Renk ve sanayi devrimi: Alman kimya sanayisinin yükselişi

Kısa cevap

Sentetik boya 1856'da Londra'da bulundu ve ilk yıllarda sektöre İngiliz ve Fransız firmaları egemen oldu; ama yüzyılın sonunda sentetik boya pazarının öncüsü Alman firmalarıydı. Tarihçilerin öne çıkardığı açıklama, Alman boya şirketlerinin 1870'lerin sonundan itibaren yeni boyalar bulmayı rastlantıya değil düzenli bir iç araştırmaya, yani şirket içi araştırma laboratuvarlarına bağlaması ve bunu üniversitelerle kurulan bir bilgi ağıyla birleştirmesidir; buna karşılık İngiltere'deki öncülük bu kurumlara dönüşmedi, Fransa'daki güçlü bir patent tekeli ise rekabeti ve yeniliği boğdu. Aynı şirketler zamanla boyadan fotoğraf, ilaç ve genel kimyaya genişledi, 1925'te büyük bir birleşmeyle IG Farben'i kurdu ve bu yapı Nazi döneminde zorla çalıştırma dahil ağır suçlara ortak oldu.

Londra'da başlayan sanayi

TK-08, William Henry Perkin'in 1856'da sıtma ilacı kinini üretmeye çalışırken moru bulmasını anlatır. Bu dersin sorusu, o buluşun ardından kurulan sanayinin neden kurulduğu ülkede kalmadığıdır.

Murmann'ın çalışmasının alt başlığı, açıklamanın özünü taşır: firmaların, teknolojinin ve ulusal kurumların birlikte evrimi. Liderliğin el değiştirmesi tek bir kararla değil, bu üçünün farklı ülkelerde farklı biçimde birbirini beslemesiyle oldu.

Fransa'da bir tekelin çöküşü

Erken dönemin en çarpıcı örneklerinden biri Fransa'dan gelir. Lyon'lu Renard frères et Franc firması, fuchsine adlı kırmızı-mor bir sentetik boyanın patentine sahipti.

Renk tekellerinin çoğu zaman bir ikameyle yıkıldığı EC-01'in konusuydu. La Fuchsine'nin öyküsü, yasal bir tekelin bile hızla değişen bir kimya alanında kendi sahibini koruyamayabileceğini gösterir: yeni boyalar ve yeni yöntemler, bir patentin kapsadığından daha hızlı ortaya çıkıyordu.

Almanya: araştırmayı kurumlaştırmak

Alman boya şirketlerinin, örneğin BASF'nin ve Hoechst'in, belirleyici adımı neydi? Yaygın bir anlatı, bu şirketlerin üniversite eğitimli kimyagerleri işe almasını öne çıkarır. Ernst Homburg, bu anlatının eksik olduğunu savunur.

Homburg'un çalışması aynı zamanda tarih yazımının kendisine bir düzeltmedir. Ona göre bu konudaki eski çalışmalar, 1950'lerde "bilim ile sanayinin evliliği" üzerine yazan pek çok yazar gibi, üniversite eğitimli kimyagerlerin işe alınmasını sanayi araştırmasının doğuşuyla yanlış biçimde eşleştirmişti; BASF'nin ve Hoechst'in 1860'ların sonunda akademik kimyagerleri işe alması, bu yüzden "bir araştırma kadrosu edinmek" olarak betimlenmişti. Homburg bunu, on dokuzuncu yüzyıl kimya sanayisinde kimyagerlerin rolünün yanlış anlaşılması olarak görür. Bu tartışma, bir liderlik değişimini açıklarken hangi olgunun belirleyici sayıldığının bile tarihçiler arasında sınandığını gösterir.

Bu ayrım, kartın sorusunun cevabının merkezindedir. Bir şirketin kimyager çalıştırması başka, yeni boya bulmayı sürekli, planlı ve bütçeli bir iş hâline getirmesi başkadır. İkincisi, rakiplerin tek tek buluşlarla yetişemeyeceği bir hız ve genişlik sağladı.

