ฮัมฟรี เดวี ท่านเซอร์นักเคมีคนสำคัญของโลกผู้ค้นพบธาตุใหม่จำนวนมาก

ฮัมฟรี เดวี (Humphry Davy) เป็นนักเคมีและนักประดิษฐ์ผู้มีชื่อเสียงและมีผลงานมากมาย เป็นผู้พบคุณสมบัติพิเศษของไนตรัสออกไซด์ซึ่งสามารถนำมาใช้เป็นยาสลบในการผ่าตัดได้ เป็นผู้บุกเบิกการใช้ไฟฟ้าในการแยกธาตุจนทำให้ค้นพบธาตุใหม่จำนวนมากได้แก่ โซเดียม, โปแตสเซียม, แคลเซียม, แมกนีเซียม, แบเรียม, โบรอน และคลอรีน นอกจากนี้ยังเป็นผู้ประดิษฐ์ตะเกียงนิรภัยที่เรียกกันว่า Davy lamp ใช้แก้ไขปัญหาเหมืองถ่านหินระเบิดได้เป็นอย่างดี เดวีเป็นนักเคมีอีกคนหนึ่งที่สร้างประโยชน์ให้กับวงการวิทยาศาสตร์อย่างมากจนได้รับการแต่งตั้งให้ตำแหน่งบารอนเน็ตที่สูงกว่าตำแหน่งอัศวินและเป็นนายกราชสมาคมแห่งลอนดอนอันทรงเกียรติ

 
นักเคมีที่ชอบเขียนบทกวีตั้งแต่เด็ก

humphry-davy-02

ฮัมฟรี เดวี เป็นชาวอังกฤษ เกิดเมื่อปี 1778 ที่ Penzance เมืองตรงปลายแหลมใต้สุดของเกาะอังกฤษ เขาเป็นพี่คนโตในบรรดาพี่น้อง 5 คนของครอบครัวชนชั้นกลาง เดวีเข้าเรียนชั้นประถมและมัธยมในโรงเรียนแถวบ้านเกิด เขาเป็นเด็กฉลาดมีไหวพริบรักธรรมชาติและเต็มไปด้วยจินตนาการ เดวีชื่นชอบการเขียนบทกวีมากเขามีพรสวรรค์ทางด้านนี้และมันได้กลายเป็นหนึ่งในความสามารถพิเศษที่ทำให้เขาโดดเด่นในโรงเรียน พ่อของเขาเสียชีวิตในปี 1794 ปีถัดมาเดวีในวัย 17 ปีจึงเริ่มต้นทำงานโดยไปฝึกงานกับศัลยแพทย์คนหนึ่งในเมือง Penzance ช่วงนี้เขาจึงวาดฝันอนาคตกับการทำงานในวงการแพทย์กับการได้เขียนบทกวีที่เขาชื่นชอบ

ชะตาชีวิตของเดวีเริ่มเปลี่ยนไปเมื่อเขาได้รู้จักกับเพื่อนรุ่นพี่ที่เป็นวิศวกรชาวเมือง Penzance เหมือนกันชื่อ Davies Gilbert ซึ่งถูกอัธยาศัยกับเขามากชวนเขาไปเที่ยวบ้านและอนุญาตให้เดวีใช้ห้องสมุดส่วนตัวของเขาแถมยังพาเขาไปที่ห้องปฏิบัติการเคมีที่มีอุปกรณ์ครบครัน เดวีได้เริ่มศึกษาวิทยาศาสตร์อย่างจริงจังเรียนรู้ธรรมชาติของความร้อน แสง และไฟฟ้า รวมทั้งศึกษาหลักคำสอนในวิชาเคมีของ Antoine Lavoisier นักเคมีผู้ยิ่งใหญ่ยุคก่อนหน้าเขา Gilbert เห็นความเก่งของเดวีจึงแนะนำเขาต่อเพื่อนนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ Thomas Beddoes ซึ่งกำลังก่อตั้งสถาบัน Pneumatic Institution ที่เมืองบริสตอล ปี 1798 เดวีจึงได้เข้าร่วมงานที่สถาบันแห่งใหม่นี้ในฐานะนักเคมีอย่างเต็มตัว

