: دسته: بیوگرافی; بازدید: 658

دیمیتری مندلیف

کمتر کسی است که با جدول تناوبی مندلیف در دروس شیمی آشنایی نداشته باشد و حداقل نام این جدول را شنیده و دیده است. این جدول به شیمیدانان تاکنون کمک های شایایانی کرده است، زیرا همه عناصر موجود و کشف شده، وزن و نوع خاصشان توسط دانشمند مشهور روسی، دمیتری ایوانویچ مندلیف طبقه بندی شده است. این دانشمند برجسته توانست با تبحر کافی در شیمی به خواص عناصر مختلف دست یابد و آن ها را به همگان معرفی کند.

بدون قانون تناوبی نه پیش بینی خواص عناصر شیمیایی ناشناخته میسر بود و نه به فقدان یا غیبت برخی از عناصر می شد پی برد کشف عناصر منوط به مشاهده و بررسی بود بنابراین تنها یاری بخت، مداومت و یا پیش داوری منجر به کشف عناصر جدید می شد قانون تناوبی راه جدیدی در این زمینه گشود منظور مندلیف از این جمله ها آن بود که در سیر تاریخی عناصر شیمیایی، زمان حدس زدن وجود عناصر و پیشگویی خواص مهمشان فرا رسیده است.

جدول تناوبی پایه ای برای این کار شد حتی ساخت این جدول نشان می داد که در چه جاهایی مکان خالی باقی می ماند که باید بعداً اشغال شود. با آگاهی از خواص عناصر موجود در جوار این مکانهای خالی می شد خواص مهم عناصر ناشناس را تخمین زد و چند مشخصه مقداری آنها (جرمهای اتمی، چگالی، نقطه ذوب و نقطه جوشش و مانند آنها را) به کمک نتیجه گیریهای منطقی و چند محاسبه ریاضی ساده، تعیین کرد.

زندگی نامه مندلیف

دمیتری ایوانویچ مندلیف زیر و رو کننده علم شیمی در هفت فوریه سال 1834 در شهر تویولسک سیبیری در یک خانواده متوسط و پرجمعیت چشم به جهان گشود.
پدربزرگ وی، پاول مکسیمویچ سوکودوف، یک کشیش در کلیسای ارتدکس و پدر وی معلم علوم سیاسی، فلسفه و هنرهای زیبا بود. تصور می شود که مندلیف کوچکترین فرد خانواده در میان ۱۱ ، ۱۳ ، ۱۴ و یا ۱۷ فرزند بوده است.

پدرش ایوان مدیر یکی از مدارس محلی بود و مادرش ماریا در کارگاه شیشه گری که از پدرش به ارث برده بود کار می کرد تا بتواند کمک خرج شوهرش باشد. پدربزرگ ایوانویچ نیر مسئول اولین روزنامه محلی در سیبری بود. دمیتری ایوانویچ زندگی خوب و آرامی داشت تا این که پدرش را بر اثر یک بیماری قلبی از دست داد و یتیم شد. از آن به بعد اندوه و ناامیدی فضای خانه را پر کرده و ایوانویچ که پنج سال بیشتر نداشت در غم از دست دادن پدر افسرده شد. مادر بیشتر کار کرد تا هزینه خانواده پر جمعیتش را درآورد. او شبانه روز در کارگاه شیشه گری مشغول ساخت انواع ظروف بلوری بود تا بچه هایش در آسایش زندگی کنند و به تحصیل بپردازند. دمیتری ایوانویچ به مدرسه توپولسک رفت و استعداد درخشان خود را در زمینه ریاضی و فیزیک به معلمان خود نشان داد. عصر ها بعد از اتمام مدرسه به کارگاه نزد مادرش می رفت و او را در شیشه گری کمک می کرد. دایی اش بسارگین راهنما و دوست خوبی برای دمیتری بود. وقتی دمیتری پا به 14 سالگی گذاشت مادرش به او قول داد که وی را به مدرسه سن پترزبورگ برای ادمه تصیل بفرستد اما بخت با آنان یار نبود و کارگاه شیشه گری آتش گرفت و همه سرمایه شان از دست رفت.
دمیتری برای یافتن شغل پز درآمد به سن پترزبورگ رفت و در آن جا به تدریس در یک مدرسه پرداخت. او در سال 1850 توانست بورس تحصیلی بگیرد و و به تحصیل در رشته ریاضی، فیزیک و شیمی بپردازد. او خانواده خود را هم به سن پترزبورگ آورد اما متاسفانه مادر و خواهرش به بیماری سل دچار شدند و او را به با یک دنیا غم و اندوه تنها گذاشتند.

