Új Szó - Vasárnapi kiadás, 1984. január-június (17. évfolyam, 1-26. szám)
1984-02-03 / 5. szám
TUDOMÁNY iíwSkí! TECHNIKA • Dmitrij Mengyelejev (A szerző archívumából) Születésének 150. évfordulója alkalmából emlékezünk a nagy orosz tudósra, akinek egyik legkiválóbb felfedezéséről a nem szakember is tud legalább annyit, hogy 1869-ben ő alkotta meg a kémiai elemek periódusos táblázatát. Ismeretes, hogy a kezdetben tapasztalati úton, szinte spekulatív módon összeállított periódusos táblázatának az alapja a korszerű atomszerkezeti ismereteken nyugszik. Dmitrij ivanovics Mengyelejev 1834. február 8-án a korabeli Szibéria fővárosában, Tobolszkban született, apja gimnáziumi tanár volt. Az ifjú Mengyelejev nagyobbrészt az édesanyja által vezetett üveghutában töltötte az idejét. Későbbi pályafutására a tobolszki szülői ház- amelyben sok értelmiségi is megfordult- eseményei és az üveghutában eltöltött szemlélődései nagyon termékenyen hatottak. Hétéves korában kezdett iskolába járni. A feljegyzések szerint nem volt valami szorgalmas gyerek. Kedvenc tantárgyai közé a matematika, a fizika és a történelem tartozott, a nyelvek közül pedig elsősorban a latinnal állt hadilábon. Kémikusok Egyesülete ülésén ismertetett periódusos táblázatával váltotta ki, amely az elméleti szervetlen kémia egyik alapvető felismerésének tekinthető. Mengyelejev ezen az ülésen nem vett részt. A történeti hűség kedvéért meg kell említeni, hogy az elemek rendszerbe foglalásával már jóval Mengyelejev előtt többen foglalkoztak. Közülük most és itt csak néhány nevet említek meg. így például Döbereiner 1829-ben nyilvánosságra hozta az ún, triádok elméletét, amelynek lényege az, hogy néhány ismert elemet, pl. lítiumot-nátriumot-káliumot triádokba sorolta. Chancourtois 1862-ben olyan tanulmányt közölt, amely alapján már sejteni lehetett, hogy ha az elemeket egy hengerpalástra, emelkedő csigavonal mentén növekvő atomtömegük szerint felírjük, akkor a hasonló kémiai tulajdonságokkal rendelkező elemek kerülnek a henger palástján lefutó egyenes vonalak mentén egymás alá. Ebből következik, hogy az egymáshoz hasonló elemek nyolcanként ismétlődnek. Newlands angol tudós érdeme, hogy e törvényszerűséget az oktávok törvényének nevezte el, amelyért sok elismerést nem kapott, csak gúnyolódást. A Mengyelejev-féle periódusos táblázat további előfutára William Odling (1864) angol kémikus táblázata volt, amelyet az ,.elemek természetes rendszerének" nevezett. A nagy felismeréshez Lothar Meyer állt a legközelebb, aki Mengyelejevtöl függetlenül közel azonos időben kidolgozta az elemek periódusos rendszerét, amelyből a múlt század hetvenes éveiben a tudományos életben nagy prioritási, azaz elsőbbségi vita bontakozott ki. Az idő múlásával megállapítható, hogy az elsőbbség mégis Mengyelejev nevéhez fűződik, aki olyan összefüggéseket ismert fel az elemek fizikai és kémiai tulajdonságait illetőleg, amelyek mások figyelmét elkerülték. Mengyelejev az elemeket úgy foglalta rendszerbe, hogy az akkor ismert elemeket növekvő atomtömegük sorrendjében egymás mellé felírta, a hasonló tulajdonságú elemeket pedig egymás alá helyezte. így vízszintes sorokat, azaz periódusokat és függőleges oszlopokat kapott, A periódusos törvény felismerője Százötven éve született Dmitrij Mengyelejev Az érettségi után az első csalódás akkor érte, amikor a moszkvai egyetemre nem vették fel, azzal az indoklással, hogy nem abban a tankerületben érettségizett, így került kormányösztöndíjasként a pé- tervári pedagógiai intézet fizikai-matematikai karára, ahol kiváló professzorok tartották az előadásokat. A kis létszámú diákság és a professzorok között bensőséges kapcsolat alakult ki. Főiskolai éveiben két kémiai jellegű munkát jelentetett meg, s tanulmányait aranyérmes kitüntetéssel fejezte be. Diákévei alatt nem volt valami egészséges, tüdöbajban szenvedett, ezért Dél-Oroszországba, Szimferopolba nevezték ki gimnáziumi tanárnak. Az ottani levegő jótékonyan hatott az egészségére. 