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ドミトリ・イヴァノヴィチ・メンデレーエフ[ a ] [ b ] ( / ˌ m ɛ n d əl ˈ eɪ ə f / MEN -d əl- AY -əf ; [ 2 ] 1834 年2 月8 日[旧暦1 月27 日] - 1907 年2 月2 日[旧暦1 月20 日] ) は、周期律を定式化し、元素の周期表を作成したことで知られるロシアの化学者です。彼は周期律を用いて、ウランの原子価や原子量など、当時受け入れられていたいくつかの既知の元素の性質を修正しただけでなく、まだ発見されていなかった 3 つの元素 (ゲルマニウム、ガリウム、スカンジウム) の性質を予測しました。合成元素のメンデレビウムは、彼の名にちなんで名付けられました。
メンデレーエフは、シベリアのトボリスク近郊のヴェルクニエ・アレムジャニ村で、イワン・パヴロヴィチ・メンデレーエフ（1783年 - 1847年）とマリア・ドミトリエヴナ・メンデレーエワ（旧姓コルニリエワ）（1793年 - 1850年）の間に生まれた。[ 3 ] [ 4 ]イワンはタンボフとサラトフのギムナジウムで校長と美術、政治、哲学の教師として働いた。[ 5 ]イワンの父、パーヴェル・マクシモヴィチ・ソコロフは、トヴェリ地方のロシア正教の司祭だった。[ 6 ]当時の司祭の伝統に従い、パーヴェルの子供たちは神学校に通う際に新しい姓を与えられ、[ 7 ]イワンは地元の地主の名前からメンデレーエフという姓を与えられた。[ 8 ]
マリア・コルニリエワは、トボリスクの有名な商人の家系出身で、シベリア初の印刷所を設立した一族であり、その祖先は17世紀のポサード（地方行政官）から裕福な商人となったヤコフ・コルニリエフに遡る。[ 9 ] [ 10 ] 1889年、地元の司書がトボリスクの新聞に記事を掲載し、ヤコフは当時「白カルムイク人」として知られていた少数民族テレウトで洗礼を受けたと主張した。 [ 11 ]出典が示されず、ヤコフの生涯に関する文書化された事実が明らかにされなかったため、伝記作家は一般的にこれを神話として退けている。[ 12 ] [ 13 ] 1908年、メンデレーエフの死後まもなく、彼の姪の一人が『家族年代記』を出版した。 D.I.メンデレーエフに関する思い出の中で、マリアの祖父が「キルギス人かタタール人の美女と結婚し、彼女をとても愛していたため、彼女が亡くなったとき、祖父も悲しみで亡くなった」という「家族の伝説」を語った。[ 14 ]しかし、これは記録された家族の年代記と矛盾しており、これらの伝説はメンデレーエフの自伝、娘の回想録、妻の回想録のいずれにも裏付けられていない。[ 4 ] [ 15 ] [ 16 ]それでも、一部の西洋の学者は、メンデレーエフのいわゆる「モンゴル人」、「タタール人」、「タルタリア人」、あるいは単に「アジア人」の祖先を事実として言及している。[ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]
メンデレーエフは正教徒として育てられ、母親は彼に「忍耐強く神の真理と科学の真理を探求しなさい」と励ましていた。[ 21 ]息子のイワンは後に、メンデレーエフが教会を離れ、「ロマン主義的な理神論」を受け入れたと述べている。[ 22 ]
メンデレーエフは17人兄弟の末っ子で、兄のパーヴェルによれば「洗礼を受けるまで生き残ったのは14人だけ」であり、残りの兄弟は生まれてすぐに亡くなった。[ 5 ]メンデレーエフの兄弟の正確な人数は資料によって異なり、今でも歴史的な論争の的となっている。[ 23 ] [ c ]不幸なことに、彼の父親は失明し、教師の職を失った。母親は働かざるを得なくなり、放棄されていた家族のガラス工場を再開した。13歳の時 、父親の死と母親の工場の火災による焼失の後、メンデレーエフはトボリスクのギムナジウムに通った。
1849年、彼の母親はメンデレーエフをモスクワ大学に入学させる目的で、シベリアからモスクワまでロシアを横断してメンデレーエフを連れて行った。[ 8 ]モスクワの大学は彼を受け入れなかった。母と息子は父親の母校があるサンクトペテルブルクへと向かった。貧しくなったメンデレーエフ一家はサンクトペテルブルクに移り住み、 1850年に彼は中央教育大学に入学した。卒業後、彼は結核にかかり、1855年に黒海の北岸にあるクリミア半島に移った。そこで彼は第1シンフェロポリ・ギムナジウムの理科教師になった。1857年、彼は完全に健康を取り戻してサンクトペテルブルクに戻った。
