Долго време на Менделеев му се оспорувал приматот во конципирањето на Периодниот систем, а дури и самиот тој водел долги полемики со Лотар Мајер. Затоа, со прогласувањето на 2019 за Меѓународна година на Периодниот систем од страна на УНЕСКО, како 150-годишнина од неговиот прв концепт, му се дава неговото заслужено место, вели проф. д-р Зоран Здравковски
Тоа било „еурека“ момент за него и за хемијата. Дмитри Менделеев успеал да формулира една емпириска законитост заснована на хемиските и физичките својства на хемиските елементи и врз основа на тоа да ги организира и систематизира во една целина, вели д-р Зоран Здравковски, универзитетски професор и претседател на Сојузот на хемичари и технолози на Македонија.
Светот годинава одбележува значаен јубилеј – 150 години од Периодниот систем на елементите, под покровителство на УНЕСКО. Во интервјуто со проф. Здравковски разговараме за значењето на оваа табела, неговото учество на големата свеченост во седиштето на УНЕСКО во Париз, за третманот на хемијата денес во светот и во Македонија. Се враќаме на почетокот, пред 150 години.
Проф. д-р Зоран Здравковски
- Всушност, тој момент со голема сигурност се смета дека се случил на 17 февруари 1869 година, а трудот пред Руското друштво на хемичари го презентирал Меншуткин, секретарот на друштвото, затоа што Менделеев тој ден бил болен. Како и сите откритија, и ова е засновано на претходни сознанија. Далтонoвата атомска теорија е од посебно значење. Улогата на Берцелзиус е незаменлива за уточнување на релативните атомски маси што не се многу далеку од денешните вредности. Тука се заслугите на Лавоазје, кој ги изолирал и карактеризирал кислородот и азотот и прв го воведува поимот на елементарни супстанции. Познатите 30-ина елементи во тоа време ги класифицирал како гасови, метали, неметали и земји. На конгресот во Карлсруе во 1958 година, на кој учествувал и Менделеев, посебен впечаток му оставил трудот на Каницаро за врската меѓу атомските и молекулските маси. На проблемот на класификација и систематизација работеле и други современици на Менделеев: Деберјанер ги групирал во тријади, Њулендс го поставил законот за октавите, Мајер имал многу слични замисли за класификација како Менделеев. Долго време се водела расправа кој колку знаел за идеите на останатите современици.
Што всушност открил Менделеев?
- Неговата улога е неспоредливо поголема од онаа на останатите. Кога Менделеев бил назначен за професор по неорганска хемија во Сент Петербург, каде што го наследил својот професор Вознесенски, заклучил дека нема соодветна литература и почнал да пишува учебник - Основи на хемијата. Во 1868 година го завршил првиот том и почнал да работи на вториот, каде што имал предвидено да ги опише хемиските елементи. Размислувал по кој редослед да ги презентира елементите. Немал дилеми за халогените елементи што ги опишал во првото поглавје, второто го посветил на алкалните метали, но веќе за третото немал никакви насоки.
Дмитри Менделеев / Фото: Wikipedia
Како добар педагог и методичар, почнал интензивно да размислува која група на елементи логично би следувала. По долги пресметки со масите на елементите итн., во февруари, пред да го пишува третото поглавје, го открил она што му недостигало - законитост по која да ги групира хемиските елементи. Главен критериум било подредувањето според релативните атомски маси, но истовремено ги групирал и според хемиските својства, односно структурата на нивните оксиди. Забележал дека кај некои елементи хемиските својства не соодветствуваат на местото во ваквата систематизација. Заклучил дека атомските маси се погрешно определени и затоа при определувањето на нивното место во новата класификација предност им дал на хемиските својства. Тоа е еден од неговите клучни придонеси. Но, тој отишол и чекор понатаму, забележал дека на некои места недостигаат хемиски елементи. Tој ги оставил тие места празни во својата класификација и ги предвидел нивните хемиски и физички својства. Во тоа време некои не можеле да го прифатат тоа и го препишувале на словенски/руски мистицизам. Подоцна се покажало дека неговите предвидувања биле засновани на научна логика. Долго време на Менделеев му се оспорувал приматот во конципирањето на Периодниот систем, па дури и самиот тој водел долги полемики со Лотар Мајер. Затоа, со прогласувањето на 2019 за Меѓународна година на Периодниот систем од страна на УНЕСКО, како 150-годишнина од неговиот прв концепт, му се дава неговото заслужено место.
