Γιόχαν Γκάντολιν

Γιόχαν Γκάντολιν
Γενικές πληροφορίες
Όνομα στη μητρική γλώσσα	Johan Gadolin (Φινλανδικά)
Γέννηση	5  Ιουνίου 1760[1][2][3] Τούρκου[4][2][5]
Θάνατος	15  Αυγούστου 1852[2][3][6] Mynämäki[2]
Κατοικία	Φινλανδία
Χώρα πολιτογράφησης	Σουηδία
Εκπαίδευση και γλώσσες
Μητρική γλώσσα	Σουηδικά
Ομιλούμενες γλώσσες	λατινική γλώσσα[7] Σουηδικά Φινλανδικά Ρωσικά Γερμανικά Αγγλικά Γαλλικά
Σπουδές	Πανεπιστήμιο της Ουψάλα
Πληροφορίες ασχολίας
Ιδιότητα	χημικός[5] φυσικός ορυκτολόγος γεωλόγος διδάσκων πανεπιστημίου
Εργοδότης	Royal Academy of Turku
Οικογένεια
Τέκνα	Jakob Algot Gadolin[8] Nils Anders Gadolin
Γονείς	Jakob Gadolin[2]
Αξιώματα και βραβεύσεις
Βραβεύσεις	Τάγμα του Αγίου Βλαδίμηρου, Δ΄ Τάξη[9] Τάγμα του Αγίου Βλαδίμηρου, Γ΄ Τάξη[9] Τάγμα της Αγίας Άννης, Β΄ Τάξη[9]
Σχετικά πολυμέσα

Ο Γιόχαν Γκάντολιν (Johan Gadolin, 5 Ιουνίου 1760 – 15 Αυγούστου 1852) ήταν Φινλανδός χημικός, με προσφορά και σε άλλες φυσικές επιστήμες: στη φυσική, την ορυκτολογία και τη γεωλογία. Ο Γκάντολιν ανεκάλυψε το συχνά συγκαταλεγόμενο στις σπάνιες γαίες χημικό στοιχείο της ύλης ύττριο, που από αυτή την άποψη θεωρείται ως το πρώτο στοιχείο των σπάνιων γαιών που ανακαλύφθηκε.

Ο Γκάντολιν θεωρείται επίσης ο πατέρας της φινλανδικής χημείας ως ερευνητικής ενασχολήσεως. Υπήρξε ο δεύτερος κάτοχος της έδρας της χημείας στη Βασιλική Ακαδημία του Τούρκου (Åbo Kungliga Akademi) μετά την ίδρυση της έδρας και του απονεμήθηκε τίτλος ευγενείας για τα επιτεύγματά του. Εμμέσως έδωσε το όνομά του στο χημικό στοιχείο γαδολίνιο.

Οικογένεια, σπουδές και σταδιοδρομία

Ο Γιόχαν Γκάντολιν γεννήθηκε στο Åbo (στα φινλανδικά Τούρκου) της Φινλανδίας, που τότε όμως ήταν μέρος της Σουηδίας.^[10][11] Πατέρας του ήταν ο Γιάκομπ Γκάντολιν, καθηγητής της φυσικής και της θεολογίας στην πόλη, αλλά και επίσκοπος των Λουθηρανών.^[12] Ο Γιόχαν άρχισε να σπουδάζει μαθηματικά στη Βασιλική Ακαδημία του Τούρκου (Åbo Kungliga Akademi) σε ηλικία 15 ετών. Αργότερα άλλαξε το πεδίο σπουδών του στη χημεία και είχε καθηγητή τον Περ Άντριαν Γκαντ (Pehr Adrian Gadd), τον πρώτο κάτοχο της έδρας της χημείας στο ίδρυμα μετά τη θέσπισή της.^[12]

Το 1779 ο Γκάντολιν μετεγγράφηκε στο Πανεπιστήμιο της Ουψάλα και το 1781 δημοσίευσε τη διατριβή του με τίτλο Dissertatio chemica de analysi ferri (= «Χημική διατριβή επί της αναλύσεως του σιδήρου»), που είχε εκπονήσει υπό την επίβλεψη του Τόρμπερν Μπέργκμαν.^[13][14][15] Ο Μπέργκμαν ίδρυσε μια σημαντική ερευνητική σχολή και πολλοί από τους φοιτητές του, μεταξύ των οποίων οι Γκάντολιν, Γιόχαν Γκότλημπ Γκαν και Καρλ Βίλχελμ Σέελε, έγιναν στενοί φίλοι.^[16][17]