 
เริ่มสร้างชื่อในวงการด้วยแก๊สหัวเราะ

humphry-davy-03

Pneumatic Institution เป็นสถาบันวิจัยทางการแพทย์มุ่งศึกษาคุณสมบัติของแก๊สหลายชนิดเพื่อนำไปใช้ในการรักษาโรคบางอย่าง เช่น วัณโรคและโรคที่เกี่ยวกับปอด เดวีมีหน้าที่ควบคุมการทดลองของสถาบัน ที่นี่เขาได้รู้จักกับนักวิทยาศาสตร์หลายคนรวมทั้ง James Watt นักประดิษฐ์คนสำคัญของโลกที่เข้ามาช่วยออกแบบสร้างเครื่องมือให้กับสถาบันหลายอย่าง มีแก๊สชนิดหนึ่งซึ่งเดวีสนใจศึกษาวิจัยมากเป็นพิเศษคือไนตรัสออกไซด์ (N2O) ซึ่งถูกสังเคราะห์ได้เป็นครั้งแรกในปี 1772 เป็นแก๊สที่ไม่มีสีและไม่ติดไฟ มีกลิ่นหอมและมีรสหวานเล็กน้อย เมื่อสูดดมจะให้ความรู้สึกครึ้มอกครึ้มใจ เดวีจึงเรียกแก๊สชนิดนี้ว่า “Laughing Gas” หรือแก๊สหัวเราะ

เดวีได้ทำการศึกษาทดลองตรวจสอบคุณสมบัติของแก๊สหลายชนิดและได้สูดดมแก๊สเหล่านั้นเพื่อตรวจสอบคุณสมบัติและพิสูจน์ผลของมันด้วยตัวเองซึ่งบางครั้งก็เจอพิษของแก๊สบางอย่างจนแทบเอาตัวไม่รอด เขาค้นพบวิธีทำให้ไนตรัสออกไซด์บริสุทธิ์และพบว่าไนตรัสออกไซด์บริสุทธิ์สามารถสูดดมได้ไม่มีอันตราย เขาทำการศึกษาจนพบว่าไนตรัสออกไซด์มีคุณสมบัติช่วยระงับความเจ็บปวด ทำให้เกิดการชา และทำให้หมดความรู้สึกชั่วคราวมีศักยภาพสูงที่จะนำมาใช้เป็นยาสลบในการผ่าตัด ปี 1800 เดวีตีพิมพ์ผลงานวิจัยเรื่อง Chemical and Philosophical, Chiefly Concerning Nitrous Oxide, or Dephlogisticated Nitrous Air, and Its Respiration ซึ่งได้สร้างชื่อเสียงให้กับเขาในทันที

 
อิเล็กโทรลิซิสและการค้นพบธาตุใหม่

humphry-davy-04

ปี 1801 เดวีในวัย 23 ปีย้ายมารับตำแหน่งผู้อำนวยการห้องทดลองและวิทยากรด้านเคมีของสถาบัน Royal Institution of Great Britain ที่กรุงลอนดอน การทำหน้าที่เป็นผู้บรรยายด้านเคมีของเดวีประสบความสำเร็จอย่างสูงได้รับความนิยมเพิ่มสูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง ส่วนในด้านงานวิจัยเขาสนใจศึกษาเกี่ยวกับเซลล์ไฟฟ้าหรือแบตเตอรี่รุ่นแรกๆที่เรียกว่า Voltaic cell ซึ่งเพิ่งถูกประดิษฐ์ขึ้นมาได้ไม่นาน จนถึงปี 1806 เขาค้นพบว่าพันธะเคมีเป็นไฟฟ้าโดยธรรมชาติและอาจสามารถใช้ไฟฟ้าจาก Voltaic cell เพื่อแยกสารประกอบออกเป็นองค์ประกอบพื้นฐานของสารประกอบนั้นได้ กระบวนการนี้ปัจจุบันเรียกว่ากระบวนการอิเล็กโทรลิซิส (Electrolysis) เดวีจึงถือเป็นคนแรกๆที่ใช้ประโยชน์จากกระบวนการนี้และผลจากความคิดเรื่องนี้คือการค้นพบธาตุใหม่จำนวนมาก

