फ्रिडरीश व्होलर
Friedrich Wöhler
जर्मन रसायनशास्त्रज्ञ
जन्म: 31 जुलै, 1800
मृत्यू: 23 नोव्हेंबर, 1882

क्रांतिकारी रसायनशास्त्रज्ञ

रसायनशास्त्राचा इतिहास बघता आढळते की, एकोणिसाव्या शतकाच्या सुरूवातीला सर्व रसायने वा रासायनिक पदार्थ मुख्यत्वे दोनच वर्गात गणली जात होती. त्याकरता रसायने तापवली असता उष्णतेचा त्यांच्यावर होणारा परिणाम हा मुख्य मापदंड होता. यामध्ये पहिला गट अशा रसायनांचा होता की, जी तापवली असता त्यामध्ये मूलभूत बदल होत नाहीत उदा. मीठ, कथील, पाणी यापैकी मीठ तापविले तर लाल होऊन प्रकाशित होते. (Redhot glow), कथील वितळते तर पाण्याची वाफ होते. परंतु, थंड झाल्यावर हे पदार्थ परत मूळच्यासारखे होतात. दुसऱ्या गटातील रसायने उदा. साखर, ऑलिव्ह तेल अशा पदार्थांपैकी साखर तापविली तर जळून कोळसा होते. आणि थंड झाल्यावर देखिल तशीच रहते. ऑलिव्ह तेल तापविल्यावर त्याचे बाष्पीभवन होते परंतु हे बाष्प थंड झाल्यावर परत तेल बनत नाही. वरीलपैकी पहिल्या गटातील रसायने ही निर्जीव पदार्थापैकी आहेत. तर दुसऱ्यांचे मूळ सजीवसृष्टीत आहे. या आधारे सन 1808 मध्ये बर्झीलियस नावाच्या त्या काळातील अग्रेसर स्वीडिश रसायनतज्ज्ञाने असे मांडले की, जे पदार्थ उष्णतेमुळे जळतात ते पदार्थ सजीवसृष्टीतून मिळाले असतात. म्हणून त्यांना सेंद्रिय (Organic) पदार्थ असे संबोधले जाते. इतर सर्व पदार्थ हे असेंद्रिय पदार्थ (inorganic) मानले गेले. बर्झीलियसने ठामपणे मांडले की, फक्त सजीव पेशीच सेंद्रिय पदार्थ बनवू शकतात. आणि या कल्पनेला प्राणतत्ववाद (Vitalism) म्हणून मान्यता मिळाली. परंतु, या प्रस्थापित संकल्पनेला प्रयोगाव्दारे आव्हान दिले ते बर्झीलियसचाच विद्यार्थी असलेल्या फ्रिड्रीश व्होलर याने.
व्होलर यांचा जन्म जर्मनीमध्ये फ्रँकफर्टजवळील एका खेड्यात झाला. त्यांचे वडील सुशिक्षित होते तसेच विज्ञानप्रेमीदेखील होते. त्यामुळे शालेय शिक्षणाच्या जोडीने व्होलर यांना वडिलांकडूनदेखील मार्गदर्शन मिळाले. लहानपणी त्यांना खनिजांचे (Minerals) विविध प्रकारचे नमुने जमविण्याचा छंद होता. वडिलांनी त्यांचा हा छंद जोपासण्याला प्रोत्साहन दिले. तसेच पुस्तके आणि प्रयोग करण्याकरता घरगुती प्रयोगशाळासुध्दा उपलब्ध करून दिली. यामुळे त्यांना रसायनशास्त्रात आवड निर्माण झाली. वयाच्या विसाव्या वर्षी त्यांनी वैद्यकशास्त्रात पदवी घेण्यासाठी मार्बग विद्यापीठात प्रवेश घेतला. मूळचा रसायनशास्त्र छंद त्यांनी चालूच ठेवला आणि वसतिगृहातील आपल्या खोलीची प्रयोगशाळाच करून टाकली. याबद्दल विद्यापीठाच्या अधिकाऱ्यांनी त्यांना कडक समज दिली. त्यामुळे व्होलर यांनी मार्बन विद्यापीठ सोडून हाईडेबर्ग विद्यापीठात वैद्यकीय शाखेतच प्रवेश घेतला. तेथे त्यांचा संपर्क प्रा. मोलिन या रसायनशास्त्राच्या प्राध्यापकाशी आला. वैद्यकीय शिक्षणक्रम पूर्ण केल्यानंतर हॉस्पिटलमध्ये डॉक्टर म्हणून अनिवार्य असलेली उमेद्वारी करण्याऐवजी त्यांनी रसायनशास्त्रात संशोधन करण्याकरता स्वीडनमधील स्टॉकहोममध्ये बर्झीलियस यांच्याबरोबर विद्यार्थी संशोधक म्हणून कामाला सुरूवात केली.