Ο Γκάντολιν είχε καλή γνώση 6 γλωσσών (λατινική, φινλανδική, ρωσική, γερμανική, αγγλική και γαλλική) πέρα από τη μητρική του γλώσσα, που ήταν η σουηδική.^[14] Είχε υποβάλει υποψηφιότητα για την έδρα της Χημείας στο Πανεπιστήμιο της Ουψάλα το 1784, αλλά αντί για αυτόν επιλέχθηκε ο Γιόχαν Αφζέλιους. Ο Γκάντολιν έγινε έκτακτος καθηγητής στη Βασιλική Ακαδημία του Τούρκου το επόμενο έτος^[12] (μια άμισθη θέση). Από το 1786 πραγματοποίησε έναν μεγάλο «χημικό γύρο της Ευρώπης», επισκεπτόμενος πανεπιστήμια και ορυχεία σε διάφορες χώρες. Συνεργάσθηκε με τον Λόρεντς Κρελ, επιμελητή του περιοδικού Chemische Annalen στη Γερμανία, καθώς και με τους Άνταιρ Κρώφορντ και Ρίτσαρντ Κίργουαν στην Ιρλανδία.^[18]

Το 1790 ο Γκάντολιν εκλέχθηκε μέλος της Σουηδικής Βασιλικής Ακαδημίας Επιστημών, αλλά μόλις το 1797 έγινε τακτικός καθηγητής της χημείας στη Βασιλική Ακαδημία του Τούρκου^[19], διαδεχόμενος τον Γκαντ μετά τον θάνατό του. Διετήρησε αυτή τη θέση μέχρι την απόσυρσή του^[12] το 1822. Υπήρξε ένας από τους πρώτους χημικούς που έδωσε εργαστηριακές ασκήσεις στους φοιτητές του και τους επέτρεπε ακόμα και να χρησιμοποιούν το ιδιωτικό του εργαστήριο.^[20]

Επιστημονικά επιτεύγματα

Ο Γιόχαν Γκάντολιν συνεισέφερε σε αρκετούς και ποικίλους τομείς της επιστήμης.

Παρά το ότι δεν επισκέφθηκε ποτέ τη Γαλλία^[14], υπεστήριξε τη νέα θεωρία του Λαβουαζιέ για την καύση.^[12] Το βιβλίο του Γκάντολιν Inledning till Chemien (1798) ήταν το πρώτο σύγγραμμα χημείας στις Βόρειες Χώρες που αμφισβήτησε τη θεωρία του φλογιστού και εξέταζε τον ρόλο του οξυγόνου στην καύση.^[20]

Μελέτες της θερμότητας

Ο Γκάντολιν μελέτησε τη σχέση της θερμότητας με τις χημικές μεταβολές και ειδικότερα την ικανότητα όλων των υλικών να απορροφούν θερμότητα (ειδική θερμότητα), ιδίως την απορρόφηση θερμότητας κατά τη διάρκεια των μεταβολών της καταστάσεώς τους (λανθάνουσα θερμότητα).^[21] Αυτή η θερμοχημική έρευνα απαιτούσε εξαιρετικά ακριβείς μετρήσεις.^[22] Ο Γκάντολιν δημοσίευσε σημαντικές εργασίες για την ειδική θερμότητα το 1784 και για τη λανθάνουσα θερμότητα του ατμού το 1791.^[12] Απέδειξε ότι η ειδική θερμότητα του πάγου ισούται με εκείνη του χιονιού^[14] και δημοσίευσε πρότυπο σύνολο από πίνακες για τις ειδικές και λανθάνουσες θερμότητες.^[23] Σύμφωνα με την Εγκυκλοπαίδεια Μπριτάννικα του 1842:

«Η καλύτερη σειρά πειραμάτων επί της κατανομής της θερμότητος σε διαφορετικά σώματα διεξήχθη προ του έτους 1784 από τον Καθηγητή Γκάντολιν του Ώμπο, ο οποίος, απορρίπτων την έννοια της χωρητικότητος, εισήγαγε τη μη επιδεχόμενη εξαιρέσεων έκφραση ειδική θερμότητα. Μία εκ των ωραιότερων συνεπειών της θεωρίας του ήταν ο προσδιορισμός του απολύτου μηδενός, ή του χαμηλοτέρου σημείου στην κλίμακα της θερμότητος.^[24]