1855 őszén már Ogyesszában működik, magiszteri munkáját is megírja, és 1856 tavaszán Szentpétervárott sikeresen védi meg. A magiszteri fokozat kb. a mai kandidátusi fokozatnak felel meg. 1860-ban külföldi tanulmányútra küldik, ahol személyes barátságot köt számos tudóssal (pl. Dumas, Odling és Loh- tar Meyer is közöttük van), s körükben a fiatal orosz tudós megbecsülést és elismerést szerez. Szentpétervárra visz- szatérve először szerves kémiát ad elő, s előadásai Írásban is elkészülnek. Bírálói között találjuk pl. Zinyint, a híres szerves kémikust. A doktori fokozat megszerzése után 1865 márciusában rendkívüli, majd decemberben rendes egyetemi tanárrá nevezték ki a szentpétervári egyetem kémiai technológiai tanszékére, és 1867-ben - alig 33 éves korában - a szervetlen kémiai tanszék élére kerül. A szakemberek körében a legnagyobb elismerést és vitát 1869. március 1-én Mensutkin orosz vegyész által az Orosz A periódusos rendszer első nyomtatott formája (1869) • Mengyelejev első kézírásos és nyomtatott periódusos táblái amelyekben az elemek kémiai tulajdonságai kezdenek megismétlődni. A vízszintes sorokba olyan elemeket sorolt be, amelyek atomtömege közel van egymáshoz. Az atomtömegek fokozatos növekedésével az elemek kémiai tulajdonságai ugrásszerűen megváltoznak. A hasonló tulajdonságú elemek így kerültek a függőleges oszlopokba. Mengyelejev nagy érdeme az, hogy felismerte az elemek rendszerének a természetes alapját, vagyis a periódusos törvényt. A periódusos törvényt Mengyelejev így fogalmazta meg: „Az atomok sajátosságait legfőképpen tömegük vagy atomsúlyuk határozza meg, és periodikusan függnek ettől.“ Az eredeti kéziratos táblázat az akkor ismert 63 elemet foglalta magába. Ezt néhányszor átdolgozta, és hol rövid, hol hosszú táblázatos alakban közölte. Mengyelejev zsenialitása abban is megnyilvánult, hogy néhány még ismeretlen elem várható kémiai, fizikai sajátságait is megjósolta. Az 1869-ben közzétett tanulmányból többek között kitűnik, hogy még számos ismeretlen elem fölfedezése várható (pl. az alumíniumhoz hasonló 65-75 atomtömegü elemeké), vagy az egyes elemek atomtömege kijavítható, ha analógjaié ismertek. Munkájára jellemző volt, hogy ha valamely elemet nem tudott a rendszerbe beilleszteni az általa közölt periódusos táblázatba, önkényesen megváltoztatta több elem akkor nyilvánosan elfogadott atomtömegét, másokat pedig az atomtömegük ellenére helyezett el a táblázatban. A táblázatban több elem helyét kihagyta, ugyanis feltételezte, hogy számára még ismeretlen elemeknek kell léteznie, de a sajátságaik alapján valamelyik csoportba tartoznak. így például az •1870-ben közölt tanulmányában 3 olyan elem tulajdonságát írta le, amelyet akkor még nem ismertek. Ezeket az elemeket ekabórnak, ekaalumíniumnak és ekaszi- líciumnak nevezte el. Az ,,eka“ szankrit nyelven ,,egy“-et jelent. E feltevések nyomán fedezi fel Lecoq de Boisbaudron a galliumot, Nilson a szkandiumot és végül Winkler a ger- mániumot. A periodicitás törvényének az okát megmagyarázni nem tudta. Ezt ma már ez elektronhéj felépítésével magyarázzuk. 