कार्ल गुस्ताव मोसांदेर (Carl Gustaf Mosander): दुर्लभ पृथ्वी तत्वों को अलग करने वाले रसायनज्ञ

1839 में, एक स्वीडिश फार्मासिस्ट से प्रोफेसर बने व्यक्ति ने रसायन विज्ञान में हर कोई जिसे "सेरियम ऑक्साइड" कहता था, उसका एक टुकड़ा लिया और आंशिक अपघटन तथा तनु नाइट्रिक एसिड के उपचार के एक धैर्यवान अनुक्रम के माध्यम से यह साबित कर दिया कि यह एक पदार्थ नहीं बल्कि कम से कम दो हैं। प्रयोगशाला की वह तरकीब - ऐसे तत्वों को अलग करना जो रासायनिक रूप से इतने एक जैसे हैं कि वे लगभग जुड़वां बच्चों की तरह व्यवहार करते हैं - कार्ल गुस्ताव मोसांदेर (Carl Gustaf Mosander) की पहचान बन गई, और इसने अंततः आवर्त सारणी के एक पूरे छिपे हुए परिवार को खोल दिया: दुर्लभ पृथ्वी तत्व।

रसायन विज्ञान के लिए एक अप्रेंटिस का मार्ग

मोसांदेर का जन्म 10 सितंबर 1797 को स्वीडन के कालमार (Kalmar) में हुआ था, और वह किसी पारंपरिक शैक्षणिक मार्ग से रसायन विज्ञान तक नहीं पहुंचे थे। उन्होंने 1809 तक अपने गृहनगर में स्कूल की पढ़ाई की, जब उनका परिवार स्टॉकहोम (Stockholm) चला गया, और वहां से उनका प्रशिक्षण विद्वतापूर्ण की बजाय व्यावहारिक था: उन्होंने उगलान (Ugglan) फ़ार्मेसी में अप्रेंटिसशिप की और 1817 में अपनी फ़ार्मास्युटिकल परीक्षा पूरी की। इसके पूरे नौ साल बाद, 1826 में, उन्हें स्टॉकहोम में तत्कालीन कैरोलाइन मेडिकल इंस्टीट्यूट (अब करोलिंस्का इंस्टीट्यूट, Karolinska Institute) में रासायनिक प्रयोगशाला के प्रमुख के रूप में नियुक्त किया गया था। इस बीच, उन्होंने औपचारिक चिकित्सा अध्ययन किया, 1820 में संस्थान में प्रवेश लिया और 1825 में अपनी चिकित्सा परीक्षा उत्तीर्ण की। उन्होंने कुछ समय के लिए स्टॉकहोम में एक स्पा भी चलाया, जो इस बात को रेखांकित करता है कि उनका करियर किसी एक, सुव्यवस्थित शैक्षणिक सीढ़ी से कितनी दूर तक यात्रा कर चुका था।

बर्जेलियस की छाया में, फिर उनके बगल में

मोसांदेर के वैज्ञानिक जीवन का सबसे महत्वपूर्ण रिश्ता जोन्स याकॉब बर्जेलियस (Jöns Jacob Berzelius) के साथ था, जो 19वीं सदी की शुरुआत में यूरोपीय रसायन विज्ञान पर हावी रहने वाले स्वीडिश रसायनज्ञ थे। मोसांदेर ने बर्जेलियस की प्रयोगशाला में काम किया, परमाणु भार और विश्लेषणात्मक सटीकता के लिए बड़े आदमी के सटीक मानकों को आत्मसात किया, और वहीं उन्होंने एक साथी छात्र के साथ दोस्ती बनाई जो सदी के महान रसायनज्ञों में से एक बनने वाले थे, फ्रीडरिच वोहलर (Friedrich Wöhler)। जब बर्जेलियस ने अपनी प्रोफेसर पद से सेवानिवृत्ति ली, तो मोसांदेर ने 1832 में करोलिंस्का इंस्टीट्यूट में रसायन विज्ञान और खनिज विज्ञान के प्रोफेसर के रूप में उनका स्थान लिया - कुछ स्रोत इस कुर्सी को रसायन विज्ञान और फार्मेसी के रूप में बताते हैं। उन्होंने 1845 तक इस पद को संभाला, जब वह फ़ार्मास्युटिकल इंस्टीट्यूट में प्रोफेसर और इंस्पेक्टर बने, और वर्षों तक उन्होंने साथ ही साथ स्वीडिश म्यूजियम ऑफ़ नेचुरल हिस्ट्री (Swedish Museum of Natural History) बनने वाले संस्थान में खनिज संग्रह के सहायक क्यूरेटर के रूप में काम किया, यही वह पद था जिसने दुर्लभ, कम समझे जाने वाले खनिजों को उनकी दैनिक पहुंच के भीतर ला दिया था।