وی در سال ۱۸۶۵ دکترای علوم را به خاطر رساله اش با عنوان "درباره ی ترکیبات آب با الکل" دریافت کرد. در سال های ۱۸۶۴ و ۱۸۶۵ به ترتیب استاد شیمی در موسسه ی تکنولوژی سن پترزبورگ و دانشگاه ایالتی سن پترزبورگ شد.

درخشش در دانشگاه

علی رغم مشکلات و فشار روحی بر دمیتری، او از درس غافل نشد و با نمرات عالی دروس دانشگاهی را می گذراند. دمیتری بر اثر فقر و و اندوه بیمار شد تا حدی که پزشکان تصور کردند او نیز به سل میتلا شده است. لذا به او توصیه کردند که به یک جای خوش آب و هوا برود و کمی استراحت کند.دمیتری به جزایر کریمه سفر کرد و کمکم سلامت خود را به دست آورد و بعد به سنت پترزبورگ بازگشت. او زیر نظر آ. وسکرسنکا شیمیدان بزرگ روسی به آموختن علم شیمی پرداخت و در سال 1855 با دریافت یک مدال طلا فارغ التحصیل و به تدریس در دبیرستان مشغول شد و کتاب شیمی آلی را منتشر کرد که اولین کتاب درسی شیمی آلی روسی بود. او به فرانسه و آلمان دعوت شد تا در کنفرانس ها شرکت کند. سپس با ارائه کتابی تحت عنوان اتحاد آب و الکل در زمینه شیمی صنعتی درجه دکتری گرفت و استاد شیمی در دانشگاه سن پترزبورگ شد. او چند کتاب با عنوان شیمی معدنی و اصول شیمی منتشر کرد که مرد توجه اساتید شیمی قرار گرفت.

در سال 1864 با دختری به نام فزووز لشوا در دانشگاه آشنا شد و ازدواج کرد. ثمره این ازدواج دو فرزند بود یک پسر به نام ولودیا و یک دختر به نام الگا. اما این ازدواج فرجام خوبی نداشت و به طلاق و جدایی منجر شد.

خلق جدول مندلیف

در سال 1869 جدول عجیبی را تنظیم کرد که عناصر بر اساس خواص مواد در خانه های عمودی و افقی قرار گرفته شده بود. به این ترتیب این جدول از سبک ترین عنصر یعنی هیدروژن آغاز و به سنگین ترین آنها یعنی اورانیوم خاتمه پیدا می کرد. دمیتری در این سال عاشق خواهر دوستش پوپوف شد لذا با او ازدواج کرد که ثمره آن ازدواج چهار فرزند بود. دمیتری برای خلق عجیب و غریبش مورد تمسخر اعضای انجمن و شیمیدانان روسیه قرار گرفت، ولی فقط لوتادمیر دانشمند بزرگ شیمی بود که او را تشویق به ادامه کارش می کرد. در سال های بعد اسکاندیوم و ژورمانیم را کشف کردند که مندلیف این عناصر را هم در جدولش قرار داد.

ایده ارتباط جرم اتمی با خواص مواد

در زمان مندلیف فقط شصت و سه عنصر از نظر شیمی‌دان‌ها شناخته شده بود. مندلیف در این فکر بود که خواص فیزیکی و شیمیایی عناصر تابعی از جرم اتمی آن‌ها است. بدون قانون تناوبی نه پیش‌بینی خواص عناصر شیمیایی ناشناخته میسر بود و نه پی بردن به فقدان یا غیبت برخی از عناصر .کشف عناصر منوط به مشاهده و بررسی بود.قانون تناوبی راه جدیدی در این زمینه گشود.

جدول تناوبی پایه‌ای برای این کار شد. حتی ساخت این جدول نشان می‌داد که در چه جاهایی مکان خالی باقی می‌ماند که باید بعداً اشغال شود. با آگاهی از خواص عناصر موجود در جوار این مکان‌های خالی می‌شد خواص مهم عناصر ناشناس را تخمین زد و چند مشخصه مقداری آنها (جرم‌های اتمی، چگالی، نقطه ذوب و نقطه جوشش و مانند آن‌ها را) به کمک نتیجه گیری‌های منطقی و چند محاسبه ریاضی ساده، تعیین کرد.

