എലിസബത്ത് ഫുൾഹേമും കറ്റാലിസിസും

Read Time:15 Minute

ഡോ. സംഗീത ചേനംപുല്ലി

രസതന്ത്രലോകത്തെ നിഷ്കാമ കര്‍മ്മികളാണ് രാസത്വരകങ്ങള്‍. അസാധ്യമായ പല രാസപ്രവര്‍ത്തനങ്ങളെയും സാധ്യമാക്കുന്നതും, പൂര്‍ണ്ണമാകാന്‍ മാസങ്ങളോളം എടുക്കുന്ന രാസപ്രവര്‍ത്തനങ്ങളെ മിനിറ്റുകള്‍ക്കുള്ളില്‍ പൂര്‍ത്തിയാകാന്‍ സഹായിക്കുന്നതും ഒക്കെ രാസത്വരകങ്ങളുടെ പണിയാണ്.

എത്താന്‍ പ്രയാസമുള്ള ഒരു സ്ഥലത്തേക്ക് കോണി വെച്ച് കയറും പോലെ രാസത്വരകങ്ങളുടെ സഹായം കൊണ്ടാണ് പല രാസപ്രവര്‍ത്തനങ്ങളിലേയും അഭികാരകങ്ങള്‍ രാസപ്രവര്‍ത്തനം നടക്കാന്‍ ആവശ്യമായ ഊര്‍ജ്ജപ്പടവ് കയറുന്നത്. മാത്രമല്ല രാസപ്രവർത്തനത്തിനൊടുവിൽ ഇവയ്ക്ക് മാറ്റമൊന്നും സംഭവിക്കാതെ തിരികെ ലഭിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. നാം ഇന്നുപയോഗിക്കുന്ന എല്ലാ വസ്തുക്കളേയും നിർമ്മിച്ചെടുത്തത് രസതന്ത്രമാണല്ലോ. പുതിയ വസ്തുക്കൾ നിർമ്മിക്കാൻ രസതന്ത്രജ്ഞരെ സഹായിക്കുന്ന ആയുധങ്ങളിൽ പ്രധാനപ്പെട്ടതാണ് രാസത്വരകങ്ങൾ. മാത്രമല്ല രാസപ്രവര്‍ത്തനം നടക്കാന്‍ ആവശ്യമായ താപനില, മര്‍ദ്ദം എന്നിവയൊക്കെ കുറച്ച് അന്തരീക്ഷ താപനിലയിലും മര്‍ദ്ദത്തിലും രാസപ്രവര്‍ത്തനം സാധ്യമാക്കാനും ഇവക്ക് കഴിയും. അങ്ങനെ ഊര്‍ജ്ജ ഉപഭോഗവും ചെലവും ഒക്കെ കുറയ്ക്കാൻ അവ സഹായിക്കുന്നു. നിലവിലുള്ള വ്യാവസായിക ഉത്പാദന പ്രക്രിയകളിൽ തൊണ്ണൂറ് ശതമാനവും രാസത്വരകങ്ങളുടെ സഹായത്തോടെ നടക്കുന്നവയാണ്. ഉയർന്ന ക്ഷമത, തിരഞ്ഞെടുത്ത അഭികാരകങ്ങളിൽ മാത്രം പ്രവർത്തിക്കുന്ന കൃത്യത തുടങ്ങിയതൊക്കെ രാസത്വരകങ്ങളുടെ സവിശേഷതകളാണ്.