Колку елементи содржел првиот Периоден систем и како биле тие групирани?
- Во тоа време биле познати 63 елементи. Речиси третина од нив не биле добро проучени и не биле добро дефинирани хемиските својства, што ја отежнувало класификацијата.
Првата верзија на Периодниот систем на Менделеев / Фото: Wikipedia
Првата верзија на Менделеев е всушност ротирана за 90º во однос на таа што две години подоцна самиот ја претставил, кога групите на елементите со слични својства ги ставил во вертикални колони, а периодите во хоризонтални редови. Оваа подоцнежна верзија со осум групи се задржала доста долго, особено во руската литература. Денес е вообичаено елементите да се претставуваат поделени во 18 групи, додека лантоноидите и актиноидите се ставени како некој вид фуснота под оваа основна табела.
Што значело ова за хемијата како наука во тоа време и како влијаело врз нејзиниот развој?
- Идејата дека постои корелација на хемиските својства и масите дала нов поттик во развојот на хемијата. Дополнителниот предизвик дека има неоткриени елементи чии својства Менделеев ги предвидел отворил пат за нови истражувања. Откако било откриено дека масите на елементите за кои Менделеев се сомневал биле правилно определени, се увидело дека законитоста на хемиските својства не била директно зависна од релативната атомска маса. Тоа укажувало дека структурата на атомот мора да е посложена. Експериментите на Радерфорд и на неговите соработници 40-ина години подоцна го дале конечното објаснување дека групирањето на хемиските елементи е директно зависно од атомскиот број, односно нивната електронска конфигурација. Така, денес ги делиме хемиските елементи во Периодниот систем во блокови на s-, p-, d- и f-елементи.
По 150 години табелата изгледа многу поразлично. Што било пресудно за оваа бројка практично да се удвои?
- Денес редоследот е според атомскиот број, а не според атомската маса. Најчесто се претставува во 18 групи, некогаш во 32, но останува идејата на Менделеев елементите да се групираат според нивните заеднички својства. Денес вкупниот број на хемиски елементи е 118 и во одредена смисла Периодниот систем е заокружен затоа што се пополнети сите s-, p-, d- и f-орбитали.
Периодниот систем денес има 118 елементи / Фото: Wikimedia Commons
Удвојувањето на бројот на елементи се должи на развојот и на хемијата и на физиката. Откриени се благородните гасови, кои биле ставени како осма група во Периодниот систем. Откривањето и изолацијата на сите лантаноиди бил макотрпен процес поради големата сличност на нивните хемиски својства. Така, бројот на хемиските елементи во природата се смета дека е 90. Меѓутоа, голем број елементи се добиени по вештачки пат, тоа се трансураниумовите елементи за кои голема почетна заслуга има Сиборг.
Сите слушнале за Менделеев, за Марија и Пјер Кири, а денес малкумина знаат кој е Јуриј Оганесјан. Имате ли впечаток дека светот пред 100 години многу повеќе се интересирал за науката отколку денес?
- Ова е многу тешко да се одговори. Да не заборавиме дека писменоста пред 100 години била многу ниска, освен во некои земји и нации. Бесплатното образование не било достапно како денес. Бројот на научни трудови во последно време е експлозивно зголемен, иако во многу случаи станува збор за рутински анализи кои се претставуваат како научни трудови. Но, се согласувам дека е жално во време на вакви комуникации и достапност на информации погласни да се инстант-интернет експертите и таквите ненаучни информации полесно се прифатливи за широките маси. Делумно мислам дека тоа се должи на новите вредносни системи што се промовираат, каде што ефемерното е поважно од вистинските вредности.
Кон крајот на јануари бевте во седиштето на УНЕСКО во Париз на прогласувањето на 2019 за Меѓународна година на Периодниот систем. Со какви впечатоци се вративте оттаму?