ปี 1807 เดวีใช้กระบวนการอิเล็กโทรลิซิสแยกสารประกอบที่เป็นด่าง 2 ชนิดคือโปแตสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) และโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) ทำให้เขาค้นพบธาตุใหม่ 2 ตัวคือโปแตสเซียมและโซเดียม ปีต่อมาเขาทดลองกับกลุ่มสารประกอบพวกโลหะแอลคาไลน์เอิร์ททำให้เขาค้นพบธาตุใหม่อีกหลายตัวได้แก่ แมกนีเซียมม, แคลเซียม, สตรอนเทียม, และแบเรียม และในปีเดียวกันเขายังใช้เทคนิคอื่นแยกธาตุโบรอนออกจากสารละลายของบอแรกซ์ได้สำเร็จเป็นการค้นพบธาตุใหม่ถึง 5 ตัวภายในปีเดียว และในปี 1810 เดวีได้ทำการทดลองจนสามารถยืนยันได้ว่าคลอรีนเป็นธาตุ คลอรีนถูกแยกออกมาได้ครั้งแรกในปี 1774 โดย Carl Wilhelm Scheele แต่ไม่มีใครคิดว่ามันเป็นธาตุทุกคนรวมทั้งตัว Scheele เองคิดว่ามันคือสารประกอบที่มีออกซิเจนเป็นองค์ประกอบอยู่ด้วย เดวีเป็นผู้ตั้งชื่อธาตุตัวใหม่นี้ว่า Chlorine โดยนำคำมาจากภาษากรีกที่หมายถึงเขียวอมเหลืองซึ่งก็คือสีของคลอรีนนั่นเอง

 
การท่องยุโรปของศาสตราจารย์คนดัง

humphry-davy-05

การค้นพบธาตุใหม่จำนวนมากของเดวีถือเป็นความสำเร็จครั้งสำคัญที่เป็นประโยชน์ต่อวงการวิทยาศาสตร์อย่างมาก เขาจึงได้รับการยกย่องเป็นอย่างสูงโดยในปี 1812 เดวีได้รับตำแหน่งอัศวินจากกษัตริย์ของอังกฤษและยังได้รับตำแหน่งศาสตราจารย์เคมีกิตติมศักดิ์ของสถาบัน Royal Institution อีกด้วย เดวีจึงกลายเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงมากที่สุดคนหนึ่งในขณะนั้น ปลายปี 1813 เดวีเดินทางไปท่องยุโรปพร้อมกับ Jane Apreece ภรรยาที่เพิ่งแต่งงานกันไม่นานและผู้ช่วยที่เขาเพิ่งรับเข้ามาเมื่อตอนต้นปี ต่อมาผู้ช่วยของเขาคนนี้ได้กลายเป็นนักวิทยาศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่ที่มีชื่อเสียงมากที่สุดคนหนึ่งของโลก เขาคือ Michael Faraday

เดวีเดินทางไปฝรั่งเศสเป็นแห่งแรกเพื่อพบปะกับนักเคมีชั้นแนวหน้าของฝรั่งเศสรวมทั้งนักวิทยาศาสตร์คนดัง André-Marie Ampère และเข้ารับรางวัล Volta Prize จากจักรพรรดินโปเลียน จากนั้นคณะของเขาได้เดินทางต่อไปที่อิตาลี ช่วงที่พักอยู่ที่เมืองฟลอเรนซ์เดวีกับ Faraday ประสบความสำเร็จกับการใช้
Burning glass อุปกรณ์เลนส์รวมแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่ทดลองเผาเพชรเพื่อพิสูจน์ว่าเพชรประกอบด้วยคาร์บอนบริสุทธิ์ ที่กรุงโรมเดวีได้ทำวิจัยเรื่องเม็ดสีที่ศิลปินใช้ในสมัยโบราณ เขายังเดินทางไปพบกับ Alessandro Volta ผู้ประดิษฐ์ Voltaic cell ที่เขาใช้ในการแยกธาตุที่เมืองมิลานและเดินทางไปเยือนกรุงเจนีวาก่อนเดินทางกลับอังกฤษในปี 1815

 
ประดิษฐ์ตะเกียงนิรภัยช่วยชาวเหมือง

humphry-davy-06

หลังกลับจากท่องยุโรปได้ไม่นานเดวีก็เริ่มศึกษาหาวิธีแก้ปัญหาเหมืองถ่านหินระเบิดซึ่งเกิดขึ้นมากจนคนงานเหมืองไม่กล้าเข้าไปทำงาน สาเหตุเนื่องจากในเหมืองมืดต้องใช้ตะเกียงส่องสว่างแต่บางครั้งในเหมืองมีแก๊สติดไฟชนิดหนึ่งเรียกว่า Firedamp ซึ่งเมื่อเจอกับเปลวไฟจากตะเกียงจะทำให้เกิดระเบิดขึ้น บางครั้งการระเบิดรุนแรงมากจนทำให้มีคนเสียชีวิตจำนวนมากอย่างเช่นการระเบิดที่เหมือง Felling Colliery ในปี 1812 มีผู้เสียชีวิตถึง 92 คน Robert Gray ผู้ก่อตั้งสมาคมป้องกันอุบัติเหตุในเหมืองถ่านหินได้เขียนจดหมายถึงเดวีขอให้ใช้ “คลังความรู้ทางเคมีอันกว้างขวาง” ของเขาช่วยแก้ปัญหานี้ให้ด้วย