Boyadan fotoğrafa: renk kimyasının yayılması

Boya kimyasının birikimi yalnız kumaşa kalmadı. 1873'te Alman fotoğraf kimyacısı Hermann Wilhelm Vogel, bazı boyaların fotoğraf emülsiyonlarını daha önce kaydedemedikleri dalga boylarına duyarlı kılabildiğini buldu; fotoğraf tarihçisi Josef Maria Eder, bu buluşu optik duyarlılaştırmanın keşfi olarak kaydeder.

Böylece boya sanayisinin ürettiği moleküller, bir başka renk teknolojisinin, fotoğrafın ve sinemanın, gelişmesini de mümkün kıldı. Bu, FS-09 ve FS-10'da ele alınan film kimyasının ve tenlerin kaydedilme biçiminin bir ön tarihidir; aşağıdaki örnek, bu geçişin tenleri nasıl etkilediğini gösterir.

Karteller ve IG Farben

Alman boya şirketleri yüzyılın başından itibaren aralarında anlaşmalar ve birlikler kurdu; rekabeti sınırlayan bu yapılar, ekonomide kartel diye adlandırılır.

Bir renk sanayisinin tarihi, burada renkten çok daha ağır bir tarihe dönüşür. Boya kimyasının birikimi, bir kartelin ekonomik ve siyasi gücüne, o güç de bir diktatörlüğün suçlarına ortaklığa dönüştü. Aynı kaynağa göre şirket, savaştan sonra kurucu parçalarına bölünse de tasfiye hâlindeki bir tüzel kişilik olarak 2003'e kadar varlığını sürdürdü; Wollheim'ın 1951'deki davası ise, anıtın tanımıyla, tazminat için açılmış emsal niteliğinde bir davaydı. Bu ders o tarihin ayrıntısını anlatmaz; ama renk ekonomisinin anlatıldığı yerde bu bağın atlanmaması gerekir.

Patentler ve savaş

Alman boya sanayisinin patentleri, Birinci Dünya Savaşı'ndan sonra başka ülkelerin sanayilerini de şekillendirdi.

Yazarlar sorunu bugünün diliyle de kurar: zorunlu lisans, gelişmekte olan ülkelerdeki firmaların yabancılara ait buluşları patent sahiplerinin izni olmadan üretmesine olanak tanır ve bu yüzden bugünün politika tartışmalarının da konusudur. Bir renk sanayisinin tarihi, burada güncel bir politika sorusuna kaynak olur.

Bu bulgu, patent tekelinin iki yüzünü bir kez daha gösterir: Alman firmalarının patentleri onların liderliğini korudu; bu patentlerin başka bir ülkede herkese açılması ise o ülkenin kendi kimya sanayisinin gelişmesine yardım etti.

Kartın sorusu

İngiltere sentetik boyayı icat ettiği halde sanayide neden liderliği kaybetti? Çünkü ilk buluşun avantajı, yeni boyaları sürekli ve planlı biçimde bulmayı sağlayan kurumlara dönüşmedi. Alman boya şirketleri 1877–1883 arasında kendi araştırma laboratuvarlarını kurarak yeniliği bir şirket işlevi hâline getirdi ve bunu üniversitelerle kurdukları bilgi ağıyla birleştirdi; Murmann'ın deyişiyle firmalar, teknoloji ve ulusal kurumlar Almanya'da birbirini besleyerek birlikte gelişti. Fransa'da ise güçlü bir patent tekeli, sahibini bile koruyamadan dağıldı. Liderlik, ilk buluşu yapanın değil, buluşu sürekli bir üretime çevirecek kurumları kuranın oldu.

Örnek — duyarlılaştırılmamış bir emülsiyon tenleri nasıl kaydeder?

