تاریخ کشف سودیوم و پتاسیوم

انسان از زمانهای بسیار دور ترکیبات سودیوم و پتاسیوم را می‌شناخت. مصریان از کربنات این فلزات در شستشوی لباسها استفاده می‌کردند. یکی از فراوانترین ترکیبات سودیوم، نمک طعام، از دوران بسیار دور به عنوان چاشنی غذا مورد استفاده قرار می‌گرفت. نمک در بعضی کشورها بسیار گران بود و گاهی اوقات جنگهای خونینی برای تصاحب معادن این ماده در می‌گرفت. کربنات سودیوم معمولاً از دریاچه‌های نمک تهیه می‌شد، در حالی که کربنات پتاسیوم را از شستن و صاف کردن خاکستر گیاهان به دست می‌آوردند. به همین دلیل کربنات سودیوم را قلیای معدنی و کربنات پتاسیوم را قلیای گیاهی می‌نامیدند. کلمه‌ی قلیا توسط جابر بن حیان به کار رفت، گرچه وی نتوانست وجه تمایز بین دو کربنات را دریابد. تفاوت بین خواص این دو ترکیب اولین بار در سال 1683 شناخته شد. بون (1)، دانشمند هلندی، دریافت هنگامی که سود و پتاس تحت فرایندی یکسان قرار می‌گیرند، شکلهای بلورهای رسوبی، بسته به محصول اولیه، با هم فرق دارند.
اشتال، در سال 1702، متوجه اختلاف موجود بین بلورهای بعضی از ترکیبات سودیوم و پتاسیوم گردید. این امر قدم مهمی در جهت شناخت تفاوت میان سود و پتاس بود. در سال 1736، شیمیدان فرانسوی دو مونسئان (2) ثابت کرد که سود همواره در نمک طعام، نمک گلاوبر، و بوراکس ظاهر می‌شود. از آنجا که جزء اسیدی سود شناخته شده بود خاصیت جزء بازی آن بیشتر مورد توجه قرار گرفت. طبق نظریه‌ی مونسئان، از ترکیب سود با اسید سولفوریک، نمک گلاوبر، از ترکیب سود با اسید نیتریک شوره مکعب (نیترات سودیوم)، و از ترکیب سود با اسید کلریدریک انواع مختلفی از نمکهای دریایی حاصل می‌شود: آیا این دلیل کافی نیست که نشان دهد سود منشاء نمک دریایی است؟
با اینهمه، سالهای سال دانشمندان در اینکه خاکهای قلیایی، اکسیدهای فلزات هستند تردید داشتند و تا قرن نوزدهم خواص سود و پتاس مورد مطالعه قرار نگرفت. حتی لاووازیه ایده‌ی مشخصی در مورد این موضوع نداشت. وی نمی‌دانست جزء بازی سود و پتاس چیست فقط فرض کرده بود که نیتروژن می‌تواند جزئی از این ترکیبات باشد. به نظر می‌آید که این سوء تفاهم ناشی از تشابه بین خواص نمکهای سودیوم، پتاسیوم و آمونیوم بوده است.
افتخار تعیین این اجزا متعلق به دیوی است. وی ابتدا از شکستهای خود ناراحت بود. دیوی نتوانست، به کمک باطری گالوانیک، فلزات را از سود و پتاس جدا سازد. به هر حال، این دانشمند خیلی زود به اشتباه خود پی برد. وی از محلولهای آبی اشباع شده استفاده می‌کرد و در این حالت آب مانع عمل تجزیه بود. دیوی، در اکتبر 1807، تصمیم گرفت پتاس خشک را ذوب کند و، بلافاصله پس از آن، الکترولیز ئیدروکسید قلیایی مذاب را شروع کرد و، در نتیجه، گلوله‌های کوچکی شبیه جیوه با درخشندگی فلزی روی الکترود منفی که درون ماده‌ی مذاب قرار گرفته بود ظاهر شدند.
بعضی گلوله‌ها بلافاصله همراه با انفجار و تشکیل شعله‌ی درخشان سوختند، در حالی که گلوله‌های دیگر آتش نگرفتند بلکه کدر شدند و پوششی سفیدرنگ آنها را در بر گرفت. دیوی نتیجه گرفت که آزمایشهای متعدد نشان می‌دهند که گلوله‌ها ماده‌ای بودند که وی انتظارشان را می‌کشید و این ماده ئیدرو کسیدپتاسیوم سریع‌الاشتعال بود.
دیوی این فلز را بدقت مورد بررسی قرار داد و دریافت که وقتی فلز مزبور با آب ترکیب می‌شود شعله‌ی حاصل، ناشی از سوختن ئیدروژن آزاد شده‌ی آب است. با مطالعه‌ی فلز حاصل از ئیدروکسید پتاسیوم، دیوی، با همان روش، شروع به کاوش در مورد ئیدروکسید سودیوم کردو، سرانجام، موفق شد یک فلز قلیایی دیگر به دست بیاورد. دیوی دریافته بود که برای تهیه‌ی این فلز باطری قویتری نسبت به باطری مورد استفاده در تهیه‌ی پتاسیوم لازم است. به هر صورت، تشابه خواص هر دو فلز نیز به اثبات رسید.
دیوی، مدتی کوتاه، به مطالعه‌ی خواص سودیوم و پتاسیوم پرداخت. بعضی از شیمیدانان نسبت به عنصر بودن سودیوم و پتاسیوم تردید داشتند و می‌گفتند این مواد ترکیبی از قلیا با ئیدروژن هستند. به هر حال، گیلوساک و تنار ثابت کردند که آنچه دیوی به دست آورده بود دو ماده‌ی ساده یعنی سودیوم و پتاسیوم بوده‌اند.

پی‌نوشت‌:

1. Bon.
2. de Monsean.

منبع مقاله :
تریفونوف، دیمیتری نیکولایویچ؛ تریفونوف، ولادیمیر؛ (1390)، تاریخچه‌ی کشف عناصر شیمیایی، برگردان: عبدالله زرافشان، تهران: شرکت انتشارات علمی و فرهنگی، چاپ چهارم