तेथे व्होलर यांनी प्रयोगशाळेत नत्रवायू (Nitrogen), कर्ब (Carbon), प्राणवायू ( Oxygen) आणि चांदी यांची रासायनिक क्रिया करून ‘सिल्व्हर सायनेट’ हे संयुग बनविले. नंतर त्यांना पोटॅशियम सायनेट हे संयुग बनविण्यातही यश आले. या संयुगावर विविध प्रयोग करताना त्यांना आढळले की, पोटॅशियम सायनेट आणि अमोनियम सल्फेट यांच्या रासायनिक क्रियेतून एका वेगळ्याच प्रकारचे पांढरे स्फटिक मिळतात. विद्यार्थी असताना मानवी मूत्राच्या रासायनिक विश्लेषणातून असे स्फटिक व्होलर यांना सापडले होते आणि ते स्फटिक युरियाचे होते. मानवी मूत्रामध्ये युरिया असतो, युरिया एक सेंद्रिय पदार्थ आहे. पोटॅशियम सायनेट आणि अमोनियम सल्फेट यांच्या प्रक्रियेतून मिळालेले स्फटिकदेखील युरियाचेच आहेत, हे समजल्यावर त्यांना आश्चर्याचा धक्काच बसला. याचा अर्थ असा की, युरिया हा सेंद्रिय पदार्थ त्यांनी असेंद्रिय पदार्थापासून कृत्रिमरित्या बनविला होता. म्हणजेच हा शोध बर्झीलिसच्या प्राणतत्ववादाच्या विरोधात जात होता. व्होलर यांनी हा प्रयोग पुन्हा पुन्हा केला तरी निष्कर्ष तोच निघत होता. चार वर्षे उलटल्यावर शेवटी त्यांनी आपल्या शोधाला प्रसिध्दी देऊन बर्झीलियससारख्या रसायनशास्त्रातील मान्यवर शास्त्रज्ञाला आव्हान देण्याचे धाडस केले. यामुळे रसायनशास्त्रज्ञांमध्ये खळबळ माजली. परंतु भक्कम वैज्ञानिक पायावर उभे असल्याने व्होलर यांचे संशोधन सर्वमान्य झाले. यायोगे, सेंद्रिय रसायने कृत्रिमरीत्या बनविण्याच्या संशोधनास मोठी चालना मिळाली आज अशी रसायने मोठ्या प्रमाणावर तयार केली जातात.
व्होलर यांनी नत्र, कर्ब, प्राणवायू आणि चांदी यांच्यापासून सिल्व्हर सायनेट बनविले त्याचवेळी पॅरिसमध्येदेखील जस्टस लायबिग नावाच्या दुसऱ्या एका रसायनशास्त्रज्ञानेदेखील वरील चार मूलद्रव्ये असलेले एक संयुग बनविले होते. व्होलर व लायबिग यांनी बनविलेल्या संयुगात चारही धातूचे प्रमाण तंतोतंत जुळत होते. परंतु, लायबिगने बनविलेल्या संयुगाचे रासायनिक गुणधर्म वेगळे होते. हा देखील एक नवीनच शोध होता. व्होलर यांनी आपले गुरू बर्झेलियस यांच्या निदर्शनास ही गोष्ट आणली. त्यानंतर सविस्तर चिकित्सा करता ध्यानात आले की, अशा तऱ्हेची संयुगे म्हणजेच मूलद्रव्यांचे सारखेच प्रमाण असलेली, परंतु गुणधर्म वेगळे असणारी इतर संयुगे देखील असतात. सन 1830 मध्ये अशा प्रकारच्या संयुगांना त्यांनी ‘आयसोमर’ (Isomer) असे नाव दिले. या मूळ ग्रीक शब्दाचा अर्थ ‘समभाग’ (Equal Parts) असा आहे. नंतर सिध्द झाले की, अशा संयुगांमध्ये मूलद्रव्याचे प्रमाण सारखे असले तरी त्यामधील मूलद्रव्यांच्या अणूंची एकमेकांशी असलेली जोडणी वेगळी असते. उदा. ब्युटेन व आयसोब्युटेन या दोन्ही संयुगांमध्ये कार्बनचे चार व हायड्रोजनचे दहा अणू आहेत. (C4H10) परंतु त्यांची रचना मात्र खालीलप्रमाणे आहे.