Optik duyarlılaştırmanın tenlerin kaydını nasıl değiştirdiğini sade bir hesapla izleyelim. Dört ten örneğimizin yansıtma eğrilerini sRGB değerlerinden Mallett ve Yuksel'in yöntemiyle kestirdik ve D65 ışığında üç farklı duyarlılıkla "kaydettik": insan gözünün parlaklık duyarlılığı (CIE Y), yalnız maviye duyarlı, duyarlılaştırılmamış bir emülsiyon (440 nm çevresinde bir eğri) ve kırmızıya duyarsız, maviden sarıya kadar duyarlı bir ortokromatik emülsiyon (590 nm'nin üstünde sıfır). Bu eğriler gerçek bir filmin ölçülmüş duyarlılıkları değil, sadeleştirilmiş modellerdir; her kaydı beyaz bir yüzeyin kaydına göre oranladık.

Duyarlılaştırılmamış bir emülsiyon, dört teni de gözün gördüğünden karanlık kaydeder, çünkü tenin yansıtması maviden kırmızıya doğru artar ve emülsiyon tam da tenin en çok geri verdiği ışığı görmez. Kararma her tende aynı ölçüde olmaz: en açık ten yarım stop kadar kararırken, orta-koyu ten bir buçuk stopa yaklaşır; bu tenin kestirilen eğrisinde kısa dalga boylarındaki yansıtma özellikle düşüktür. Ortokromatik duyarlılaştırma bu kaybı her tende azaltır, ama kırmızıyı hâlâ görmediği için tamamen gidermez. Boya kimyasının bir ürünü olan duyarlılaştırıcılar, bu yüzden fotoğrafın tenleri nasıl kaydettiğini doğrudan değiştirdi; tenlerin filmdeki temsili üzerine sonraki tartışmaların (FS-09) teknik bir kökü buradadır. Kırmızıya da duyarlı pankromatik emülsiyonlar geldiğinde, modelde kayıt gözün sütununa yaklaşır; yani tenlerin kendi açıklıklarıyla kaydedilmesi, bir boya kimyası ilerlemesinin sonucudur. Ama bir filmin tenlere göre ayarlanması, FS-09'un gösterdiği gibi, yalnız emülsiyonun duyarlılığına değil, onu kimin yüzüne göre ayarladığınıza da bağlıdır.

Sık yapılan yanlış

Özet

1. Sentetik boya 1856'da Londra'da bulundu ve ilk yıllarda sektöre İngiliz ve Fransız firmaları egemen oldu; Fransa'da güçlü bir patent tekeli üzerine kurulan La Fuchsine birkaç yıl içinde çöktü.
2. Alman boya şirketleri 1877–1883 arasında kendi araştırma laboratuvarlarını kurarak yeniliği kurumlaştırdı; firmalar, teknoloji ve ulusal kurumlar Almanya'da birlikte gelişti ve liderlik Almanya'ya geçti.
3. Aynı şirketler fotoğraf, ilaç ve genel kimyaya genişledi, 1925'te IG Farben'de birleşti ve bu kartel Nazi döneminde zorla çalıştırma dahil suçlara ortak oldu; patentleri ise savaştan sonra başka ülkelerde zorunlu lisansla yerli buluşları artırdı.

Kendini sına

1. (Kolay) Sentetik boya sanayisinin ilk yıllarında hangi ülkelerin firmaları sektöre egemendi?
2. (Kolay) Kartel nedir?
3. (Orta) İngiltere sentetik boyayı icat ettiği halde sanayide neden liderliği kaybetti?
4. (Orta) Homburg'a göre kimyagerleri işe almak ile araştırma laboratuvarı kurmak arasındaki fark nedir?
5. (Zor) La Fuchsine ve Moser ile Voena'nın bulgusu, patent tekelinin iki yüzü hakkında ne söyler?
6. (Zor) Örnekteki modelde duyarlılaştırılmamış emülsiyon neden bütün tenleri karartır ve kayıp neden tenden tene değişir?

