Nhà bác học nga men-đê-lê-ép đã có phát minh nào

Mendeleev - nhà hóa học, nhà hoạt động xã hội, nhà sư phạm nổi tiếng nước Nga. Cống hiến vĩ đại nhất của ông là nghiên cứu ra Bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học (còn gọi là Bảng tuần hoàn Mendeleev). Đây là một cống hiến xuyên thời đại đối với lĩnh vực hóa học, là chìa khóa dẫn đến sự phát minh nhiều nguyên tố hóa học mới, là kim chỉ nam cho những nghiên cứu trong hóa học nói chung. Người sau mệnh danh ông là “thần cửa của khoa học Nga” (door - god). Nhân kỷ niệm 100 năm ngày mất của Mendeleev, Tạp chí Hoạt động Khoa học xin giới thiệu đôi nét về ông và công trình vĩ đại này.Dmitri Ivanovich Mendeleev (1834-1907) - cha đẻ của Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, sinh tại thành phố Tobolsk (Siberia), là người con thứ 16 trong một gia đình có 17 người con. Cha ông là hiệu trưởng một trường trung học phổ thông trong thành phố. Từ thủa nhỏ, ông đã bộc lộ khí chất thông minh, bản lĩnh cương nghị, bộc trực. Sống trong tình yêu thương và sự dạy dỗ của mẹ và các anh chị (cha ông qua đời sớm) - những người thầy đầu tiên của ông, Mendeleev luôn tâm niệm: “Mọi thứ trên đời đều là khoa học. Mọi thứ trên đời đều là nghệ thuật. Mọi thứ trên đời đều là sự yêu thương”.Năm 1849, cả gia đình ông chuyển lên Moscow và vào mùa thu năm 1850, ông bắt đầu theo học chuyên ngành khoa học tự nhiên tại Đại học Tổng hợp St. Petersburg. Việc học hành của ông tiến triển rất tốt nhưng vào năm thứ 3, ông có dấu hiệu bị bệnh lao và phải nằm liệt giường một thời gian dài. Tuy nhiên, nhờ nỗ lực của bản thân, sự động viên, giúp đỡ của giáo sư trực tiếp giảng dạy và các bạn cùng lớp, sức khỏe của ông đã khôi phục dần và ông đã tốt nghiệp với tấm bằng loại ưu vào năm 1855. Muốn mở mang tầm nhìn, ngao du thiên hạ, cùng năm đó, ông chuyển đến Simferopol (gần Hắc Hải) làm giáo viên trung học. Năm đó ông 21 tuổi.Năm 1856, ông quay trở lại Đại học Tổng hợp St. Petersburg tiếp tục công tác giảng dạy và nghiên cứu của mình. 3 năm sau, ông bảo vệ thành công luận án phó tiến sỹ với đề tài “Thể tích riêng”. ông đã sang Đức làm việc 2 năm. Sau khi trở về Nga, ông được phong giáo sư chính thức của Đại học Tổng hợp St. Petersburg. ở đây, ông tiến hành công tác giảng dạy và nghiên cứu khoa học trong vòng 35 năm. Năm 1892, ông được Nga hoàng bổ nhiệm làm phụ trách khoa học bảo toàn của Trạm cân đo mẫu. Theo sáng kiến của ông, vào năm 1893, Trạm này được cải tiến thành Viện đo lường.Công trình xuất sắc của Mendeleev là cuốn “Cơ sở hóa học”, trong đó toàn bộ hóa học vô cơ được trình bày theo quan điểm định luật tuần hoàn. Nó có giá trị trang bị cho các nhà khoa học những kiến thức đúng đắn và chính xác khi bước vào nghề. Một số công trình nổi tiếng khác của ông là: “Nghiên cứu trọng lượng riêng của dung dịch nước”, luận án tiến sĩ “về hợp chất của rượu với nước”… Tất cả được tập hợp thành 25 tập sách dày - một bộ “Bách khoa toàn thư” thực sự.Không chỉ là một nhà khoa học lỗi lạc với những công trình về hóa học, Mendeleev còn rất xuất sắc ở nhiều lĩnh vực khác. ông đã hệ thống hóa các tri thức tản mạn về hiện tượng đồng hình, nhờ đó đã phát triển môn địa hóa học. Nhờ phát hiện nhiệt độ sôi tới hạn, ông đã xây dựng thuyết hydrat hóa của dung dịch, do đó xứng đáng được xem như một nhà hóa lý kiệt xuất. Với