உலகைப் புரட்டிப் போட்ட 100 அறிவியல் கண்டுபிடிப்புகள் - 29

29. மின்வேதித் தளை (Electrochemical Bonding)

கண்டறிந்தவர்: ஹம்ப்ரி டேவி (Humphry Davy)

காலம்: 1806

மூலக்கூறுகளில் இருக்கும் அணுக்களின் தளைகள் யாவும் மின்மயமானது என்று கண்டறிந்தார் டேவி. தற்போது நாம் இந்த வேதித் தளைகள் எல்லாம் அணுக்களில் இருக்கும் மின்னேற்றம் பெறப்பட்ட உட்துகள்களை (எலக்ட்ரான்கள்) பங்கிடுவதாலோ அல்லது மாற்றிக் கொள்வதாலோ நடைபெறுகின்றது என்று புரிந்து கொண்டிருக்கின்றோம். ஆனால் 1800களில் வேதியியலில் மின்சாரம் அங்கம் வகிக்கின்றது என்று கண்டறிவது என்பது ஒரு புரட்சிகரமானது என்பதை ஒத்துக் கொள்ளத் தான் வேண்டும். அத்தகைய புரட்சியைச் செய்தவர் தான் டேவி. மின்வேதியியல் எனும் புதிய உபபிரிவையே உருவாக்க வகை வகுத்தது அவரது கண்டுபிடிப்பு. எவ்வாறு வேதிபொருட்கள் வினைபுரிந்து ஒன்றுடன் ஒன்று இணைந்து புதிய பொருட்கள் உருவாகின்றன என்பதில் புதிய வரையறையை உருவாக்கியது டேவி எனலாம். இந்த முறையைப் பயன்படுத்தி டேவி இரண்டு புதிய மிகமுக்கியமான வேதிப்பொருட்களைக் கண்டறிந்தார். அவை சோடியம் மற்றும் பொட்டாசியம் ஆகும். 

இனி டேவி எவ்வாறு இவற்றைக் கண்டறிந்தார் என்று பார்க்கலாம்.

ஹம்ப்ரி டேவி 1778ல் இங்கிலாந்தின் கடற்கரையோர கார்ன்வெல் எனும் பகுதியில் பிறந்தார். குறைந்தபட்ச பள்ளிப்படிப்பையே கொண்டிருந்த அவர் தாமே படித்தறிந்து தனது அறிவினை விரிவாக்கிக் கொண்டார். தனது பதின்ம வயதிலேயே ஒரு அறுவை சிகிச்சை நிபுணர் மற்றும் மருந்து தயாரிப்பவரிடம் உதவியாளராகப் பணிபுரிய ஆரம்பித்தார். ஆனாலும், பிரெஞ்ச் விஞ்ஞானி ஆண்டனி லவாய்ஸியரின் கட்டுரைகள் அவரை அறிவியலின்பால் ஈர்த்தன.

1798ல் இங்கிலாந்து ப்ரிஸ்டலில் தாமஸ் பெட்டோஸ் எனும் பணக்கார வேதியியல் விற்பன்னரிடம் ஆய்வகத்தில் வேலை செய்யும் வாய்ப்பு அவருக்குக் கிடைத்தது. அங்கே அவர் பல வேதியியல் ஆராய்ச்சிகளைச் சுதந்திரமாகச் செய்து கொள்ளும் அதிர்ஷ்டம் கிடைத்தது. 1799ல் அவர் வாயுக்களை ஆய்வு செய்வதில் ஈடுபட்டிருந்தார். கண்ணுக்குத் தெரியாத வாயுக்களைச் சோதனை செய்வதற்கு அவற்றை முகர்ந்து பார்ப்பது மட்டுமே சிறந்த வழி என்றும் எண்ணியிருந்தார். நைட்ரஜன் ஆக்ஸைடை முகர்ந்து பார்த்து மயக்க நிலைக்குச் சென்றார். அப்போது எல்லாவற்றையும் மறந்து சந்தோசமாகவும் வலிமையாகவும் உணர்ந்தார். அதனால் சிரிப்பூட்டும் வாயு என்று அதற்குப் பெயர் வந்தது. அதை ஞானப்பல்லைப் பிடுங்கி எடுக்கும் போது பயன்படுத்தினார். அதனை அவர் தனது கட்டுரையில் குறித்திருந்த போதும் அதன் பின்னர் 45 ஆண்டுகள் கழித்தே நைட்ரஜன் ஆக்ஸைட் மயக்கமருந்தாகப் பயன்படுத்தப்பட்டது. 