सेरियम को खोलना

वह पहुंच मायने रखती थी क्योंकि 19वीं सदी की शुरुआत के दुर्लभ पृथ्वी खनिज रसायनज्ञों के लिए बुरे सपने थे: घने, दिखने में एक जैसे ऑक्साइड जो उस समय की किसी भी मानक तकनीक द्वारा अलग होने का विरोध करते थे। सेरियम, जिसकी खोज दशकों पहले बर्जेलियस और विल्हेम हिसिंगर (Wilhelm Hisinger) द्वारा की गई थी, को उसके अयस्क में बंधा हुआ एक अकेला तत्व माना जाता था। मोसांदेर को कुछ और ही संदेह था। सेरियम ऑक्साइड के साथ काम करते हुए, उन्होंने पाया कि सावधानीपूर्वक, बार-बार उपचार - आंशिक अपघटन जिसके बाद तनु नाइट्रिक एसिड आता है - ने इसके अंदर छिपे दूसरे पदार्थ को हटा दिया। उन्होंने 1839 में नए तत्व की घोषणा की और इसका नाम लैंथेनम (lanthanum) रखा, जो ग्रीक शब्द "छिपे रहने के लिए" से लिया गया है, जो एक ऐसे तत्व के लिए एक उपयुक्त नाम है जो दशकों से किसी और चीज़ के हिस्से के रूप में छिपा हुआ था।

इट्रिया पहेली

मोसांदेर यहीं नहीं रुके। इट्रिया की ओर रुख करते हुए, जो एक अन्य दुर्लभ पृथ्वी ऑक्साइड है जो पहले से ही दिखने में जितना जटिल था, उससे कहीं अधिक रासायनिक रूप से जटिल होने के लिए जाना जाता था, उन्होंने उसी फोरेंसिक धैर्य को लागू किया और 1843 में इससे दो और तत्वों को बाहर निकाला: टर्बियम और एर्बियम। दो नामों की कहानी खुद इस बात का एक छोटा सा स्मारक है कि यह रसायन विज्ञान कितना भ्रमित करने वाला था - बाद के रसायनज्ञों ने पाया कि दो तत्वों के गुणों के लिए मोसांदेर के मूल लेबल उलट दिए गए थे, ताकि आज जिसे टर्बियम कहा जाता है और जिसे एर्बियम कहा जाता है, वे कुछ खातों द्वारा, उसके द्वारा मूल रूप से इरादे की गई छवि का दर्पण हैं। यह एक बहुत ही मामूली ऐतिहासिक गड़बड़ी है, लेकिन एक बताने वाली गड़बड़ी है: यह दिखाती है कि समकालीन तकनीक के किनारे के कितने करीब यह काम किया जा रहा था।

डिडिमियम: एक चूक जो अभी भी मायने रखती थी

1840 में, मोसांदेर ने सेरियम-समूह खनिजों के भीतर एक अन्य नए पदार्थ की पहचान की और इसे डिडिमियम (didymium) कहा, जो ग्रीक शब्द "जुड़वां" से लिया गया है, क्योंकि इसके गुण लैंथेनम और सेरियम के इतने करीब थे कि इसे अलग करना ही एक उपलब्धि थी। डिडिमियम ने दशकों तक रसायन विज्ञान की पाठ्यपुस्तकों में अपना स्थान बनाए रखा। ऑस्ट्रियाई रसायनज्ञ कार्ल आउर वॉन वेल्सबाख (Carl Auer von Welsbach) को यह दिखाने में 1885 तक का समय लगा कि डिडिमियम बिल्कुल भी एक अकेला तत्व नहीं था, बल्कि दो अन्य तत्वों, नियोडिमियम और प्रासियोडिमियम का मिश्रण था - और, और भी बाद में, रसायनज्ञों ने समैरियम को उस युग के दुर्लभ-पृथ्वी नमूनों में फंसे एक अन्य घटक के रूप में मान्यता दी। मोसांदेर का "जुड़वां" तत्व अंततः तीन बच्चों (ट्रिपलेट्स) जैसा था। कि उनकी अनंतिम खोज उपलब्ध उपकरणों के साथ लगभग आधी सदी तक एक सार्थक, हालांकि अशुद्ध, पदार्थ के रूप में टिकी रही, यह खुद इस बात का एक पैमाना है कि उन्होंने अपने पास उपलब्ध उपकरणों के साथ कितनी सावधानी से अलगाव किया था।