او جدولی درست کرد و شصت و سه عنصر شناخته شده را به ترتیب جرم اتمی‌شان در جدول قرار داد. تعداد عناصر در سطرهای جدول یکی نبود مثلاً سطر پنجم ۳۲ عنصر داشت در حالی که سطر ششم فقط شامل ۶ عنصر بود. ولی عناصری که خواص آن‌ها شبیه به هم بود در این جدول نزدیک هم قرار داشتند و بدین علت مقداری از خانه‌های جدول خالی ماند. مندلیف در مورد خانه‌های خالی اظهار داشت که خانه‌های خالی متعلق به عناصری است که تاکنون شناخته نشده‌اند. وی این نتیجه را در سال ۱۸۶۹ به جامعه شیمی روسیه تقدیم کرد .
جدول مندلیف که پیش بینی وجود ۹۲ عنصر را می‌نمود جز لوتر مایز که یک سال بعد از مندلیف جدولی مشابه با جدول مندلیف انتشار داده بود، طرفداری نداشت. پیش‌بینی‌های عجیب مندلیف زمان درازی به صورت مثال‌های موجود در همه کتاب‌های شیمی در آمده بود و کمتر کتاب شیمی وجود دارد که در آن از «اکاآلومینیوم» و «اکابور» و «اکاسیلیسیم» یاد نشده باشد، عناصری که بعدها پس از کشف به نام‌های گالیوم، اسکاندیم ژرمانیوم نامیده شدند.

در میان سه عنصری که مندلیف پیش‌بینی کرده بود «اکاسیلیوم» (ژرمانیوم) بعد از سایرین کشف شد (۱۸۸۷) و کشف آن بیش از کشف دو عنصر دیگر مرهون یاری بخت و تصادف مساعد بود. در واقع کشف گالیوم توسط بوابودران (۱۸۷۵) مستقیماً توسط روش‌های طیف سنجی بود و جدا کردن اسکاندیم توسط نیلسون و کلو (۱۸۷۹) مربوط به بررسی دقیق خاک‌های نادر بود که درآن زمان اوج گرفته بود. اندک اندک همه پیشگویی‌های مندلیف تحقق یافتند. آخرین تأیید در مورد وزن مخصوص سکاندیوم فلزی بود. در سال ۱۹۳۷، فیشر شیمیدان آلمانی موفق به تهیه سکاندیوم با درجه خلوص ۹۸ درصد شد. وزن مخصوص آن سه گرم بر سانتی‌متر مکعب بود و این دقیقاً همان رقمی است که مندلیف پیش‌بینی کرده بود.

در پاییز سال ۱۸۷۹، انگلس کتاب جامعی به دست آورد که نویسندگانش روسکو و شورلمر بودند. در آن کتاب برای نخستین بار به پیشگویی «اکاآلومینیوم» توسط مندلیف و کشف آن تحت نام گالیوم اشاره شده بود. در مقاله‌ای که بعدها انگلس در کتابی هم نقل کرده است، اشاره به مطلب آن کتاب شیمی شده‌است و نتیجه گرفته است که: «مندلیف با به کار بردن ناخودآگاه قانون تبدیل کمیت به کیفیت هگل، واقعیتی علمی را تحقق بخشید که از نظر تهور فقط قابل قیاس با کار لوریه در محاسبه مدار سیاره ناشناخته نپتون بوده‌است.»

با کشف آرگون (در ۱۸۹۴)، هلیوم، و استفادهٔ رمزی از جدول مندلیف برای پیش‌بینی وجود عناصر نئون، کریپتون و گزنون، جدول مندلیف شهرت عجیب و فوق العاده‌ای کسب نمود. در این سال‌ها بود که تمام آکادمی‌های کشورهای جهان او را به عضویت دعوت نمودند.
از هنگامی که جدول مندلیف بوجود آمد خانه‌های خالی آن یکی پس از دیگری با کشف عناصر پر می‌شد و آخرین خانه خالی جدول در سال ۱۹۳۸ با کشف آکتینوم در پاریس پر شد.

جایزه ی نوبل مندلیف

با وجود اینکه مندلیف افتخارات زیادی در سازمان های علمی سرتاسر اروپا از جمله انجمن سلطنتی انگلستان داشت، در ۱۷ آگوست ۱۸۹۰ از دانشگاه سن پترزبورگ استعفا داد. او در ۱۸۹۳ به عنوان مدیر اداره ی اوزان و مقادیر منصوب شد.