கார்பன் டை ஆக்ஸைடையும் டேவி சோதனை செய்து பார்த்தார். அதைச் சுவாசித்துக் கிட்டத்தட்ட மரணிக்கும் தருவாய்க்குச் சென்றதும் நடந்தது. ஒரு திரைப்படக் கதாநாயகன் போல அழகாக இருந்த டேவி அதற்குத் தகுந்தாற்போல நேர்த்தியாக உடையும் அணிந்து வலம் வருபவராக இருந்தார். அவரது கண்டுபிடிப்புகளைப் பெரிய மேடையில் பலரும் ரசிக்கும் வண்ணம் பிரம்மாண்டமாகச் செய்து காட்டுவதில் வல்லவராகவும் திகழ்ந்தார் என்பது குறிப்பிடத்தக்கது!

1799ல் இத்தாலிய அலெஸாண்ட்ரோ வோல்டா மின்கலத்தைக் கண்டறிந்ததுடன் உலகிலேயே முதன்முறையாக செயற்கை மின்னோட்டத்தையும் உருவாக்கிக் காட்டினார். 1803 வாக்கில் டேவி பெட்டோஸிடம் 110 இரட்டைத் தட்டுகள் கொண்ட மிகப்பெரிய மின்கலத்தை உருவாக்கவேண்டும் என்று கேட்டார். அதன் பின்னர், தனது முழுக்கவனத்தையும் மின்கலங்களை ஆராய்ச்சி செய்வதில் திருப்பினார் டேவி. மின்கலத்தின் எலெக்ட்ரோடில் பல உலோகங்களையும் ஏன் கரிக்கட்டையையும் பயன்படுத்திப் பார்த்தார். அதே போல் நீர் அமிலம் போன்ற பல திரவங்களையும் மின்கலத்தின் தட்டுகளுக்கிடையே பயன்படுத்தப்படும் எலெக்ட்ரோலைட்டாகப் பயன்படுத்திப் பார்த்தார். 

1805ல் டேவி மின்கலத்தில் இணைத்த போது ஸிங்க் எலெக்ட்ரோட் ஆக்ஸிடைஸ் ஆவதைக் கண்டறிந்தார். அது ஒரு மின்னோட்டத்தால் நடைபெற்ற வேதிவினையாகும். மற்ற எலெக்ட்ரோட்களிலும் இதேபோன்று வேதிவினை மாற்றங்கள் நடைபெறுவதையும் அவர் கண்டறிந்தார். இதன்மூலம் மின்கலத்தில் இருந்து வரும் மின்னோட்டத்தால் வேதிவினைகள் நிகழ்வதைக் கண்டுகொண்டார் டேவி. 

1806ல் நடைபெற்ற ஒரு பிரம்மாண்டமான கூட்டத்தின் முன்னிலையில் திரவ நீரின் மேல் மின்சாரத்தைப் பாய்ச்சி அதை ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் வாயுவாகப் பிரித்துக் காட்டினார்! நீரின் மூலக்கூறுகள் பிளவுபெற்று வாயுக்களாக ஆவதைக் கண்டு கூட்டம் அதிசயித்து நின்றது! வேதித் தளையை உடைக்க மின்சாரத்தால் முடியும் என்று நிரூபணம் ஆனது. டேவியைப் பொருத்தவரை இதற்கு முன் இவ்வாயு அணுக்களைத் தளையில் கட்டி வைத்திருந்தது மின்னோட்டம் என்பதாலேயே அதை மின்னோட்டத்தால் உடைக்க முடிகின்றது என்பது தான். இல்லையென்றால் மின்சாரத்தால் அத்தளையை உடைக்க முடியாது என்று அவர் நம்பினார். இதன் மூலம் அணுக்களிடையே ஏற்படும் உறவின் அடிப்படை அமைப்பைக் கண்டறிந்தவர் ஆனார். இதன்மூலம் வேதிவினையின் முக்கியக்காரணியாக‌ மின்னோட்டம் இருப்பது கண்டறியப்பட்டு பெரிய விஞ்ஞானப் புரட்சிக்கு அது வித்திட்டது.

டேவி தனக்கு முன்னால் இருந்த அனைத்து வேதிப்பொருட்களையுமே எலெக்ட்ரோட்களாகப் பயன்படுத்தி தனது ஆராய்ச்சியைத் தொடர்ந்தார். 1807ல் அவர் 250 ஸிங்க் மற்றும் தாமிரத் தட்டுகளை உடைய மிகச் சக்தி வாய்ந்த மின்கலத்தைப் பயன்படுத்தி காஸ்டிக் பொட்டாஷில் சோதனை செய்து எலெக்ட்ரோடில் பொதிந்த ஒரு புதிய வேதிப் பொருளைக் கண்டறிந்தார். நூதனமாக ஒளி விட்டு எரிந்த‌ அப்புதிய வேதியியல் பொருளுக்கு பொட்டாசியம் என்று பெயரிட்டார். அதற்குப் பிறகு ஒரு மாதத்தில் சோடியத்தையும் இதே போன்று தனிமைப்படுத்தினார். இவ்வாறு டேவி மிக முக்கியமான இரண்டு அடிப்படைக் கூறுகளைக் கண்டுபிடித்தார்.