những công trình nghiên cứu sâu sắc về tính chất các khí loãng, ông đã tỏ ra là một nhà vật lý thực nghiệm lỗi lạc. Mendeleev đã đề xuất thuyết nguồn gốc vô cơ của dầu mỏ, cho đến nay vẫn được nhiều người ủng hộ. ông còn nghiên cứu quá trình chế tạo thuốc súng không khói, sự du hành trên tầng cao của khí quyển, khí tượng học, hoàn thiện kỹ thuật đo lường. Ngoài ra, ông còn là một nhà công nghệ tài năng với các phương pháp khai thác dầu mỏ, các quy trình sản xuất hóa chất; một nhà sư phạm lỗi lạc, đào tạo ra nhiều nhà khoa học lớn; một trong những người có trình độ văn hóa cao nhất của thời đại ông…Mặc dù được cả thế giới ngưỡng mộ nhưng ông lại bị chế độ Sa hoàng bài xích. Là một nhà khoa học chân chính, không chịu khuất phục trước bất cứ âm mưu nào, Mendeleev đã tham gia biểu tình phản đối Sa hoàng. Bọn tay chân của Sa hoàng đã dùng thủ đoạn bỉ ổi để thao túng không cho ông được vào Viện Hàn lâm Khoa học Nga. Các nhà khoa học chân chính trên khắp thế giới hết sức phẫn nộ. Một nhà khoa học người Đức đã viết thư gửi Mendeleev, trong thư nói rằng: “Tôi bày tỏ sự cảm thông sâu sắc tới ông. Thế nhưng, ông hãy tin rằng, thế lực phản động đen tối không thể bưng bít được tiếng nói của các nhà khoa học”. Gần như tất cả các trường đại học ở Nga đều chọn ông làm giáo sư danh dự, các viện hàn lâm khoa học nổi tiếng như: Viện Hàn lâm Khoa học Luân Đôn, Pari... đã mời ông làm viện sỹ danh dự.Xúc động trước tấm lòng của mọi người đối với mình, ông nói: “Tôi hiểu sâu sắc rằng, đây không chỉ là niềm vinh dự đối với tôi mà còn là niềm vinh dự đối với nhân dân Nga”.Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học Năm 1869, ông thiết lập bảng phân loại những nguyên tố dựa trên khối lượng nguyên tử và trên tính tuần hoàn về tính chất vật lý và hoá học của chúng, gọi là Bảng phân loại tuần hoàn các nguyên tố. Bản gốc chỉ có 63 nguyên tố. Một năm sau khi ông mất, Bảng đã có 86 nguyên tố.Khi Mendeleev viết “Nguyên lý hóa học”, ông nghĩ chắc chắn giữa 63 nguyên tố này nhất định có những quy luật biến hóa thống nhất, vì theo ông, tất cả các sự vật trên thế giới đều liên quan với nhau. ông đã viết tên, nguyên tử lượng, tính chất hóa học của 63 nguyên tố này lên 63 chiếc thẻ. ông đã xếp đi xếp lại nhiều lần những chiếc thẻ này trên bàn. Bỗng nhiên, ông phát hiện ra rằng, nếu xếp những chiếc thẻ này theo thứ tự các nguyên tử lượng của các nguyên tố từ bé đến lớn thì sẽ xuất hiện một sự biến hóa mang tính liên tục rất kỳ lạ, nó “giống như một bản nhạc kỳ diệu”. Mendeleev không giấu nổi niềm vui, ông tin tưởng chắc chắn rằng, quy luật này chứng tỏ quan hệ của vạn vật trên thế giới này là tất nhiên và có luật tuần hoàn của chúng. Tuy nhiên, vẫn còn các nguyên tố vẫn phải để trống. Mặc dù, ông đã công bố công trình của mình để các nhà khoa học trên khắp thế giới kiểm nghiệm, nhưng suốt 4 năm sau đó, không một tuyên bố nào được đưa ra, không một nguyên tố mới nào được phát hiện.Năm 1875, Viện Hàn lâm Khoa học Pari nhận được thư của một nhà khoa học, trong thư nói rằng ông đã tạo ra được một nguyên tố mới có tính chất giống như nhôm với nguyên tử lượng là 59,72, tỷ trọng là 4,7 (tạm gọi là Gali) trong quặng kẽm trắng. Mendeleev đã rất sửng sốt khi nghe được tin này. 4 năm trước đấy, ông đã dự đoán có một nguyên tố thế này nhưng cụ thể thế nào thì chưa tìm ra được. Tuy