എലിസബത്ത് ഫുൾഹേം കടപ്പാട്: eldiariofeminista

രാസത്വരകങ്ങളെ വിശേഷിപ്പിക്കുന്ന Catalyst എന്ന പദം ആദ്യം പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നത് 1835 ൽ ബെർസീലിയസി (Berzelius) ന്റെ പഠനങ്ങളിലാണ്. എന്നാൽ അതിനു മുൻപ് തന്നെ പല ശാസ്ത്രജ്ഞരും ഈ പ്രതിഭാസത്തെപ്പറ്റി പഠിച്ചിരുന്നു. കറ്റാലിസിസ് എന്ന പ്രതിഭാസത്തെ ആദ്യമായി വിശദമായി പഠിച്ച ശാസ്ത്രജ്ഞൻ എന്ന നിലയ്ക്ക് ബെർസീലിയസിനെ കറ്റാലിസിസിന്റെ പിതാവ് എന്ന് വിശേഷിപ്പിക്കാറുണ്ട്. പിതാവ്, മാതാവ് തുടങ്ങിയ വിശേഷണങ്ങൾ തന്നെ ശാസ്ത്രത്തെ സംബന്ധിച്ച് ശരിയല്ല. എന്നാൽ ബെർസീലിയസിനെ പിതാവായി വിശേഷിപ്പിക്കുകയാണെങ്കിൽ അതിനും മുൻപ് ഈ ശാസ്ത്രശാഖക്ക് ഒരു മാതാവുണ്ടായിരുന്നു എന്ന് പറയേണ്ടി വരും. എലിസബത്ത് ഫുൾഹേം (Elizabeth Fulhame) എന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞയെ ലോകം മറന്നുപോയത് അവർ സ്ത്രീയായത് കൊണ്ട് മാത്രമാണ്. ആധുനിക രസതന്ത്രത്തിൽ ആദ്യമായി സ്വതന്ത്ര ഗവേഷണത്തിൽ ഏർപ്പെട്ട വനിത എലിസബത്ത് ഫുൾഹേം ആണെന്ന് കരുതപ്പെടുന്നു. പതിനെട്ടാം നൂറ്റാണ്ടിന്റെ ഉത്തരാർദ്ധത്തിൽ സ്കോട്ലന്റിലെ എഡിൻബറോയിലാണ് എലിസബത്ത് ഫുൾഹേം ജീവിച്ചിരുന്നത്. ഭർത്താവായ ഡോ. തോമസ് ഫുൾഹേം സ്കോട്ലാന്റ്കാരനായത് കൊണ്ട് എലിസബത്തും അങ്ങനെ തന്നെ എന്ന് കരുതപ്പെടുന്നു. അവരുടെ യഥാർഥ ജന്മസ്ഥലം ഏതാണെന്ന് രേഖപ്പെടുത്തപ്പെട്ടിട്ടില്ല. സ്ത്രീകൾക്ക് സ്വന്തം നാടില്ലാത്ത കാലമായിരുന്നല്ലോ അത്. ശാസ്ത്രം പഠിക്കാൻ സ്ത്രീകൾക്ക് അവസരം കുറവായിരുന്നു എന്ന് മാത്രമല്ല, പഠിച്ചാൽ തന്നെ അത് പാചകം, ബേക്കിംഗ്, ഗൃഹപാലനം, പൂന്തോട്ട നിർമ്മാണം, ഡൈയിംഗ് തുടങ്ങിയവയ്ക്കായി ഉപയോഗിക്കേണ്ടതാണ് എന്നും കരുതപ്പെട്ടിരുന്നു. സ്വാഭാവികമായും എലിസബത്തിന്റെ ആദ്യ പരീക്ഷണങ്ങൾ ഘനലോഹങ്ങളായ സ്വർണ്ണം, വെള്ളി എന്നിവ സിൽക്ക് തുണികളിൽ നിറം പകരാൻ എങ്ങനെ ഉപയോഗിക്കാം എന്നതായിരുന്നു. ഇവയുടെ ലവണ ലായനികളിൽ നിന്ന് ലോഹ അയോണുകളെ നിരോക്സീകരണം വഴി ലോഹമാക്കി മാറ്റി തുണികളിൽ നിക്ഷേപിക്കാനായിരുന്നു അവർ ശ്രമിച്ചത്. ഭർത്താവ് പഠിച്ചിരുന്ന രസതന്ത്ര ക്ലാസുകളിൽ നിന്നാണ് ഈ ആശയം അവർക്ക് ലഭിച്ചത്. ഭർത്താവിനും സുഹൃത്തുക്കൾക്കും അവരുടെ പരീക്ഷണങ്ങളിൽ പ്രതീക്ഷയുണ്ടായിരുന്നില്ല. മാസങ്ങളോളം സമയമെടുത്ത് നൂറു കണക്കിന് തവണ അവർ പരീക്ഷണങ്ങൾ ആവർത്തിച്ചു. അവയിൽ നിന്ന് തെരഞ്ഞെടുത്ത 127 എണ്ണം An Essay On Combustion with a View to a New Art of Dying and Painting, wherein the Phlogistic and Antiphlogistic Hypotheses are Proved Erroneous എന്ന തന്റെ 1794 ൽ പുറത്തിറങ്ങിയ പുസ്തകത്തിൽ വിശദമായി പ്രതിപാദിക്കുന്നുണ്ട്. അക്വാറീജിയ (aqua regia) യിൽ ലയിപ്പിച്ച സ്വർണ്ണത്തെ തിരിച്ചെടുക്കാനുള്ള വഴി പ്രകാശ രാസപ്രവർത്തനമാണെന്നും, വെളിച്ചത്തിന്റെ അഭാവത്തിൽ ഈ പ്രവർത്തനം നടക്കുന്നില്ല എന്നും അവർ കണ്ടെത്തി. പലപ്പോഴും പരാജയപ്പെട്ടെങ്കിലും സ്വർണ്ണം, വെള്ളി എന്നിവ വിജയകരമായി നിക്ഷേപിച്ച് തിളങ്ങുന്ന സിൽക്ക് തുണികൾ ഉണ്ടാക്കാൻ അവർക്ക് കഴിഞ്ഞിരുന്നു. രാസപ്രവർത്തന സാഹചര്യങ്ങളിൽ മാറ്റം വരുത്തിയും, പലതരം നിരോക്സീകാരികൾ ഉപയോഗിച്ചുമൊക്കെ നൂറുകണക്കിന് തവണ പരീക്ഷണങ്ങൾ ആവർത്തിച്ചു. സ്വർണ്ണം, വെള്ളി, ചെമ്പ്, പ്ലാറ്റിനം, ടിൻ , മെർക്കുറി തുടങ്ങിയ ലോഹങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് പരീക്ഷണം നടത്തി. ചായം പൂശൽ പരീക്ഷണം എന്നതിനപ്പുറം ഫുൾഹേമിന്റെ പരീക്ഷണങ്ങൾ ശാസ്ത്ര ഗവേഷണമായി കണക്കാക്കുന്നതും അതുകൊണ്ടാണ്.