मान्यता और अंतिम वर्ष

मोसांदेर के योगदान को अपेक्षाकृत शुरुआती दौर में घर पर मान्यता मिली: उन्हें 1833 में रॉयल स्वीडिश एकेडमी ऑफ साइंसेज (Royal Swedish Academy of Sciences) के लिए चुना गया था, जबकि वह अभी भी उस काम को मजबूत कर रहे थे जो उनके नाम को अमर बनाता। उनका व्यक्तिगत जीवन उसी अवधि के आसपास स्थिर हो गया - उन्होंने 20 दिसंबर 1832 को हुल्दा फिलिपीना फोर्स्ट्रॉम (Hulda Philippina Forsström) से शादी की, और इस जोड़े के चार बच्चे हुए, जो दो जोड़े जुड़वां बच्चों के रूप में पैदा हुए थे। अपने बाद के वर्षों में मोतियाबिंद के कारण उनकी दृष्टि चली गई, और 15 अक्टूबर 1858 को स्टॉकहोम काउंटी में लोवोन (Lövön) द्वीप (जिसे Ängsholmen के रूप में भी दर्ज किया गया है) पर उनके ग्रीष्मकालीन निवास पर इकसठ वर्ष की आयु में उनका निधन हो गया।

कार्ल को एक जीनियस क्यों कहा जाता है

मोसांदेर का जीनियस होने का दावा वैज्ञानिक प्रतिभा के एक संकीर्ण लेकिन वास्तविक रूप पर ट टिका है: रासायनिक अस्पष्टता के लिए एक असाधारण सहनशीलता, उन पदार्थों को अलग करने के लिए मैनुअल और विश्लेषणात्मक अनुशासन के साथ संयुक्त जो लगभग समान रूप से व्यवहार करते थे। लैंथेनम, टर्बियम और एर्बियम की खोज के लिए पदार्थ के एक नए सिद्धांत की आवश्यकता नहीं थी - इसके लिए यह ध्यान देने की आवश्यकता थी कि एक "शुद्ध" यौगिक शुद्ध नहीं था, और फिर वर्षा और एसिड उपचार के बार-बार, अनग्लैमरस दौर के माध्यम से इसे साबित करने का धैर्य होना था। यह अंतर्दृष्टि जितना शिल्प है, उनके संरक्षक बर्जेलियस जैसे सिद्धांतकार की छलांग की तुलना में एक मास्टर धातुविद् के कौशल के करीब है। ईमानदार प्रति-मामला यह है कि मोसांदेर ने बर्जेलियस द्वारा पहले से निर्मित एक प्रतिमान के भीतर काम किया, उन तकनीकों का उपयोग किया जिन्हें बर्जेलियस ने परिष्कृत किया था, और उनका सबसे महत्वाकांक्षी दावा - डिडिमियम - ठीक उसी तरह गलत निकला जैसा कि उनके आलोचकों ने भविष्यवाणी की थी, एक मिश्रण जिसे एक तत्व समझ लिया गया था। लेकिन एक ऐसे क्षेत्र में जहाँ भ्रम आदर्श था और जहाँ उनकी अपनी गलतियों को दशकों बाद अधिक संवेदनशील उपकरणों द्वारा ही सुधारा गया था, तीन तत्वों को सही करना, पदार्थ में छिपी हुई संरचना के लिए उनकी नज़र को जीनियस के करीब कुछ कहने के लिए एक विश्वसनीय मामला है, भले ही यह व्यावहारिक, सैद्धांतिक प्रकार का न हो।

विरासत

मोसांदेर का नाम आज उनके द्वारा खोजे गए तत्वों की तुलना में कम प्रसिद्ध है, लेकिन उनकी पद्धति - हर कोई जिसे एक तत्व कहता है उसकी शुद्धता पर संदेह करना, और सबूत की ओर पीसना - वह टेम्पलेट बन गया जिसका 19वीं सदी के बाकी हिस्सों में दुर्लभ-पृथ्वी रसायन विज्ञान ने पालन किया, क्योंकि बाद के रसायनज्ञों ने उनके "तत्वों" को और अधिक में विभाजित करने के लिए उनके समान धैर्यवान तर्क का उपयोग किया।