Το ύττριο

Πήραν το όνομα από τον Γκάντολιν

Ο γαδολινίτης (ορυκτό)

Το γαδολίνιο (στοιχείο)

Η γαδολινία (σκόνη)

Ο Γκάντολιν έγινε ονομαστός για την περιγραφή του πρώτου στοιχείου των σπάνιων γαιών, του υττρίου. Το 1792 τού στάλθηκε ένα δείγμα ενός μαύρου και βαρέος ορυκτού που είχε βρεθεί σε ένα λατομείο δίπλα στο σουηδικό χωριό Ιούτερμπιου (Ytterby), κοντά στη Στοκχόλμη, από τον Καρλ Άξελ Αρρένιους.^[25] Με προσεκτικά πειράματα, ο Γκάντολιν προσδιόρισε ότι το 38% περίπου του δείγματος ήταν ένα μέχρι τότε άγνωστο γαιώδες ορυκτό, ένα οξείδιο που αργότερα αποκλήθηκε υττρία.^[25][26] Η υττρία, που είναι οξείδιο του τρισθενούς υττρίου, ήταν η πρώτη γνωστή ουσία μετάλλου των σπάνιων γαιών: την εποχή εκείνη δεν το θεωρούσαν ακόμα ως χημικό στοιχείο με τη σύγχρονη έννοια. Η σχετική εργασία^[27] του Γκάντολιν δημοσιεύθηκε το 1794.

Το ορυκτό που εξέτασε ο Γκάντολιν ονομάσθηκε προς τιμή του γαδολινίτης^[28] το 1800. Αργότερα, το στοιχείο γαδολίνιο και το οξείδιό του γαδολινία ονομάσθηκαν έτσι από το ορυκτό και άρα εμμέσως από το επώνυμο του Γκάντολιν.^[29]

Σε μια προγενέστερη δημοσίευσή του, το 1788, ο Γκάντολιν κατέδειξε ότι το ίδιο στοιχείο μπορεί να εμφανίζει αρκετές καταστάσεις οξειδώσεως, «συνδέοντας τον εαυτό του με μεγαλύτερες ή μικρότερες ποσότητες της πυρωτικής ουσίας».^[30]

Αναλυτική χημεία

A private first day cover, Finland, honoring Johan Gadolin.

Ο Γκάντολιν προσδιόρισε τη σύσταση της χρωστικής του «πρωσικού μπλε» και μετά πρότεινε μια μέθοδο για τον διαχωρισμό του δισθενούς σιδήρου με καθίζηση σιδηροκυανιούχου άλατος, σαράντα χρόνια πριν αυτό προταθεί από τον Γκαι-Λυσάκ.^[31]

Αναφορές πολλών από τις χημικές έρευνες του Γκάντολιν εμφανίσθηκαν στη γερμανική γλώσσα στο περιοδικό του Κρελ Chemische Annalen für die Freunde der Naturlehre, Arzneygelahrheit, Haushaltungskeit und Manufacturen. Το 1825 κυκλοφόρησε το βιβλίο του Systema fossilium analysibus chemicis examinatorum secundum partium constitutivarum rationes ordinatorium, ένα σύστημα ταξινομήσεως βασισμένο σε χημικές αρχές. Η εισαγωγή του περιέχει μια σύνοψη της θεωρίας του Γκάντολιν, ενώ στο κυρίως κείμενο παρουσιάζονται τα είδη των ορυκτών σε συστηματική κατάταξη.^[32]

Μια από τις μεταγενέστερες μελέτες του Γκάντολιν ήταν η χημική ανάλυση του κινεζικού κράματος πακ-τονγκ^[33] το 1810 και το 1827. Γνωστό και ως «γερμανικός άργυρος» ή αλπάκκα, το κράμα αυτό ήταν ένα υποκατάστατο για τον άργυρο και συχνά περιείχε χαλκό, ψευδάργυρο, νικέλιο και κασσίτερο.