1891-ben a következőket írta: „Mindeddig hiányoznak eszközeink, hogy... ennek a törvénynek az okát megértsük. Minden valószínűség szerint ez az atomok és molekulák belső mechanikájában keresendő." Mengyelejev szenvedélyes természetű, nagy munkabíró, szerény, a mások javára dolgozó ember volt. Életében sok kitüntetést kapott. Közülük megemlíthe- jük, hogy tagja volt Franciaország, Svédország, Belgium, Szerbia, Dánia, Magyarország Tudományos Akadémiájának. Több tudományos társaság és egyetem tiszteletbeli doktora és tagja volt. Jellemző volt rá, hogy külföldi szakemberekkel tartott fenn kapcsolatokat, így pl. Bohuslav Braunerret, a Prágai Károly Egyetem professzorával a ritka földfémek besorolásával kapcsolatban fejtett ki közös tevékenységet. Forrásmunkák bizonyítják, hogy nyugdíjas korában 1893-ban az újonnan alapított Orosz- Császári Központi Súly- és Mértékhivatal elnöke lett, és ebben a minőségben 1902. június elején Budapesten járt. Itt Bodola Lajos műegyetemi tanárral tárgyalt, Eötvös Loránd világhírű fizikaprofesszort és Than Károly kémiaprofesz- szort is felkereste. Az 1907. január 20-án elhunyt nagy tudós munkásságát összegezve megállapítható, hogy az utókor kutatóira pozitívan hatott, bár olykor-olykor némely részproblémák megítélésében tévedett. A kémia kutatását és oktatását segítő különféle periódusos rendszerek a jövőben is azt a természeti törvényt tükrözik majd, amelynek felismerését Mengyelejev legfőbb érdemének tartunk. Dr. SIMON LÁSZLÓ, kandidátus ÚJ SZÚ 17 1984. II. 3. Érdekességek, újdonságok ÉRBÖLCSÖ A TENGER MÉLYÉN A világ leghosszabb hegysége, mintegy 75 ezer kilométer hosszúságú „varrat“ formájában a tengerek mélyén húzódik végig a földgömbön. E „varrat“ térségében a földkéreg lemezei évente több centiméterrel távolodnak egymástól, és a nyíláson izzó magma tör elő a Föld belsejéből, vékony „kőzetbőrré“ merevedve a hideg tengervízzel érintkezve. A földkéreg állandó mozgása bizonyos helyeken újra felszakítja ezt a „kőzetbőrt“, szabad utat nyitva a tengervíznek, amely ezeken a hasadékokon behatolhat a magkamrába. Az izzón folyó magmától felhevülve, és rézzel, ónnal, mangánnal, vassal megrakodva a víz újra a magasba emelkedik, és 350 fokos hőforrás formájában tör elő a tengerfenékről. Az ásványtartalmú forró vízből a hideg tengervízzel érintkezve fémszulfidok csapódnak ki és rakódnak lé a tengerfenéken - így jönnek létre az érckészletek a tengerfenéken. Ezek a lerakódások olykor kéményszerú képződményt alkotnak, amelyből feketés víz tör elő. Az ilyen tengermélyi hőforrásokat sokáig csak különleges természeti képződményeknek tartották, most azonban sikerült tisztázni a szerepüket az ásványi készletek létrejöttében. Nyugatnémet kutatók bonyolult mérési módszerekkel feltérképezték a tenger mélyét a Húsvét-sziget környékén, számítógéppel értékelve az adattömeget. Még nem tudják, hogy tengermélyi Eldoradóra bukkanták-e, annyi azonban bizonyos, hogy egyes vízminták fémtartalma rendkívüli mértékben nagy. Ugyanakkor a szomszédos övezetekből vett minták fémtartalma közötti eltérés is szokatlanul nagy. A kutatásokat folytatják. OLCSÓBB ÚT A MESTERSÉGES ÜZEMANYAGHOZ Olcsóbban és hatékonyabban készíthetnek kis fütöértékü szénből szintetikus hajtóanyagot a Ge- orgij Krizsilin vezette szovjet kutatócsoport új módszerével. A laboratóriumi próbák során már kitűnően bevált módszer szénport éget el oxigénből és vízgőzből létrehozott plazmában. A plazmás égetés eredményeként létrejött szintézisgázból könnyű olajat állíthatnak elő, közvetlenül elégethetik, vagy különböző vegyi reakciók kiindulási anyagául használhatják fel. A szén elgázosításának eddigi módszerei jóval kisebb hatásfokú- ak és valójában nem gazdaságosak. Úgy számítják, hogy az új elven működő reaktorok óránként 500 tonna szenet égethetnek majd el, és a szén 90 százalékából gázt hoznak létre. Az új módszerrel előállított szintézisgáz nem lesz drágább a földgáznál. VILLÁMVONAT Óránként 350 kilométeres sebességet ért el a próbák során a Német Szövetségi Köztársaság új villanymozdonya. Üvegszálas műanyagból készült burkolata könnyű, mégis nagy szilárdságú és tökéletesen áramvonalazott, a legkisebb légellenállást kelti száguldás közben. (d)