എലിസബത്ത് ഫുൾഹാമിന്റെ ജ്വലനത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ഒരു ഉപന്യാസത്തിന്റെ ഒരു പകർപ്പ്. കടപ്പാട്: റോയൽ ഐറിഷ് അക്കാദമി

രാസപ്രവർത്തനം നടക്കുന്ന സാഹചര്യങ്ങളിൽ വ്യത്യാസം വരുത്തി പരീക്ഷണങ്ങൾ ആവർത്തിക്കുന്നതിനിടെ ഈഥർ, ആൽക്കഹോൾ തുടങ്ങിയ ഓർഗാനിക് ലായകങ്ങളിൽ മുക്കിയുണക്കിയ തുണിയിൽ നിരോക്സീകരണം നടക്കുന്നില്ല എന്നും ജലത്തിന്റെ നനവ് ഉള്ളപ്പോൾ മാത്രമേ നിരോക്സീകരണം നടക്കുന്നുള്ളൂ എന്നും അവർ കണ്ടെത്തി. ഉയർന്ന താപനിലയിൽ നടത്തുന്ന ലോഹ നിഷ്കർഷണ പ്രക്രിയയുടെ ആവശ്യമില്ലാതെ സാധാരണ അന്തരീക്ഷ ഊഷ്മാവിൽ നിരോക്സീകരണം വഴി ലോഹത്തെ സ്വതന്ത്രമാക്കാൻ സഹായിക്കുന്നത് ജലത്തിന്റെ സാന്നിധ്യമാണ് എന്ന നിഗമനത്തിലാണ് എലിസബത്ത് ഫുൾഹേം എത്തിയത്. ഇതിന് മുൻപും ചില വസ്തുക്കൾ രാസപ്രവർത്തന വേഗത കൂട്ടുന്നതായി പലരും നിരീക്ഷിച്ചിട്ടുണ്ടെങ്കിലും ആദ്യമായി അതിനെ ഒരു സാമാന്യവത്കരണമായി അവതരിപ്പിക്കുന്നത് ഫുൾഹേം ആണ്. മാത്രമല്ല ഈ പ്രക്രിയയിൽ ജലം ഇടപെടുന്നതിന്റെ ഒരു മെക്കാനിസവും അവർ അവതരിപ്പിച്ചു. ജലം അയോണുകളായി പിരിഞ്ഞ് രാസപ്രവർത്തനത്തിൽ ഏർപ്പെടുകയും അവസാനം വീണ്ടും കൂടിച്ചേർന്ന് തിരിച്ച് ജലമായി മാറുന്നതുമായിരുന്നു ഇത്. അവർ നിർദ്ദേശിച്ച മെക്കാനിസത്തിൽ പിഴവുണ്ടായിരുന്നു. പക്ഷേ ഒരു സ്ത്രീ ശാസ്ത്ര സിദ്ധാന്തം രൂപീകരിക്കുക എന്നത് സമൂഹത്തിന് ചിന്തിക്കാൻ കഴിയാത്ത കാലത്താണ് അത്തരമൊരു ശ്രമം അവർ നടത്തിയത് എന്നോർക്കണം. തന്നെയുമല്ല അന്ന് ലഭ്യമായ അറിവുകൾ വെച്ച് കാലത്തിന് മുന്നേ നടന്ന നിരീക്ഷണം തന്നെയായിരുന്നു അതെന്ന് പിൽക്കാലത്ത് ശാസ്ത്രജ്ഞർ നിരീക്ഷിക്കുന്നുണ്ട്. കറ്റാലിസിസ് എന്ന പ്രതിഭാസത്തെ വിശദീകരിക്കാനുള്ള ആദ്യ ശ്രമമായിരുന്നു അത്. പിന്നേയും ഏറെക്കാലം കഴിഞ്ഞാണ് ബെർസീലിയസിന്റെ നിരീക്ഷണങ്ങൾ പുറത്ത് വരുന്നത്.