H H H H H H H
| | | | | | |
H-C-C-C-C-H H-C-C-C-H
| | | | | | |
H-H-H-H H | H
H-C-H
|
H
‘आयसमोर’ कसे होतात, याची कारण मिमांसा जरी केकुलेसारख्या रसायनशास्त्रज्ञांनी लावलेल्या शोधानंतर समजली तरी ‘आयसोमर’चे अस्तित्व सिध्द करण्याचे श्रेय व्होलर व लायबिग यांनाच आहे. ‘आयसोमर’चे अस्तित्व सिध्द झाल्यामुळे संयुगांची रचना ही गुंतागुंतीची असते हे संशोधकांच्या लक्षात आल्याने पुढील काळात नवीन संशोधनाचे मार्ग खुले झाले. व्होलर यांनी विविध रसायनांच्या एकमेकांवरील क्रिया करण्याचे प्रयोग चालूच ठेवलेले होते. पोटॅशियम आणि अॅल्युमिनियम क्लोराईड त्यांनी परीक्षानळीत एकत्र केले असता दोहोंच्या रासायनिक क्रियेमुळे एक रूपेरी रंगाचा पण वजनास अत्यंत हलका पदार्थ निर्माण झालेला त्यांना आढळला. या पदार्थाचे गुणधर्म धातूंच्या गुणधर्माबरोबर तंतोतंत जुळत होते. हा पदार्थ म्हणजे शुध्द स्वरूपातील अॅल्युमिनियम हा धातू होता. शुध्द स्वरूपात अॅल्युमिनियम वेगळे करण्यात यशस्वी होणारा व्होलर हा पहिला शास्त्रज्ञ होता. अॅल्युमिनियम निसर्गात संयुगाच्या स्वरूपात आढळते. वजनाला हलका तरी टिकाऊ असणारा हा धातू फारच उपयुक्त होता. या शोधानंतर काही वर्षांनी हॉल नावाच्या रसायनशास्त्रज्ञाने जमिनीत मिळणाऱ्या बॉक्साईट या खनिजापासून अॅल्युमिनियम स्वस्तात वेगळे करण्यात यश मिळवले. आणि जगभर ही ‘अॅल्युमिनियम क्रांती’ त्वरीत पसरली. व्होलर यांनी बेरिलियम हा धातूदेखील प्रथम प्रयोगशाळेत बनविण्यात यश मिळवले. बेरिलियमचा उपयोग ट्युबलाईटसारख्या (Flurosent) दिव्यांमध्ये होतो. त्यांनी कातडे कमविण्यासाठी उपयोग होत असलेल्या क्विनोन नावाचे संयुग आणि हायड्रोक्विनोन ज्याचा फोटो डेव्हलपरमध्ये वापर होतो, तेदेखील शोधून काढले.
सन 1862 मध्ये त्यांनी कॅलशियम कार्बाईडचा शोध लावला आणि त्याची पाण्याबरोबर रासायनिक क्रिया घडविल्यावर त्यांना अॅसिटिलीन हा अत्यंत उपयुक्त वायू मिळाला. अॅसिटिलीन हा वायू वेल्डींगमध्ये आजदेखील वापरला जातो. तसेच त्याच्यापासून निओप्रिन नावाचे कृत्रिम रबर बनवले जाते. व्होलर यांनी टायर्टनियम धातू बनविण्याची कृती देखील शोधून काढली. याचा उपयोग कृत्रिम ‘हिरे’ बनविण्यासाठी होतो.
अनेक प्रकारचे रासायनिक शोध व संयुगे बनविण्याच्या कृती प्रस्थापित करणाऱ्या व्होलर यांच्या यशाची गुरूकिल्ली ही त्यांची चिकाटी, प्रयोगशीलता, निरीक्षणक्षमता यांमध्ये आहे. त्यांच्या संशोधनामुळे ‘रासायनिक-तंत्रज्ञान’ (Chemical Technology) विकसित होण्यास प्रचंड मदत झाली. आज या तंत्रज्ञानाच्या आधारे कृत्रिम संयुगे, औषधे, कृत्रिम धागे सर्वत्र बनवले जात आहेत.