इससे पहले कि हम शुरू करें

यह गैलियम की खोज के बारे में एक कहानी है और इसने तत्कालीन नव आविष्कृत आवर्त सारणी की स्वीकृति में कैसे भूमिका निभाई। गैलियम की खोज फ्रांसीसी रसायनज्ञ पॉल-एमिल लेकोक डी बोइसबाउड्रन ने की थी और आप संभवतः आवर्त सारणी को रूसी रसायनज्ञ दिमित्री मेंडेलीव से जोड़ते हैं। फिर आप जर्मन रसायनज्ञ लोथर मेयर और उनकी अलोकप्रिय आवर्त सारणी की तस्वीर को क्यों घूर रहे हैं? इसका एक सरल उत्तर है.

विज्ञान और प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में कई विकासों की तरह, आवर्त सारणी का आविष्कार अकेले नहीं हुआ। इन तालिकाओं के बनने से पहले ही, कई लोग पहले से ही ज्ञात विभिन्न तत्वों के बीच संबंध खोजने में व्यस्त थे। ऐसे कुछ त्रय ज्ञात थे जिनके बीच में तत्व का परमाणु भार दोनों तरफ के तत्वों का औसत था। रसायनज्ञ जानते थे कि कम से कम कुछ तत्व परिवारों के रूप में आते हैं, हैलोजन – फ्लोरीन, क्लोरीन, ब्रोमीन और आयोडीन (एस्टैटिन की खोज केवल 1940 में हुई थी) – ऐसे ही एक परिवार हैं।

लोथर मेयर. | फोटो साभार: विल्हेम होर्नुंग/विकिमीडिया कॉमन्स

1864 में मेयर द्वारा अपना पहला संस्करण प्रकाशित करने से पहले भी, अन्य थे। एक फ्रांसीसी खनन इंजीनियर एलेक्जेंडर-एमिले बेगुयेर डी चैनकोर्टोइस ने 1862 में अपनी खुद की एक प्रणाली बनाई। ग्राफ पेपर के एक टुकड़े पर एक विकर्ण रेखा खींचने के बाद, उन्होंने बढ़ते परमाणु भार के आधार पर तत्वों को रेखा के साथ रखा। उन्होंने इस शीट को एक सिलेंडर के चारों ओर लपेट दिया, और जब शीट के नीचे एक ऊर्ध्वाधर रेखा डाली गई, तो समान गुणों वाले तत्व जुड़े हुए थे। काफी दृश्य पेचदार संरचना, है ना? मेयर और मेंडेलीव सहित, तत्वों को ऑर्डर करने के लिए कम से कम छह प्रणालियाँ थीं जो अकेले 1860 के दशक में बताई गई थीं।

वैज्ञानिक रुझान वाले परिवार से आने वाले मेयर ने जर्मनी में प्रोफेसर बनने के लिए एक पूर्वानुमानित मार्ग का अनुसरण किया था। आवर्त सारणी के उनके 1864 संस्करण में 28 तत्वों की एक तालिका शामिल थी जो परमाणु भार को बढ़ाकर व्यवस्थित की गई थी और वैलेंस द्वारा छह परिवारों में विभाजित थी।

मेंडेलीव अंदर आता है

मेंडेलीव अपनी आवर्त सारणी तक कैसे पहुंचे, यह अच्छी तरह से प्रलेखित है। वास्तव में, यह सिर्फ अच्छी तरह से प्रलेखित होने से कहीं अधिक है क्योंकि जब मेंडेलीव ने अपनी आवर्त सारणी की क्षमता को महसूस करना शुरू किया और उन्हें पता था कि यह उन्हें प्रसिद्ध बना देगा, तो उन्होंने अपने सभी नोट्स, रिकॉर्ड और पत्र – वस्तुतः सब कुछ – रखने के लिए अपने रास्ते से हट गए। किसी भी स्थिति में, एक संक्षिप्त पुनर्कथन कुछ इस प्रकार होगा। रसायन विज्ञान में प्रोफेसर बनने के लिए एक अपरंपरागत रास्ता अपनाने के बाद, उन्हें 1860 के दशक के मध्य में अकार्बनिक रसायन विज्ञान पढ़ाना पड़ा। जो क्षेत्र उनके लिए अपेक्षाकृत नया था, उसमें उपलब्ध पाठ्यपुस्तकों की गुणवत्ता से प्रभावित न होकर, उन्होंने खुद ही पाठ्यपुस्तकें लिखने पर ध्यान केंद्रित किया और इस तरह तत्वों को व्यवस्थित करने पर ध्यान केंद्रित किया।