- Нашиот Сојуз му даде целосна поддршка на Руското хемиско друштво уште пред две години кога тоа ја покрена оваа иницијатива. Го замоливме нашиот претставник во УНЕСКО да гласа за овој важен јубилеј. Затоа и бевме поканети во Париз на прославата. Беше величествено - од изборот на предавачи, музичкиот дел, изложбениот простор, демонстрациите на некои експерименти итн. Меѓу предавачите беше и Јуриј Оганесјан и одржа предавање околу т.н. остров на стабилност, односно елементи со атомски броеви околу 150 со „подолго“ полувреме на живот. Интересно, ова е втор случај на жив научник да му се даде таа чест, називот на хемискиот елемент да го носи неговото име. Првиот беше Сиборг. Во една пригода му пријдов и го замолив за спомен да ми потпише Периоден систем што го има издадено нашиот Сојуз.
Нобеловецот Бен Фаринга во седиштето на УНЕСКО во Париз
Според мене, најинтересно предавање одржа Бен Феринга - добитник на Нобеловата награда за хемија за 2016 година. Направи пресек на развојот и значењето на хемијата, улогата на Менделеев, но се задржа и на своите најнови истражувања за наномотори и нивната можна примена. Би сакал да го поканиме во Македонија на некој од нашите конгреси за да може поширок аудиториум кај нас да го чуе овој многу харизматичен научник и одличен предавач. Во изложбениот дел Рабинович имаше филателистички Периоден систем – на местото за талиум беше ставена македонската марка што му ја пратив пред 10-ина години, на која е претставен минералот лорандит од Алшар.
Во целата оваа приказна, каде е местото на Македонија и поддршката на хемијата како наука?
- Веќе подолго време за хемијата и науката воопшто во Македонија е многу болно да се зборува. Таа веќе не е ни на маргините, ни во фуснота во нашето општество. Целиот образовниот систем, особено високошколскиот, поради многуте погрешни чекори преземени без консултации со академската средина, доведе до состојба за која ќе треба многу време за да се поправи. Министерството за образование и наука служи само за политички пазар.
Од филателистичката изложба. Лорандитот од Алшар на 81. место што му припаѓа на елементот талиум
Повеќе пати велам дека е неопходно Министерството да се раздели во Министерство за основно и средно образование и Министерство за високо образование и наука. Потоа треба да се направи визија/стратегија, краткорочна и долгорочна со соодветен буџет и таа да се следи без разлика кој ќе го води тоа министерство. Во образовниот систем на сите нивоа не постојат брзи и волшебни решенија, како што некои самобендисани политичари тоа го промовираа и нè доведоа до оваа состојба.
Во светски рамки, хемијата е можеби најзлоупотребувана наука. Хемиско оружје и денес масовно се користи во воени цели. Може ли човекот како битие да се носи со сиве 118 квадратчиња што денес се наоѓаат на табелата на Периодниот систем на елементите?
- За жал, достигнувањата на природните науки, тука се и физиката и биологијата, се злоупотребуваат и за воени цели. Но, не треба да се заборави дека токму научниците се секогаш најгласните против ваквата примена на нивните откритија. Ќе го наведам само примерот на Полинг, еден од најголемите хемичари на минатиот век, добитник на Нобелова награда за хемија во 1954 за природата на хемиската врска. Има придонеси во многу области на хемијата, но и пошироко. Меѓу другото, тој е зачетник на квантната хемија, ја определил структурата на хемоглобинот и покажал дека болеста на српестите клетки се должи на модифициран протеин, со што ги поставил темелите на молекуларната биологија. Меѓутоа, паралелно со научната дејност бил активно инволвиран во борбата против тестирање нуклеарно оружје уште од крајот на Втората светска војна. Со тоа ја ставил во прашање целата своја професионална кариера (тоа се случило во времето на антикомунистичката хајка на сенаторот Макарти). За оваа своја активност добил и Нобелова награда за мир во 1962 година. Тој е еден од четворицата двојни добитници на ова големо признание, и во двата случаја бил самостоен добитник.
Автограм од Јуриј Оганесјан, хемичарот по кој е именуван последниот елемент во Периодниот систем
Употребата и злоупотребата на научните достигнувања се надвор од контролата на научниците. Ние сакаме да ги гледаме позитивните страни и предизвици. Како што знаете, електрохемијата е во „жижата“ на истражувањата на нови батерии, синтезата на нови катализатори е секогаш од голем интерес (на пример, разложувањето на водата на елементарните состојки), безбедното складирање на водородот, синтезата на нови лекови, создавањето нови материјали, итн. Сè ова се полиња каде што сите елементи од Периодниот систем може да си ја одиграат својата специфична улога за благосостојба на човештвото.