Τιμητικές διακρίσεις

Ο Γκάντολιν έλαβε τον τίτλο του ιππότη και είναι καταγεγραμμένος ως νο. 245 στον φινλανδικό «Οίκο Ευγενείας».^[34] Επίσης του απονεμήθηκαν δύο παράσημα της Ρωσικής Αυτοκρατορίας: το Τάγμα του Αγίου Βλαδίμηρου και το Τάγμα της Αγίας Άννας.^[19]

Προσωπική ζωή και θάνατος

Ο Γιόχαν Γκάντολιν νυμφεύθηκε αρχικώς σε ηλικία 35 ετών, τη Χέντβιγ Τίλεμαν, με την οποία απέκτησαν εννέα παιδιά. Μετά τον θάνατό της νυμφεύθηκε για δεύτερη φορά σε ηλικία 59 ετών την Έμπα Πάλαντερ.^[19] Ο Γκάντολιν αποσύρθηκε ως ομότιμος καθηγητής το 1822, δηλαδή σε ηλικία 62 ετών, η οποία τότε ήταν το υποχρεωτικό όριο αποχωρήσεως των πανεπιστημιακών.^[19] Κατόπιν εγκαταστάθηκε σε ένα κτήμα στην εξοχή, όπου έζησε άλλα τριάντα χρόνια, πεθαίνοντας στο Μύνεμεκι της νοτιοδυτικής Φινλανδίας σε ηλικία 92 ετών.^[12][14]

Η Μεγάλη πυρκαγιά του Τούρκου το 1827, που κατέστρεψε αρκετά μεγάλο μέρος της πόλεως αρχίζοντας από ένα αρτοποιείο, κατέστρεψε το εργαστήριο και τη συλλογή ορυκτών του Γκάντολιν, που βρίσκονταν κοντά στον καθεδρικό ναό.^[14]