मेंडेलीव की 1869 की आवर्त सारणी | फोटो साभार: दिमित्री मेंडेलीव/विकिमीडिया कॉमन्स

यह ऐसे माहौल में था कि वह 1869 में अपने काम पर पहुंचे। कहा जाता है कि मेंडेलीव ने उस समय ज्ञात 63 तत्वों में से प्रत्येक को व्यक्तिगत गुणों के साथ अलग-अलग नोट कार्ड पर लिखा था। ऐसा माना जाता है कि तब उन्होंने रासायनिक त्यागी या धैर्य का एक खेल खेला था, जिसमें इनमें से प्रत्येक कार्ड को निम्न से उच्च परमाणु भार तक ऊर्ध्वाधर स्तंभों में व्यवस्थित किया गया था।

हालाँकि मेंडेलीव द्वारा बिल्कुल ऐसा करने का कोई सबूत नहीं है (यह देखते हुए कि उन्होंने अपनी तालिका के संबंध में सब कुछ सहेजा है, इन कार्डों का कोई निशान नहीं है), यह निश्चित रूप से अब आवर्त सारणी के जन्म का प्रतीक है। और जब उन्हें अंतराल का सामना करना पड़ा – सटीक रूप से कहें तो तीन – उन्होंने अगले तत्व पर जाने से पहले इसे एक प्रश्न चिह्न और परमाणु भार के मोटे अनुमान से भर दिया। वास्तव में, केवल 1870 में ही उन्होंने ईका-तत्वों – ईका-एल्यूमीनियम, ईका-बोरॉन और ईका-सिलिकॉन के लिए विस्तृत भविष्यवाणियां करना शुरू कर दिया था, जिन्होंने एल्यूमीनियम, बोरॉन और सिलिकॉन के बाद के अंतराल को भर दिया था।

डी बोइसबाउड्रान की खोज

पॉल-एमिल लेकोक डी बोइसबौड्रन। | फोटो साभार: विकिमीडिया कॉमन्स

यहां तक ​​कि खुद मेंडेलीव को भी पूरा यकीन नहीं था कि उनकी भविष्यवाणियां कब हकीकत में बदल जाएंगी। उन्हें उम्मीद थी कि भविष्य में अनिश्चित तारीख में ये सच हो जाएंगे, हां, और ज्यादा से ज्यादा उन्हें उम्मीद थी कि जब ऐसा होगा तब भी वे जीवित रहेंगे। हालाँकि, जिस तरह से वास्तविकता सामने आई, उसने संभवतः मेंडेलीव को भी आश्चर्यचकित कर दिया होगा, जितना कि बाकी सभी को। एक ऐसे तत्व की खोज जो आवर्त सारणी की स्वीकृति का मार्ग प्रशस्त करेगी, 1875 में ही शुरू हो गई थी।

फ्रांसीसी पॉल-एमिले लेकोक डी बोइसबौड्रन ने 20 साल की उम्र में पारिवारिक व्यवसाय शुरू किया और अपना खाली समय भौतिकी और रसायन विज्ञान के साथ बिताया। हालाँकि, जब उनका व्यवसाय समृद्ध हुआ, तो पासा पलट गया, जिससे उन्हें प्रयोग करने के लिए काफी समय मिल गया।

सूचना का तेजी से प्रसार

हाउट्स-पाइरेनीज़ की एक खदान से बड़ी मात्रा में जस्ता अयस्क के साथ काम करते समय, डी बोइसबाउड्रन ने 27 अगस्त, 1875 को एक नए तत्व की खोज की। इसके बाद के महीनों में तेजी से प्रगति देखी गई, इसके लिए काफी हद तक पत्रिका को धन्यवाद कॉम्पटेस रेंडस हेब्डोमैडेरेस डेस सीन्सेस डे ल’एकेडेमी डेस साइंसेज. सबसे पहले, डी बोइसबौड्रन के मूल स्पेक्ट्रोस्कोपिक निष्कर्ष प्रकाशित किए गए थे। इसके बाद, डी बोइसबाउड्रन द्वारा धात्विक गैलियम के उत्पादन ने अपनी राह बनाई।