در سال ۱۹۰۵ مندلیف به عنوان عضو آکادمی سلطنتی علوم سوئد انتخاب شد. یک سال بعد از آن کمیته ی جایزه ی نوبل شیمی ، مندلیف را به خاطر کشف ساختار تناوبی عناصر برای جایزه نوبل سال ۱۹۰۶ به آکادمی سوئد توصیه نمود. بخش شیمی آکادمی سوئد این پیشنهاد را به صورت مشروط پذیرفت، اما بر خلاف انتظار در جلسه اصلی آکادمی ، یک مخالف از اعضای کمیته ی نوبل، پیشنهاد انتخاب هانری مواسان ، فرد مورد نظر خود را مطرح نمود.سوانت آرنیوس نیز با وجود اینکه عضو کمیته ی نوبل نبود با بیان این که کشف ساختار تناوبی عناصر، برای جایزه نوبل سال ۱۹۰۶ قدیمی است با انتخاب مندلیف مخالفت نمود. به گفته برخی از معاصران او ، آرنیوس به دلیل انتقاد مندلیف از نظریه تفکیک وی، با انتخاب او مخالفت کرد. سرانجام پس از بحثی طولانی، اکثریت آکادمی به هانری مواسان رای دادند. تلاش برای انتخاب مندلیف برای جایزه نوبل سال ۱۹۰۷ نیز با مخالفت کامل آرنیوس بی فرجام ماند.

دیگر دست آوردها

مندلیف همچنین در مطالعات دیگری در شیمی سهم مهمی داشته است. شیمیدان و مورخ علم روس، لوچوگائف از با عنوان "یک شیمیدان نابغه، فیزیکدانی تراز اول، پژوهشگری پرثمر در زمینه های هیدرودینامیک، هواشناسی، زمین شناسی، برخی زمینه های فناوری شیمی نظیر مواد منفجره، نفت و سوخت؛ و دیگر مباحث نزدیک به فیزیک و شیمی؛ یک متخصص در صنایع شیمیایی و به طور کلی متخصص در صنعت و نیز یک متفکر اصیل در اقتصاد" یاد کرده است. مندلیف در زمینه ی علوم کشاورزی نیز کار کرد و در مورد اتر نیز فرضیاتی طرح نمود.

در مطالعات خود در زمینه ی شیمی فیزیک، مندلیف انبساط مایعات با گرما را بررسی نمود و یک رابطه شبیه به قانون گی لوساک درمورد یکنواخنی انبساط گازها به دست آورد.

او منشا پیدایش نفت را مورد بررسی قرار داد و نتیجه گرفت که هیدروکرین ها در اعماق زمین تشکیل شده اند.مندلیف همچنین ترکیبات تشکیل دهنده ی نفت را بررسی کرد و در ساخت اولین پالایشگاه نفت در روسیه کمک نمود.وی متوجه اهمیت نفت به عنوان منبع مشتقات نفتی و مواد حاصل از نفت شده یود.این نعبیر معروف از اوست که سوزاندن نفت به عنوان سوخت "همانند برافروختن اجاق گاز با اسکناس است".

مهاجرت و مرگ

دمیتری مردی آزادی خواه و خستگی ناپذیر و علاقه مند به مسائل اجتماعی بود لذا مورد انتقاد از سوی دولت تزار قرار گرفت. وقتی حکومت تزار او را سد راه خود دیدند وی را به کشورهای خارجی فرستادند تا از روسیه دور باشد. مندلیف به پاریس رفت و در آزمایشگاه ورتس شیمیدان فرانسوی مشغول به کار شد. وپمدتی را هم به همکاری با بونزن شیمیدان و فیزیکدان آلمانی پرداخت. سپس به آمریکا سفر کرد و از چاه نفتی پنسسیلوانیا بازدید به عمل آورد. مندلیف هنگام کسوف سال 1906 به فرانسه رفت و برای تحقیق فضایی با بالون به هوا پرواز کرد.

مندلیف یکی از چهره ها و شخصیت های دوست داشتنی نزد مردم روسیه بود. لذا به هنگام جنگ روس و ژاپن آنان از مندلیف خواستند که به کشورش باز گردد و قوت قلب مردم کشورش باشد. از این رو سال های آخر زندگی مندلیف در غم و نگرانی جنگ و خونریزی گذشت.

مندلیف به کتاب های علمی و تخیلی ژول ورن علاقه زیادی داشت و در اوقات فراغت به مطالعه این کتب می پرداخت. در سال 1907 هنگام مطالعه یکی از کتاب های ژول ورن بود که به آنفلوآنزا دچار شد. بسیاری از پزشکان سن پترزبورگ برای معالجه او تلاش زیادی کردند اما او بر اثر تب و عفونت گلو و سینه دوام نیاورد و در سن 73 سالگی چشم از جهان فروبست. از آن زمان به بعد همه خانه های جدول وی پر شد و آخرین خانه خالی در سال 1938 با کشف اکتینیم در پاریس پر شد و به این ترتیب جدول عجیب و غریب این شیمیدان پرکار به بار نشست. در سال 1955 عنصر شماره 101 این جدول نیز کشف شد و افتخار وی مندلیفیم نام گذاری شد.

گردآورنده: دنیاها، دانشنامۀ فارسی | www.donyaha.ir