Cevaplar

1. İngiliz ve Fransız firmaları; Murmann'a göre Perkin'in buluşundan sonraki sekiz yıl yenilikçi boyaların çoğunu bu firmalar piyasaya sürdü ve en büyük pazar payına sahipti («Londra'da başlayan sanayi»).
2. Bağımsız firmaların fiyatları, üretimi ya da pazarları birlikte düzenlemek için yaptığı anlaşma ya da kurduğu birliktir («Karteller ve IG Farben»).
3. Çünkü ilk buluşun avantajı yeni boyaları sürekli bulmayı sağlayan kurumlara dönüşmedi. Alman şirketleri 1877–1883 arasında kendi araştırma laboratuvarlarını kurarak yeniliği bir şirket işlevi hâline getirdi ve üniversitelerle birlikte bir bilgi ağı kurdu; Fransa'da ise güçlü bir patent tekeli dağıldı. Liderlik, buluşu sürekli üretime çevirecek kurumları kuranın oldu («Kartın sorusu»).
4. Üniversite eğitimli kimyagerler sanayide on dokuzuncu yüzyılın başından beri çalışıyordu, ama yönetici, fabrika kimyageri ve analist olarak; araştırma laboratuvarı ise yeni ürün bulmayı günlük üretimden ayrı, düzenli ve bütçeli bir birime bağladı («Almanya: araştırmayı kurumlaştırmak»).
5. Patent tekeli yeniliği ödüllendirebilir ve sahibinin liderliğini koruyabilir; ama La Fuchsine'nin çöküşü, hızla değişen bir alanda güçlü bir tekelin sahibini bile koruyamayabileceğini, ABD'deki zorunlu lisans ise patentlerin herkese açılmasının yerli buluşları artırabildiğini gösterir («Fransa'da bir tekelin çöküşü», «Patentler ve savaş»).
6. Tenin yansıtması maviden kırmızıya doğru artar, duyarlılaştırılmamış emülsiyon ise yalnız kısa dalga boylarını görür; bu yüzden tenlerin en çok yansıttığı ışığı kaydedemez. Kayıp, her tenin kısa dalga boylarındaki yansıtmasının uzun dalga boylarındakine oranına bağlıdır; kestirilen eğride bu oran en düşük olan orta-koyu ten en çok kararır («Örnek — duyarlılaştırılmamış bir emülsiyon tenleri nasıl kaydeder?»).

Kaynaklar

• Murmann, J. P., «Knowledge and Competitive Advantage in the Synthetic Dye Industry, 1850–1914», Enterprise & Society, 1(4), 2000, s. 699–704.
• van den Belt, H., «Why monopoly failed: the rise and fall of Société La Fuchsine», The British Journal for the History of Science, 25(1), 1992, s. 45–63.
• Homburg, E., «The emergence of research laboratories in the dyestuffs industry, 1870–1900», The British Journal for the History of Science, 25(1), 1992, s. 91–111.
• Moser, P. ve Voena, A., «Compulsory Licensing: Evidence from the Trading with the Enemy Act», American Economic Review, 102(1), 2012, s. 396–427.
• Norbert Wollheim Memorial, «I.G. Farben», wollheim-memorial.de.
• Eder, J. M., History of Photography, Columbia University Press, 1945, bölüm LXIV, «Discovery of Color-Sensitizing of Photographic Emulsions in 1873».

Sonraki adım

On dokuzuncu yüzyılın boya sanayisi bugün küresel bir boya ve pigment pazarına dönüştü. EC-04 bu pazarın anatomisini ele alır: hammaddeden pigmente, formülasyondan dağıtıma uzanan değer zincirini, mimari ve endüstriyel boya segmentlerini, birleşmeleri ve Asya'nın üretimdeki payını; boya sektöründe kâr marjının zincirin hangi halkasında yüksek olduğunu sorar. Perkin'in buluşunun hikâyesi için TK-08'e bak.