इन निष्कर्षों का सामना करने पर मेंडेलीव की भावनाओं का वर्णन करने के लिए “उत्साहित” शब्द संभवतः एक अल्पकथन होगा। रूसी आश्वस्त थे कि गैलियम वास्तव में उन ईका-तत्वों में से एक था जिसकी उन्होंने भविष्यवाणी की थी – ईका-एल्यूमीनियम जिसे उन्होंने एल्यूमीनियम के बगल में अंतराल में रखा था। मेंडेलीव का कथन कॉम्पटेस रेंडस — रिमार्क्स ए प्रपोज़ डे ला डेकोवर्टे डु गैलियम – 22 नवंबर, 1875 को प्रकाशित हुआ था। मेंडेलीव ने दावा किया कि उनकी भविष्यवाणी की गई ईका-एल्यूमीनियम की खोज की गई थी और यह वास्तव में गैलियम था।

डी बोइसबौड्रन ने शुरू में मेंडेलीव के बयान को खोज के दावे के रूप में देखा और उन्होंने पत्रिका में फिर से नकारात्मक प्रतिक्रिया दी। हालाँकि, गैलियम की विशेषताएँ मेंडेलीव की भविष्यवाणियों से मेल खाती थीं और एकमात्र विसंगति भी एक प्रयोगात्मक त्रुटि के रूप में सामने आई। दिसंबर 1875 तक, डी बोइसबाउड्रन ने गैलियम को मजबूती से स्थापित कर लिया था, और अंततः तत्व का विस्तृत स्पेक्ट्रोस्कोपिक और रासायनिक विवरण प्रकाशित किया था, जो सभी भविष्यवाणियों से निकटता से मेल खाते थे।

मेंडेलीव का अपना रास्ता है

गैलियम की खोज के एक दशक से कुछ अधिक समय में, मेंडेलीव के सभी तीन ईका-तत्वों की खोज की गई थी। एका-बोरॉन की खोज 1879 में स्वीडिश रसायनज्ञ लार्स एफ. निल्सन ने की थी और इसे स्कैंडियम कहा जाता था; और ईका-सिलिकॉन की खोज 1886 में जर्मन रसायनज्ञ क्लेमेंस विंकलर ने की थी और इसे जर्मेनियम कहा जाता था। मेंडेलीव की भविष्यवाणियाँ सशक्त रूप से सिद्ध हो चुकी थीं।

दिमित्री मेंडेलीव का पोर्ट्रेट। | फोटो साभार: पिक्सेल17 / फ़्लिकर

लेकिन क्या यह भविष्यवाणी आवर्त सारणी का सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा थी? या क्या यह तत्वों को उनके परमाणु भार के आधार पर व्यवस्थित करने पर उनके गुणों में आवधिक परिवर्तन की पहचान कर रहा था, जो मेयर ने भी किया था?

अनुवाद में खोना

मेंडेलीव और मेयर 1870 के दशक से आवर्त सारणी की प्राथमिकता को लेकर गरमागरम बहस में शामिल थे। तथ्य यह है कि 1869 में जब मेंडेलीव के रूसी काम का जर्मन में अनुवाद और प्रकाशन किया गया था, तो गुणों में बदलाव के लिए “आवधिक” के बजाय “चरणबद्ध” शब्द का इस्तेमाल किया गया था, जिस पर जोरदार विवाद हुआ था। 1880 के दशक तक दुनिया के अधिकांश लोगों ने आवर्त सारणी में योग्यता को देखा और इसे स्वीकार कर लिया, यह मेंडेलीव पर छोड़ दिया गया कि वे सभी को यह विश्वास दिलाएं कि सिस्टम को किसने बनाया, इसकी प्राथमिकता को देखते समय भविष्यवाणी एक महत्वपूर्ण विभेदक थी।