അവരുടെ മറ്റൊരു പ്രധാന നിരീക്ഷണം ഫ്ലോജിസ്റ്റോൺ തിയറി (Phlogistone Theory) യെ സംബന്ധിച്ചായിരുന്നു. അക്കാലത്ത് നിലവിലുണ്ടായിരുന്ന പ്രധാനപ്പെട്ട ഒരു സിദ്ധാന്തമായിരുന്നു ഫ്ലോജിസ്റ്റോൺ തിയറി. കത്തുന്ന വസ്തുക്കളിലെല്ലാം ഫ്ലോജിസ്റ്റോൺ എന്ന അടിസ്ഥാന ഘടകം അടങ്ങിയിട്ടുണ്ട് എന്നും ജ്വലനം എന്നാൽ ഇത് അന്തരീക്ഷത്തിലേക്ക് സ്വതന്ത്രമാകുന്ന പ്രക്രിയയാണ് എന്നുമായിരുന്നു ഈ സിദ്ധാന്തം. 1770 കളിൽ ലാവോസിയർ (Lavoisier) നടത്തിയ പരീക്ഷണങ്ങൾ ഓക്സിജനാണ് ജ്വലനത്തിന് പിന്നിലെന്ന് സൂചന നല്കി. ഇത് ഫ്ലോജിസ്റ്റോൺ സിദ്ധാന്തത്തിന് വെല്ലുവിളിയായിരുന്നു. ലോഹങ്ങളുടെ നിരോക്സീകരണം നടക്കുന്നത് പ്രകാശം ഫ്ലോജിസ്റ്റോണുമായി കൂടിച്ചേരാൻ സഹായിക്കുന്നത് കൊണ്ടാണ് എന്നാണ് ഫ്ലോജിസ്റ്റോൺ സിദ്ധാന്തം പറഞ്ഞത്. ജലത്തിന്റെ സാന്നിധ്യം സംബന്ധിച്ച എലിസബത്തിന്റെ നിരീക്ഷണങ്ങൾ ഇത് തെറ്റാണെന്ന് തെളിയിച്ചു. ഇതിന് മറുപുറത്ത് ആന്റിഫ്ലോജിസ്റ്റോൺ സിദ്ധാന്തക്കാരുടെ വാദം ഓക്സിജനുമായുള്ള കൂടിച്ചേരലാണ് ലോഹം നിക്ഷേപിക്കപ്പെടാൻ കാരണമാകുന്നത് എന്നായിരുന്നു. ഇതും തെറ്റാണെന്ന് എലിസബത്ത് ഫുൾഹേം മനസ്സിലാക്കി. തന്റെ പ്രബന്ധത്തിൽ അവർ അത് വിശദീകരിക്കുന്നുമുണ്ട്. ഈ നിരീക്ഷണങ്ങൾ അറിയാനിടയായ ജോസഫ് പ്രീസ്റ്റലി (Joseph Priestley) യാണ് അവ പ്രസിദ്ധീകരിക്കാൻ അവരോട് ആവശ്യപ്പെട്ടത്. എന്നാൽ പിൽക്കാലത്ത് അതേ പ്രീസ്റ്റലി തന്നെ ഫ്ലോജിസ്റ്റോൺ സിദ്ധാന്തത്തിൽ ഉറച്ചുനിന്ന് അവരെ നിശിതമായി വിമർശിക്കുകയും ചെയ്തു. ആ കാലഘട്ടത്തിൽ ഒരു സ്ത്രീയുടേതായി പുറത്ത് വന്ന ഏക പ്രബന്ധമായിരുന്നത്രേ അത്. 1798 ൽ ജർമ്മനിയിലും 1810 ൽ അമേരിക്കയിലും അവരുടെ പ്രബന്ധം പുനപ്രസിദ്ധീകരിച്ചു. അമേരിക്കയിൽ പ്രസിദ്ധീകരിക്കും മുൻപ് തന്നെ 1798 ൽ ഫിലാഡെൽഫിയ കെമിക്കൽ സൊസൈറ്റിയുടെ ഹോണററി മെമ്പർ ആയി അവർ തെരഞ്ഞെടുക്കപ്പെട്ടിരുന്നു. അതും അന്നത്തെ അവസ്ഥയിൽ അസാധാരണമായ നേട്ടമാണ്.

