เฮนรี่ คาเวนดิช (Henry Cavendish) ผู้คนพบธาตุไฮโดรเจน!

หากกล่าวถึงธาตุตัวแรกสุดที่อยู่ในตารางธาตุ คงเป็นธาตุใดไปไม่ได้... นอกจาก ไฮโดรเจน (Hydrogen) ธาตุพื้นฐานที่มีอยู่ในสิ่งมีชีวิตทุกชนิด ซึ่งผู้ที่ค้นพบธาตุไฮโดรเจนเป็นคนแรกก็คือ เฮนรี่ คาเวนดิช (Henry Cavendis) นักเคมีและฟิสิกส์ชาวอังกฤษนั่นเอง

         ในสมัยอดีต  มีความเชื่อว่า  โลกนี้ประกอบด้วยธาตุทั้ง 4 ได้แก่ ดิน น้ำ ลม ไฟ  ซึ่งต่อมา  ความเชื่อเหล่านี้ได้เสื่อมหายไป  เมื่อความรู้ทางด้านวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาก้าวหน้ามากขึ้น จนทำให้เราได้รู้ว่า  โลกนี้ประกอบด้วยธาตุหลากหลายชนิด  ซึ่งหนึ่งในนั้นก็คือ  “ธาตุไฮโดรเจน"

           ไฮโดรเจน (Hydrogen) จัดเป็นธาตุชนิดหนึ่งที่พบมากที่สุดในเอกภพ  และยังเป็นธาตุพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตอีกด้วย  โดยจัดเป็นส่วนประกอบสำคัญของ น้ำ  (สูตรโมเลกุล H₂O)  ซึ่งค้นพบโดย เฮนรี่ คาเวนดิช (Henry Cavendish)  นักเคมีและฟิสิกส์ ชาวอังกฤษ

          เฮนรี่ คาเวนดิช  เกิดเมื่อวันที่ 10 ตุลาคม พ.ศ. 2274  ในตระกูลที่ฐานะร่ำรวยและมีชื่อเสียงของเมืองนีซ  ประเทศอิตาลี  ด้วยนิสัยที่ชอบใฝ่หาความรู้และหลงใหลในวิทยาศาสตร์เขาจึงได้สร้างห้องทดลองขึ้นที่บ้านของเขาเอง ซึ่งถือว่าเป็นห้องทดลองที่ทันสมัยที่สุดในยุคนั้น

ห้องทดลองของคาเวนดิช

          วันหนึ่งคาเวนดิชได้ทำการทดลอง  โดยนำเอากรดและปรอทผสมเข้าด้วยกัน  พบว่าได้ก๊าซชนิดหนึ่ง  ซึ่งติดไฟได้ในบรรยากาศ  และท้ายที่สุดจะให้น้ำหลังจากเกิดการเผาไหม้  ซึ่งจากคุณสมบัติของก๊าซที่สามารถติดไฟได้นี้เอง  เขาจึงเรียกก๊าซไฮโดรเจนนี้ว่า "Inflammable air"  แปลว่า “ก๊าซที่สามารถติดไฟได้” 

Henry Cavendish

           แต่ผู้ที่ตั้งชื่อก๊าซชนิดนี้ว่า ไฮโดรเจน นั้น  ไม่ใช่เฮนรี่ คาเวนดิช  แต่เป็น อังตอน ลาวัวซิเอร์ (Antoine Lavoisier)  นักเคมีชาวฝรั่งเศส  ซึ่งคำว่า “Hydrogen”  นี้เป็นภาษากรีก มาจากคำว่า “ไฮดอร์ (Hydro)”  แปลว่าน้ำ  และ “gene” แปลว่าก่อกำเนิด ดังนั้น คำว่า “Hydrogen”  จึงแปลว่า“ตัวก่อให้เกิดน้ำ”  ซึ่งเขาได้พิสูจน์ว่า  น้ำนั้นเกิดจาก ธาตุไฮโดรเจนสองส่วน  และธาตุออกซิเจนหนึ่งส่วน  ตามสูตรโมเลกุล H₂O นั่นเอง

          ไฮโดรเจน  ถูกจัดเป็นธาตุตัวแรกในตารางธาตุ  สัญลักษณ์คือ H มีเลขอะตอมเท่ากับ 1 มีโปรตอนและอิเล็กตรอนอย่างละ 1 ตัว ภายในอะตอมเป็นธาตุที่ถือได้ว่ามีความซับซ้อนน้อยที่สุด  และในสภาวะปกติ  ไฮโดรเจนจะอยู่ในสถานะก๊าซที่โมเลกุลมีสองอะตอม (H₂)  ไม่เป็นโลหะ ไม่มีสี ไม่มีกลิ่น และติดไฟง่าย

          ไฮโดรเจนยังเป็นองค์ประกอบที่สำคัญของน้ำ  ซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับสิ่งมีชีวิตทุกชนิด  และเป็นธาตุที่พบมากที่สุดในจักรวาล  เป็นองค์ประกอบหลักของดวงอาทิตย์และดวงดาว  เนื่องจากปฏิกิริยาเผาผลาญบนดวงอาทิตย์แม้จะเกิดขึ้นด้วยกระบวนการหลายชนิด แต่กระบวนการหลักก็คือ ปฏิกิริยาฟิวชั่น ซึ่งเป็นการรวมตัวของไฮโดรเจน

         นอกจากนี้แล้ว ไฮโดรเจน  ยังเป็นก๊าซที่เบาที่สุด และเบากว่าอากาศ  เราจึงได้นำประโยชน์จากความเบานี้มาใช้ในการบรรจุลูกบอลลูน  ซึ่งนับเป็นการนำก๊าซไฮโดรเจนมาใช้ประโยชน์เป็นครั้งแรก

          ปัจจุบันก๊าซไฮโดรเจนมีการนำไปใช้ประโยชน์หลากหลายประเภท  เช่น  เพิ่มประสิทธิภาพการเผาไหม้ในรถยนต์  ใช้สังเคราะห์น้ำมันพืชและน้ำมันสัตว์ในกระบวนการไฮโดรจีเนชัน(Hydrogenation)  ใช้เป็นไฮโดรเจนเหลวเพื่อเป็นเชื้อเพลงของจรวดและส่วนผสมที่สำคัญในการสร้างปฏิกิริยานิวเคลียร์  เป็นต้น

          นอกจากผลงานการค้นพบธาตุไฮโดรเจนแล้ว  เฮนรี่ คาเวนดิช  ยังมีผลงานการค้นพบอื่น ๆ อีกเช่น กฏพื้นฐานทางไฟฟ้า กรดไนตริกหรือกรดดินประสิว  ซึ่งช่วงสุดท้ายของชีวิต  เขายังทำการทดลองหาแรงดึงดูดของโลกระหว่างวัตถุ  แต่ไม่ทันเสร็จสมบูรณ์ เฮนรี่ คาเวนดิช ก็ถึงแก่กรรมเสียก่อนเมื่อปี ค.ศ.1810 ณ กรุงลอนดอน ประเทศอังกฤษ

Cavendish Physical Laboratory

          ทางรัฐบาลอังกฤษจึงได้สร้างห้องทดลองที่มีอุปกรณ์อันทันสมัยขึ้นมาในมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ และได้ตั้งชื่อห้องทดลองนั้นว่า ห้องทดลองทางฟิสิกส์คาเวนดิช (Cavendish Physical Laboratory)  เพื่อเป็นเกียรติให้แก่เขา.... “เฮนรี่ คาเวนดิช”