चूंकि मेयर और मेंडेलीव स्वतंत्र रूप से अपने परिणामों पर पहुंचे थे, उस युग के रसायनज्ञों ने अक्सर आवर्त सारणी के निर्माण का श्रेय दोनों पुरुषों के बीच साझा किया। वास्तव में, परमाणु भार के आवधिक संबंधों की खोज के लिए दोनों व्यक्तियों को संयुक्त रूप से 1882 में रॉयल सोसाइटी का डेवी मेडल प्राप्त हुआ था।

हालाँकि, 1895 में मेयर की मृत्यु के बाद चीजें बदलने लगीं। मेयर अब उनके खिलाफ बहस करने के लिए मौजूद नहीं थे, मेंडेलीव ने 1907 में अपनी मृत्यु तक आवर्त सारणी के निर्माण पर एकमात्र स्वामित्व का दावा करना जारी रखा। इसके बाद, दशकों बाद जब सोवियत संघ का कद एक वैज्ञानिक महाशक्ति के रूप में बढ़ गया, तो तराजू मेंडेलीव के पक्ष में मजबूती से झुक गया। इतना कि इन दिनों मेंडेलीव को न केवल आवर्त सारणी के निर्माण का एकमात्र श्रेय दिया जाता है, बल्कि मेयर के योगदान के बारे में वास्तव में बहुत कम लोग जानते हैं।

मेयर का पहला नाम

लोथर मेयर, कई अन्य लोगों के विपरीत, लगभग हमेशा उनके पहले नाम के बिना संदर्भित किया जाता है। उन्होंने स्वयं अपना पहला नाम जूलियस कभी इस्तेमाल नहीं किया, बल्कि अपने मध्य नाम लोथर को प्राथमिकता दी। अपने पूरे जीवन में, उन्हें केवल लोथर मेयर के नाम से जाना जाता था।

चूँकि वह व्यक्तिगत रूप से अपने व्यक्तिगत और व्यावसायिक जीवन दोनों में अपने मध्य नाम का उपयोग करना पसंद करते थे, यह प्रथा आज भी जारी है। उनके सभी संदर्भ – चाहे वे ऐतिहासिक हों या उनके वैज्ञानिक कार्यों के बारे में – अब लोथर मेयर के रूप में किए जाते हैं।

यह ईका क्या है?

यदि आप सोच रहे थे कि क्या इस “ईका-” का भारतीय जुड़ाव है, तो निश्चित तौर पर ऐसा है। एक संस्कृत उपसर्ग का अर्थ है “एक”, मेंडेलीव ने उन तत्वों के लिए “ईका-” का उपयोग किया, जिनकी उन्होंने भविष्यवाणी की थी कि उनकी आवर्त सारणी के आधार पर उनका अस्तित्व होगा। उन्होंने इसे उन तत्वों पर लागू किया जिनके बारे में उनका मानना ​​था कि यह उस तत्व से “एक कदम आगे” होगा जो उस समय पहले से ही ज्ञात था।

फ़्रेंच चिकन

नहीं, हम यहां पाक रसायन विज्ञान में नहीं पड़ रहे हैं। यह प्रश्नाधीन तत्व के नाम, गैलियम, और हम इस नाम तक कैसे पहुँचते हैं, पर एक नाटक है।

तो आपने सुना होगा कि डी बोइसबाउड्रन ने तत्व का नाम अपने देश, फ्रांस के नाम पर रखा। गैलियम लैटिन शब्द से लिया गया है गैलिया (गॉल), जो फ़्रांस को संदर्भित करता है, और इसलिए यह फिट बैठता है।

हालाँकि लोगों को तत्व का नाम अपने नाम पर रखने के लिए उन पर आरोप लगाने में देर नहीं लगी। यदि आप सोच रहे हैं कि यह कैसे काम करता है, तो बोइसबाउड्रन का पारिवारिक नाम “ले कॉक” फ्रेंच में “मुर्गा” के लिए है।

हालाँकि उन्होंने व्यक्तिगत रूप से इस आरोप का सख्ती से खंडन किया, लेकिन हम कभी नहीं जान पाएंगे कि डी बोइसबौड्रन ने गैलियम का नाम अपने देश के नाम पर रखा या खुद के नाम पर।

आवर्त सारणी में कई तत्वों का नाम लोगों के नाम पर रखा गया है, और इसमें मेंडेलीव के नाम पर भी एक नाम शामिल है।