เดวีใช้เวลาหลายเดือนในช่วงปลายปี 1815 คิดค้นออกแบบตะเกียงส่องสว่างที่จะสามารถใช้ในเหมืองถ่านหินได้อย่างปลอดภัยไม่เกิดการระเบิดขึ้นแม้จะมีแก๊ส Firedamp เขาได้สร้างต้นแบบตะเกียงหลายแบบแต่ในขั้นสุดท้ายตะเกียงของเดวีมีการออกแบบที่เรียบง่ายมากคือเป็นตะเกียงแบบพื้นฐานแต่มีลวดตาข่ายทรงสูงแบบปล่องไฟล้อมรอบ แสงสว่างจากเปลวไฟในตะเกียงสามารถลอดผ่านรูเล็กๆของลวดตาข่ายออกไปได้ทำให้ใช้ส่องสว่างได้ตามปกติ แต่ลวดตาข่ายจะช่วยดูดซับและป้องกันความร้อนและเปลวไฟไม่ให้ออกไปด้านนอก แม้ว่าด้านนอกจะมีแก๊สติดไฟแต่ความร้อนที่ออกมาจากตะเกียงมีไม่เพียงพอที่จะทำให้เกิดการระเบิดได้ ตะเกียงนิรภัยของเดวีที่ถูกเรียกว่า Davy lamp ประสบความสำเร็จในการทดสอบเมื่อเดือนมกราคม 1816 และเข้าสู่การผลิตอย่างรวดเร็ว ชาวเหมืองถ่านหินของอังกฤษจึงหลุดพ้นจากภัยพิบัติเหมืองระเบิดตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา อีกทั้ง Davy lamp ยังช่วยเพิ่มปริมาณถ่านหินที่ผลิตได้เนื่องจากคนงานเหมืองสามารถขุดถ่านหินได้ลึกขึ้น

humphry-davy-07

 
ท่านเซอร์นักเคมีคนเก่งที่โลกยกย่อง

humphry-davy-08

ปี 1818 เดวีได้รับเกียรติยศสูงสุดอีกครั้งหนึ่งเมื่อเขาได้รับการแต่งตั้งให้ตำแหน่งบารอนเน็ต (Baronet) ซึ่งเป็นตำแหน่งที่สูงกว่าตำแหน่งอัศวิน (Knight) และเขาเป็นนักวิทยาศาสตร์คนแรกที่ได้รับตำแหน่งนี้ ปี 1820 เดวีได้รับเลือกเป็นนายกราชสมาคมแห่งลอนดอน (Royal Society) อันเป็นตำแหน่งอันทรงเกียรติยิ่งสำหรับนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ เขาดำรงตำแหน่งนี้จนถึงปี 1827 ก็ต้องลาออกไปเนื่องจากปัญหาด้านสุขภาพ และผู้ที่มาดำรงตำแหน่งแทนเขาก็คือ Davies Gilbert เพื่อนรุ่นพี่ผู้ซึ่งเคยส่งเสริมเขาเมื่อตอนยังเป็นวัยรุ่นนั่นเอง

แม้สุขภาพทรุดโทรมลงมากแต่เดวียังใช้เวลาในช่วงบั้นปลายชีวิตเขียนหนังสือชื่อ Consolations in Travel ซึ่งเป็นบทกวีและความคิดเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์และปรัชญาซึ่งได้รับการตีพิมพ์หลังจากที่เขาเสียชีวิตไปแล้วและได้รับความนิยมอย่างกว้างขวาง เดวีเสียชีวิตจากโรคหลอดเลือดสมองที่กรุงเจนีวา ประเทศสวิตเซอร์แลนด์ในปี 1829 มีอายุ 50 ปี เดวีเป็นนักเคมีอีกคนหนึ่งที่สร้างประโยชน์ให้กับวงการวิทยาศาสตร์อย่างมากจากผลงานมากมายหลายอย่างโดยเฉพาะการใช้ไฟฟ้าในการแยกสารประกอบที่นำไปสู่การค้นพบธาตุใหม่จำนวนมาก เดวีเคยพูดแบบขำๆว่าการค้นพบที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของเขาคือการค้นพบผู้ช่วยของเขาเองซึ่งก็คือ Michael Faraday

humphry-davy-09

 

ข้อมูลและภาพจาก  wikipedia, britannica, famousscientists


Leave a Reply

Your email address will not be published.