nhiên, theo cách tính của Bảng tuần hoàn thì nguyên tử lượng của nguyên tố tiếp theo nhôm phải là khoảng 68, tỷ trọng phải là 5,9-6,0. ông lập tức viết thư cho Viện Hàn lâm Khoa học Pari nói ý kiến của mình. Bức thư được chuyển đến tay nhà khoa học đã công bố phát hiện ra Gali. ông đã tiến hành xác định lại một lần nữa những số liệu trên, kết quả vẫn không thay đổi.Không hề nản lòng, Mendeleev lại viết tiếp một bức thư gửi cho nhà khoa học Pháp nọ. Lời lẽ trong thư hết sức tự tin, hình như không phải là đang nói đến nguyên tố mới, mà là đang làm một bài toán: “4 + ( ) = 10” buộc nhà khoa học nọ một lần nữa phải kiểm tra lại các thông số của mình. Kết quả lần này đã hoàn toàn thay đổi. Đúng như những gì Mendeleev dự đoán: Tỷ trọng của Gali là 5,94. Một sự trùng hợp kinh ngạc!Giới khoa học đã phải sững sờ sau sự thành công của sự kiện này. Bảng tuần hoàn nhanh chóng được dịch thành nhiều thứ tiếng và truyền bá khắp thế giới. Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học trên 100 năm qua đã là chìa khóa dẫn đến việc phát minh nhiều nguyên tố hóa học mới.Vài năm sau đó, một nhà khoa học người Thụy Điển đã phát hiện một nguyên tố mới khác (gọi là “Scanđi”). Khi tiến hành nghiên cứu về nguyên tố này, các nhà khoa học đã phát hiện ra “Scanđi” chính là nguyên tố nằm trong “nhóm của Bo” mà Menđêlêep đã dự đoán. Một lần nữa, giới khoa học lại ngả mũ trước Mendeleev. Lý luận về quy luật tuần hoàn các nguyên tố của ông không chỉ có thể dự kiến vị trí cho các nguyên tố chưa tìm ra mà còn có thế biết trước được tính chất quan trọng của chúng.Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học của Mendeleev đã trở thành bộ sách giáo khoa kinh điển được thế giới công nhận. Một nhà khoa học đã viết về ông: “Trong lịch sử hóa học, ông dùng một chủ đề đơn giản mà gọi ra được cả thế giới”. Để ghi nhớ công lao to lớn của ông, một nhóm các nhà vật lý Mỹ, đứng đầu là G. T. Seaborg đã đặt tên cho nguyên tố hóa học thứ 101 do họ tổng hợp được năm 1955 là Mendelevi (Mendelevium).Những hạn chế của MendeleevKhông ai có thể phủ nhận, Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học của Mendeleev là phát hiện có tính cách mạng trong lĩnh vực hoá học. Nhưng, có một hạn chế là ông không thoát khỏi ảnh hưởng của những quan niệm truyền thống - nguyên tố hóa học không thể chuyển hoá, không thể phân chia. Cuối thế kỷ XIX, một cuộc cách mạng mới nổ ra khi các nhà khoa học tìm ra các nguyên tố phóng xạ và điện tử, chỉ ra sự biến đổi từ lượng sang chất của nguyên tử thì Mendeleev lại ra sức phủ định tính phức tạp của nguyên tử và sự tồn tại khách quan của điện tử. Việc phát hiện ra nguyên tố phóng xạ rõ ràng chứng tỏ nguyên tố có thể chuyển hoá, nhưng ông lại tuyên bố: “Khái niệm nguyên tố không thể chuyển hoá là hết sức quan trọng, là cơ sở của cả thế giới quan”. Với các kiểm định nghiêm túc trên cơ sở những phát hiện vĩ đại về nguyên tố phóng xạ và điện tử, các nhà khoa học đã từng bước vạch ra bản chất của định luật tuần hoàn các nguyên tố hoá học. Họ dựa vào những nội dung hợp lý trong định luật tuần hoàn Mendeleev để đưa ra định luật tuần hoàn mới, khoa học hơn so với lý luận của ông. Từ đó giải quyết được vấn đề mà Mendeleev còn bỏ ngỏ.  