoduchý způsob chemické analýzy, kterému se žádný z tehdy známých postupů nemohl ani s odstupem rovnat.

Výhodné spojenectví

V té době už byl docentem, a tak neměl problém vydat o výsledku pokusů články v různých odborných časopisech. Jeden z nich si přečetl i mladý japonský fyzik Masuzó Šikata (1895–1964), který v té době pobýval v Berlíně na stáži.

Netrvalo dlouho než Heyrovskému napsal, zda může přijet. Svého rozhodnutí mladíka přijmout český vědec nikdy nelitoval. V Šikatovi totiž získal velmi šikovného spolupracovníka, který mu pomáhal nejen dál zkoumat charakter křivek, ale také změnit experimentální metodu na prakticky použitelnou.

Potřebovali jen vymyslet přístroj, který by měření zautomatizoval a zpřístupnil polarografii jako běžnou analytickou metodu.

Novinka je na světě!

Psal se rok 1924, když dvojice představila první polarograf, který předchozí pracné měření a zaznamenávání křivek zkrátil z mnoha hodin na pět minut. Objev s obrovským praktickým dopadem měl nevídaný ohlas a rychle se šířil světem.

Za Heyrovským jezdili zahraniční vědci, světové univerzity ho zvaly na přednášky, několik měsíců dokonce působil v USA, přednášel ale i v tehdejším Sovětském svazu. Jen doma s polarografem pohořel, patentový úřad Heyrovského se Šikatou odmítl s tím, že jde jen o vědeckou zajímavost a pro praxi nebude mít žádný význam.

Válečné stíny

Ve zdokonalování metody pokračoval Heyrovský dál, a roce 1934 se dočkal i první, zatím neúspěšné nominace na Nobelovu cenu. Větší starosti mu ale dělalo, že se opět schylovalo k válce. Začátek okupace navíc přinesl šok v podobě uzavření českých vysokých škol.

Úspěšnému chemikovi tehdy podal pomocnou ruku profesor Johann Böhm (1895–1952) z německé části pražské univerzity a nabídl mu, aby pokračoval v jeho laboratoři. Heyrovský si postupně přibral skoro dvacítku českých studentů a vědců, takže výzkum ilegálně pokračoval pod hlavičkou německé instituce.

Po skončení války však československé úřady obvinily vědce z kolaborace. Nepomohl ani zásah tehdejšího prezidenta Edvarda Beneše (1884–1948). Musel ústav opustit. Až po vlekoucím se vyšetřování se koncem roku 1946 ukázalo, že nepomáhal německému výzkumu, naopak němečtí vědci z kolegiality riskovali a pomohli tomu českému.

Jeho jméno bylo očištěno a mohl se do ústavu vrátit. Podle pamětníků byl pro svou laskavost a skromnost oblíbený, i když byl na druhou stranu náročný, navíc puntičkář, který si potrpěl na pořádek nejen v laboratořích.

Autor: Kateřina Pavelcová

Více se dočtete v čísle 12/2023, které je právě v prodeji!