Παραπομπές

1. «Гадолин, Иоганн» (Ρωσικά) 1892.
2. «Johan Gadolin». (Σουηδικά) Dictionary of Swedish National Biography. 14634.
3. (Αγγλικά) SNAC. w6640fxj. Ανακτήθηκε στις 9  Οκτωβρίου 2017.
4. «Большая советская энциклопедия» (Ρωσικά) Η Μεγάλη Ρωσική Εγκυκλοπαίδεια. Μόσχα. 1969. Ανακτήθηκε στις 28  Σεπτεμβρίου 2015.
5. «Гадолин, Иоганн» (Ρωσικά) 1892.
6. (Γερμανικά) Εγκυκλοπαίδεια Μπρόκχαους. gadolin-johan. Ανακτήθηκε στις 9  Οκτωβρίου 2017.
7. CONOR.SI. 269549411.
8. «Jacob Gadolin» (Σουηδικά) 14633.
9. «Kansallisbiografia» (Φινλανδικά) Suomalaisen Kirjallisuuden Seura, Suomen Historiallinen Seura. 2621.
10. Weeks, Mary Elvira (1956). The discovery of the elements (6η έκδοση). Easton, PA: Journal of Chemical Education. 
11. Weeks, Mary Elvira (1932). «The discovery of the elements: XVI. The rare earth elements». Journal of Chemical Education 9 (10): 1751-1773. doi:10.1021/ed009p1751. Bibcode: 1932JChEd...9.1751W. 
12. Kopperl, Sheldon J. (2008). Complete dictionary of scientific biography (Gadolin, Johan έκδοση). Detroit: Charles Scribner's Sons. ISBN 978-0684313207. Ανακτήθηκε στις 31 Μαρτίου 2015. 
13. Gadolin, Johan· Bergman, Torbern (1781). Dissertatio chemica de analysi ferri, quam, venia ampliss. facult. philos., praeside Torb. Bergman [...] publice ventilandam sistit Johannes Gadolin, aboa-fenno. In auditorio gustaviano majori d. 9 jun. anno 1781. Uppsala: Edman. 
14. Marshall, James L.; Marshall, Virginia R. (2008). «Rediscovery of the Elements: Yttrium and Johan Gadolin». The Hexagon (άνοιξη): 8-11. http://www.chem.unt.edu/~jimm/REDISCOVERY%207-09-2018/Hexagon%20Articles/gadolin.pdf. 
15. Sella, Andrea (2009). «Gadolin's Condenser». Chemistry World 6 (10): 81. http://www.rsc.org/chemistryworld/Issues/2009/October/Gadolinsscondenser.asp. 
16. Good, John Mason· Gregory, Olinthus· Bosworth, Newton (1819). «Scheele (Charles William)». Pantologia A new cabinet cyclopaedia, comprehending a complete series of essays, treatises, and systems, alphabetically arranged; with a general dictionary of arts, sciences, and words. Λονδίνο: J. Walker. ISBN 1179565665. Ανακτήθηκε στις 31 Μαρτίου 2015. 
17. Authier, Andre (2013). Early Days of X-ray Crystallography. Οξφόρδη: Oxford University Press. σελ. 309. ISBN 978-0199659845. Ανακτήθηκε στις 31 Μαρτίου 2015. 
18. Alho, Olli (1997). Finland: A Cultural Encyclopedia. Finnish Academy of Science & Letters. ISBN 978-9517178853. Ανακτήθηκε στις 1 Απριλίου 2015. 
19. Dean, P.B.; Dean, K.I. (Αύγουστος 1996). «Sir Johan Gadolin of Turku: the grandfather of gadolinium». Academic Radiology 3 (Suppl. 2): 165-169. doi:10.1016/S1076-6332(96)80523-X. PMID 8796552. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 2013-11-02. https://web.archive.org/web/20131102094404/http://d1068036.site.myhosting.com/people/JGadolin.pdf. Ανακτήθηκε στις 2023-05-25. 
20. Enghag, Per (2004). Encyclopedia of the elements: technical data, history, processing, applications (1η, ανατύπωση έκδοση). Weinheim: Wiley-VCH. σελ. 437. ISBN 978-3527306664. 
21. Burns, William E. (2003). Science in the Enlightenment: An Encyclopedia. Santa Barbara: ABC-CLIO. σελίδες 122–123. ISBN 978-1576078860. Ανακτήθηκε στις 1 Απριλίου 2015. 
22. Heilbron, J.L. (1982). AbeBooks Elements of Early Modern Physics. Berkeley: University of California Press. σελ. 79. ISBN 978-0520045552. Ανακτήθηκε στις 31 Μαρτίου 2015. 
23. Daintith, John· Tootill, E.· Gjertsen, D., επιμ. (1994). Biographical Encyclopedia of Scientists (2η έκδοση). CRC Press. σελ. 324. ISBN 0750302879. 
24. Black, Adam· Black, Charles (1842). The Encyclopædia Britannica, Or, Dictionary of Arts, Sciences, and General Literature. Εδιμβούργο: Adam and Charles Black. σελ. 645. Ανακτήθηκε στις 1 Απριλίου 2015. 
25. Pyykkö, Pekka and Orama, Olli (1996). «What did Johan Gadolin actually do?» (PDF). Στο: Evans, C.H., επιμ. Episodes from the History of the Rare Earth Elements. Dordrecht: Kluwer. σελίδες 1–12. 
26. Moeller, Therald (2013). The Chemistry of the Lanthanides. Pergamon. σελίδες 39–44. ISBN 978-1483187631. Ανακτήθηκε στις 10 Μαρτίου 2015. 
27. Gadolin, Johan (1794). «Undersökning af en svart tung Stenart ifrån Ytterby Stenbrott i Roslagen». Kongl. Vetenskaps Academiens Nya Handlingar 15: 137-155. 
28. Forsyth, Maria· Hinton, Bruce (2014). Rare Earth-Based Corrosion Inhibitors. Woodhead Publishing. σελ. 4. ISBN 978-0857093479. Ανακτήθηκε στις 31 Μαρτίου 2015. 
29. «Gadolinium». Periodic Table of Elements: LANL. Ανακτήθηκε στις 31 Μαρτίου 2015. 
30. Pyykkö, Pekka; Orama, Olli (1988). «Johan Gadolin's 1788 paper mentioning the several oxidation states of tin and their disproportionation reaction». New J. Chem. 12: 881-883. 
31. «Finland's most famous chemist». The Pharmaceutical Journal. 4 June 2010. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 2015-09-24. https://web.archive.org/web/20150924072349/http://www.pharmaceutical-journal.com/opinion/blogs/finlands-most-famous-chemist/11013112.blog. Ανακτήθηκε στις 1 April 2015. 
32. «GADOLIN, Johan». The Mineralogical Record, Inc. Ανακτήθηκε στις 1 Απριλίου 2015. 
33. Gadolin, Johanne (1827). «Observationes de Cupro Albo Chinensium, Pe-tong, vel Pack-tong». Nova Acta Regiae Societatis Scientiarum Upsaliensis 9: 137. https://books.google.com/books?id=-xpDAQAAMAAJ&pg=PA137. Ανακτήθηκε στις 31 March 2015. 
34. «Johan Gadolin (1760–1852)». Escutcheons of Science. Ανακτήθηκε στις 1 Απριλίου 2015.