Läroboken ska överleva!

Tapio SalmiJag har nostalgiska minnen om gott läromaterial, goda böcker och goda bibliotek. På 70-talet var det en modetendens att professorer och andra lärare började skriva eget läromaterial, kompendier. Ibland var de i all hast ihop skrivna sammanfattningar med massor av små tryckfel och bristfälliga meningar, men en del av dem nådde verkligen hög kvalitet. Fysikalisk kemi vid ÅA var en av pionjärerna : teamet som leddes av Per Stenius åstadkom en fin kompendieserie i grundkurserna i fysikalisk kemi. Det gällde bara att sätta sig, och läsa och lära sig, efter lektor Sune Backlunds pedagogiskt väldigt väl komponerade föreläsningar. Professor Randolf von Schalien var en exceptionell, karismatisk föreläsare, som lyckades övertyga oss om att vi ska bli goda ingenjörer, som kan övergå från teori till praktiska tillämpningar. Kompendiet Teknisk termodynamik och modellering av von Schalien är en klassiker, skriven med en kristallklar logik och exceptionell clairvoyance. I motsats till en stor del av traditionellt läromaterial i termodynamik, så bygger von Schaliens text direkt på kontinuerliga system, vilka är centrala för tekniska tillämpningar. Abstrakta begrepp, som Gibbs’ energi uppstår spontant från balanstänkandet, där termodynamikens andra huvudsats, ökning av entropin spelar en central roll. Detta kompendium borde ha spridits i form av en internationell lärobok.

Mitt favoritämne blev dock kemisk reaktionsteknik, inte minst p.g.a. det läromaterial, som professorerna Leif Hummelstedt och Lars-Eric Lindfors producerade i ämnet. Kompendiet ’Kemisk reaktionsteknik’, ursprungligen författad av dessa två eminenta pedagoger och vetenskapsidkare, lever fortfarande och den har utvidgats och moderniserats flera gånger. Också detta kompendium motsvarar helt förväntningarna för en internationell lärobok; de facto blev den en av inspirationskällorna till läroboken Chemical reaction engineering and reactor technology av Salmi, Mikkola och Wärnå (CRC Press Taylor & Francis Fl. 2011).

En speciell frågeställning pinade mig under studietiden, nämligen fasta ämnens reaktivitet,  d.v.s. hur beskrivs hastigheten då kol förbränns eller en metall urlakas ur en fast matris? Teorier finns, men ofta anger man endast slutresultatet, några schablonmässiga formler som visar hur det fasta materialets omsättning beror av reaktionstiden. Vad ligger bakom detta? Jag hittade svaret på frågan av en ren slump. Vi brukade sitta och lösa övningsuppgifter i det gamla och härliga Kursboksbiblioteket i Reuterska huset nära ÅA:s huvudbibliotek. Jag vandrade mellan hyllorna och hittade en tunn engelsk lärobok, Chemical Reactor Theory av Denbigh och Turner. Jag öppnade boken, tryckt i Cambridge (UK) – tydligen en kvalitetsvara! Plötsligt kom jag till ett kapitel, som behandlade fasta ämnens reaktivitet, reaktionshastighet på ett kvantitativt sätt, utgående från grundläggande hypoteser (som hittills hade varit oklara för mig). Slutresultatet var en skara av formler, som jag kände till. Äntligen blev det klart! – Under årtiondenas gång har jag ofta återvänt till denna forskningsproblematik och kunnat bidra med många artiklar, långt tack vare att jag hittade Denbighs och Turners utmärkta och kompakta verk.

Den brittiska traditionen att skriva läroböcker är kanske världens bästa. Den stora mannen på mitt område var krigsveteranen och Cambridge-professorn Peter V. Danckwerts, en av de största teoretikerna i kemiingenjörsvetenskap genom tiderna. Han skapade teorin om uppehållstidsfördelningar i kontinuerliga kemiska reaktorer – artikeln som han publicerade i Chemical Engineering Science år 1953 är en klassiker, och skriven som en klassiker från början. Samtidigt är den en njutbar lektyr även för en ung student. Danckwerts var också en pionjär i forskning av gas-vätskeprocesser, t.ex. rening av gaser genom absorption av komponenter i vätskor. Han skapade den s.k. ytförnyelseteorin, som betraktar ytelementen i en gas-vätskegränsyta som mosaik, som kontinuerligt förnyas, genom att ’bitar’ av mosaiken tidvis hamnar in i vätskans huvudmassa men åker tillbaka.  Detta kan låta ganska abstrakt, men blir klart om man läser Danckwerts’ bok Gas-Liquid Reactions. Professor Hummelstedt höll en kurs under min studietid, baserad på Danckwerts’ bok. Idag är detta material inkluderat i seriösa läroböcker i kemisk reaktionsteknik och föreläses i kursen ’Industriella reaktorer’ vid ÅA. – Då min kollega och vän, professor Jean-Claude Charpentier (Nancy) åkte till Peter Danckwerts’ laboratorium i Cambridge som post-doc, gav Danckwerts sin lärobok åt den unge Charpentier och begärde honom läsa boken och leta efter tryckfel – maestro ville tydligen preparera en ny upplaga av boken.

Otaliga läroböcker har skrivits i kemisk reaktionsteknik. De är av varierande kvalitet, men jag vill vara positiv, och endast nämna några personliga favoriter här. Professor Octave Levenspiel skrev 1962 boken Chemical Reaction Engineering, som blev tongivande för pedagogiken i ämnet. Flera nya upplagor av boken har tryckts, och Levenspiel var kapabel att förnya boken även i hög ålder; han introducerade ett nytt kapitel om bioreaktorer. Charles Hill skrev en utmärkt lärobok An Introduction to Chemical Engineering Kinetics and Reactor Design med mycket modern layout redan på 1970-talet, men tyvärr blev spridningen av boken begränsad, eftersom en andra upplaga aldrig togs. Den franska skolan i kemisk reaktionsteknik (génie de la réaction chimique) är stark och länge var Nancy en Mekka för ämnet. Där arbetade bl.a. professor Jacques Villermaux, som bidrog till ämnets teoretiska utveckling och pedagogik på många sätt. Han skrev en elementär men mycket njutbar lärobok Génie de la réaction chimique. Jag rekommenderar denna text varmt.

Min danske mentor, professor John Villadsen, sade en gång: man skall läse och man skall läre. Jag tror på detta, man ska läsa, göra egna anteckningar, upprepa matematiska härledningar, förstå. Det finns ingen genväg. Denna väg till en djup kunskap kan inte ersättas med en snabbläsning av powerpointpresentationer. Boken tar nya former, elektroniska former och interaktivitet, men boken kommer att överleva och utvecklas vidare.

Jag vill med detta blogginlägg hedra 90-årsminnet av professor Leif Hummelstedt, professor i kemisk teknologi vid ÅA (1962-1989), en utmärkt forskare och pedagog, som starkt bidrog till utvecklingen av det kemisk-tekniska biblioteket vid ÅA. Leif Hummelstedt arbetade några år som bibliotekarie i sin ungdom.

 

Tapio Salmi

Skribenten är professor i kemisk reaktionsteknik vid Åbo Akademi och ivrig läroboksförfattare

Kommentera

E-postadressen publiceras inte. Obligatoriska fält är märkta *