എലിസബത്ത് ഫുൾഹാം തന്റെ പരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്താൻ ഉപയോഗിച്ചതിന് സമാനമായ ഗ്ലാസ് ഉപകരണം. കടപ്പാട്: വെൽകം കളക്ഷൻ, CC BY 4.0

മാത്രമല്ല എലിസബത്ത് ഫുൾഹേമിന്റെ കണ്ടെത്തലുകൾ പിൽക്കാലത്ത് ഫോട്ടോഗ്രഫിയിലും ഉപയോഗിക്കപ്പെട്ടു. സിൽവർ നൈട്രേറ്റിൽ നിന്ന് ഫോട്ടോറിഡക്ഷൻ വഴി പ്രതലങ്ങളിൽ സിൽവർ പൂശാൻ അവർക്ക് കഴിഞ്ഞിരുന്നു. വില്യം ഹെർഷൽ (William Herschel) ഫോട്ടോഗ്രാഫിക് പ്ലേറ്റുകളെ സംബന്ധിച്ച തന്റെ പ്രബന്ധത്തിൽ ഫുൾഹേമിന്റെ ഗവേഷണം സൂചിപ്പിച്ചിരുന്നു. സ്ത്രീ എന്ന നിലയ്ക്ക് തന്റെ ഗവേഷണത്തോട് സമൂഹം കാണിക്കുന്ന നിലപാട് എന്തായിരിക്കുമെന്ന് എലിസബത്ത് ഫുൾഹേമിന് കൃത്യമായ ധാരണയുണ്ടായിരുന്നു എന്ന് അവരുടെ പ്രബന്ധത്തിന്റെ ആമുഖം സൂചിപ്പിക്കുന്നുണ്ട്. ഒരു സ്ത്രീ ശാസ്ത്രരംഗത്തേക്ക് കടന്നുവരുമ്പോൾ ഒരു ഭൂതത്തെ കണ്ടിട്ടെന്നപോലെ ചിലർ ഭയപ്പെടുന്നു എന്നതിൽ പറയുന്നു. തന്റെ ഗവേഷണങ്ങൾ പിന്നാലെ വരുന്ന സ്ത്രീകൾക്ക് വഴിവിളക്കായി ഉപകരിക്കട്ടെ എന്നും അവരാശിച്ചിരുന്നു. വിമർശനങ്ങൾ ഉയർന്നെങ്കിലും സമകാലിക ശാസ്ത്ര സമൂഹത്തിൽ അവരുടെ ഗവേഷണങ്ങൾ ശ്രദ്ധിക്കപ്പെട്ടു. സർ ബെഞ്ചമിൻ തോംസൺ, വില്യം ഹിഗിൻസ്, വില്യം ഹെർഷൽ തുടങ്ങിയവരൊക്കെ അവരുടെ ഗവേഷണങ്ങളെ അംഗീകരിച്ചിരുന്നു. പക്ഷേ 1800 കളുടെ തുടക്കത്തിൽ തന്നെ അവർ ശാസ്ത്രലോകത്ത് നിന്ന് അപ്രത്യക്ഷയായി. ജനനം പോലെ പിന്നീട് എന്ത് സംഭവിച്ചു എന്നതും രേഖപ്പെടുത്തപ്പെട്ടിട്ടില്ല. സമകാലിക ശാസ്ത്രലോകത്ത് ശ്രദ്ധ നേടിയ ഒരു ശാസ്ത്രജ്ഞ ആയിട്ട് പോലും അവർ ചരിത്രത്തിൽ നിന്ന് അപ്രത്യക്ഷയായി, മറ്റനേകം വനിതകളെപ്പോലെ.

കറ്റാലിസിസിന്റെ ചരിത്രം ഓർമ്മിക്കുമ്പോൾ എലിസബത്ത് ഫുൾഹേമിനെക്കൂടി ഓർക്കുക എന്നത് ശാസ്ത്രത്തെ ജനാധിപത്യപരമായി സമീപിക്കുന്നവരുടെ കടമയാണ്. ഈ വർഷത്തെ രസതന്ത്ര നൊബേൽ കറ്റാലിസിസ് എന്ന മേഖലയ്ക്ക് നല്കപ്പെടുമ്പോൾ വിശേഷിച്ചും അവരെ ഓർക്കേണ്ടതുണ്ട്.