Ông là nhà hoá học Nga,đã phát minh định luận tuần hoàn các nguyên tố hoá học.Năm 1955,các nhà vật lý Mỹ đứng đầu là Sibo (G.Seaborg) tổng hợp được nguyên tố hoá học có số thứ tự 101.Họ đặt tên nguyên tố này là Mendelevi để công nhận sự cống hiến của nhà bác học Nga vĩ đại.Hệ thống tuần hoàn do ông thiết lập hơn một trăm năm nay là chìa khoá dẫn đến sự phát minh nhiều nguyên tố hoá học mới. Định luật tuần hoàn và hệ thống tuần hoàn là cống hiến quan trọng nhất của D.I.Mendeleep trong sự phát triển khoa học tự nhiên.Nhưng đó chỉ là một phần trong di sản sáng tạo to lớn của nhà bác học.Toàn bộ sáng tác của ông gồm tới 25 tập sách.Đây là một bộ bách khoa toàn thư thực thụ. Mendeleep hệ thống hoá những tri thức tản mạn về hiện tượng đồng hình,và điều đó đã có tác dụng phát triển hoá địa.Ông phát hiện nhiệt độ sôi tới hạn,trên nhiệt độ này chất không thể tồn tại ở trạng thái lỏng,ông xây dựng thuyết hiđrat về dung dịch và do đó xứng đáng được coi là nhà hoá lý xuất sắc.Khi tiến hành những nghiên cứu sâu về tính chất các khí loãng,ông đã chứng tỏ là một nhà vật lý thực nghiệm xuất sắc.Mendeleep đề xuất thuyết nguồn gốc vô cơ của dầu mỏ,thuyết này cho đến nay vẫn được nhiều người ủng hộ;nghiên cứu quá trình chế thuốc súng không khói;nghiên cứu sự du hành trên những tầng cao của khí quyển,khí tượng học,hoàn thiện kĩ thuật đo lường.Khi là người lãnh đạo Viện đo lường trung ương ,ông đã có nhiều đóng góp để phát triển kỹ thuật đo lường.Nhờ những cống hiến khoa học của mình,Menđeleep được bầu làm Viện sĩ của hơn 50 Viện hàn lâm và Hội khoa học ở nhiều nước trên thế giới. Theo lời ông,ông coi hoạt động khoa học là "sự phục vụ đầu tiên đối với tổ quốc". Sự phục vụ thứ hai là hoạt động sư phạm.Menđeleep là tác giả của sách giáo khoa "Cơ sở hoá học",khi ông còn sống,cuốn sách này đã trải qua 8 lần xuất bản và nhiều lần được dịch ra tiếng nước ngoài.Menđeleep giảng dạy ở nhiều trường thuộc Petecbua.Vào cuối đời,ông viết: "Trong số hàng nghìn học sinh,nhiều người hiện nay là những nhà hoạt động có tiếng ở khắp nơi,và mỗi khi gặp học sinh cũ,bao giờ tôi cũng nghe nói rằng tôi đã gieo hạt giống tốt trong con người họ chứ không chỉ đơn thuần làm tròn nghĩa vụ của mình". "Sự phục vụ thứ ba đối với Tổ quốc" trong môi trường công nghiệp và nông nghiệp thật là đa dạng và hữu ích.Ở đây,Menđeleep tỏ ra là một người yêu nước chân chính,quan tâm đến sự phát triển và tương lai của nước Nga.Tại điền trang Boblôvo của ông,Menđeleep tiến hành "những thí nghiệm trồng lúa mì".Ông nghiên cứu chi tiết các phương pháp khai thác dầu mỏ và nêu nhiều chỉ dẫn quí báu nhằm hoàn thiện công việc này.Ông thường xuyên đi sâu tìm hiểu những nhu cầu sống còn của công nghiệp,thăm những công xưởng,nhà máy,khu mỏ và hầm mỏ.Uy tín của Menđeleep lớn đến mức ông thường xuyên được mời làm chuyên gia để giải quyết những vấn đề kinh tế phức tạp. Trước khi mất không lâu,ông cho xuất bản cuốn sách "Để nhận thức nước Nga",trong đó ông vạch ra một chương trình rộng lớn phát triển những lực lượng sản xuất của đất nước. "Hạt giống khoa học sẽ nảy mầm cho mùa gặt của nhân dân",đó là khẩu hiệu của toàn bộ hoạt động của nhà bác học.

 Menđeleep là một trong những người có trình độ văn hoá cao nhất thời đại ông.Ông quan tâm sâu sắc đến văn học và nghệ thuật,xây dựng một bộ sưu tập khổng lồ phiên bản tranh của các hoạ sĩ thuộc nhiều nước và nhiều dân tộc.Những nhà hoạt động văn hoá xuất sắc thường gặp nhau ở nhà ông.