1859年から1861年にかけて、彼はハイデルベルクで液体の毛細管現象と分光器の仕組みについて研究した。その後、1861年に『有機化学』という教科書を出版した。[ 25 ]この著作により、彼はペテルブルク科学アカデミーのデミドフ賞を受賞した。[ 25 ]
1862年4月4日、彼はフェオズヴァ・ニキティチナ・レシェヴァと婚約し、1862年4月27日にサンクトペテルブルクのニコラエフ工科大学の教会（彼が教鞭をとっていた場所）で結婚した。[ 26 ]
メンデレーエフは1864年にサンクトペテルブルク工科大学[ 25 ]、1865年にサンクトペテルブルク国立大学の教授となった。1865年には「水とアルコールの結合について」という論文で理学博士号を取得した。1867年にはサンクトペテルブルク大学で終身在職権を得て、ヴォスクレセンスキーの後任として無機化学の教授職に就き[ 25 ]、1871年までにサンクトペテルブルクを国際的に認められた化学研究の中心地へと変貌させた。
1863年当時、既知の元素は56種類あり、新元素は年間約1種類のペースで発見されていた。他の科学者たちは以前から元素の周期性を認識していた。ジョン・ニューランズは1864年に相対原子量に基づく周期性を指摘し、1865年に発表した「オクターブの法則」を提唱した。彼の提案はゲルマニウムなどの新元素の可能性を示唆していた。この概念は批判され、彼の革新は1887年まで化学会に認められなかった。周期表を提唱したもう一人の人物はロタール・マイヤーで、彼は1864年に原子価によって分類された28種類の元素を記述した論文を発表したが、新元素の予測はなかった。
1867年に教師になった後、メンデレーエフは『化学原理』（ロシア語: Основы химии 、ローマ字表記: Osnovy khimii）を執筆し、これが当時の決定的な教科書となった。これは1868年から1870年にかけて2巻で出版され、メンデレーエフは自身の講義の教科書を準備しながらこれを執筆した。[ 25 ]この時、彼は最も重要な発見をした。[ 25 ]元素を化学的性質に基づいて分類しようと試みる中で、周期表を仮定するに至るパターンに気づき、元素の完全な配置を夢の中で見たと主張した。[ 27 ] [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ]
夢の中で、すべての要素が思い通りに収まる表を見た。目が覚めるとすぐにそれを紙に書き留めたが、後になって修正が必要だと感じたのは一箇所だけだった。
彼は1860年代に行われていた周期表に関する先行研究を知らずに、以下の表を作成した。
このパターンに従って追加の元素を加えることで、メンデレーエフは周期表の拡張版を開発した。[ 34 ] [ 35 ] 1869年3月6日、彼はロシア化学会で「元素の原子量の性質間の関係」と題する正式な発表を行い、原子量（現在では相対原子質量と呼ばれる）と原子価の両方に基づいて元素を説明した。[ 36 ] [ 37 ]この発表では、
メンデレーエフは、既知のすべての元素の周期表を発表し、その表を完成させるためにいくつかの新しい元素を予測してロシア語の雑誌に掲載した。わずか数か月後、マイヤーはほぼ同じ表をドイツ語の雑誌に掲載した。[ 38 ] [ 39 ]メンデレーエフは、エカシリコン、エカアルミニウム、エカボロン（それぞれゲルマニウム、ガリウム、スカンジウム）と呼んだものの性質を正確に予測したことで知られている。[ 40 ] [ 41 ]
メンデレーエフは、既知の元素の性質の変更も提案した。彼の研究以前は、ウランは価数3、原子量は約120であると考えられていた。メンデレーエフは、これらの値が自身の周期表に合わないことに気づき、価数6と原子量240（現代の値238に近い）に倍増させた。[ 42 ]
メンデレーエフは、予測した3つの元素の命名に、エカ、ドヴィ、トリ（サンスクリット語で1、2、3）という接頭辞を用いた。メンデレーエフは、当時受け入れられていた原子量（当時は比較的低い精度でしか測定できなかった）の一部に疑問を呈し、それらが自身の周期律で示唆するものと一致しないことを指摘した。テルルはヨウ素よりも原子量が大きいことに気づいたが、正しい順序で並べ、当時の受け入れられていた原子量が間違っていると誤って予測した。既知のランタノイドをどこに配置すべきかに困惑し、原子量が最も重いアクチノイドからなる別の周期が存在すると予測した。メンデレーエフがさらに多くの元素が存在すると予測したことで、彼を軽視する人もいたが、1875年と1886年にそれぞれガリウム（Ga ）とゲルマニウム（Ge）が発見され、2つの欠落したスペースにぴったりと収まったことで、彼の予測が正しかったことが証明された。[ 43 ]
メンデレーエフは、サンスクリット語の接頭辞を用いて「欠落した」要素に名前を付けることで、古代インドのサンスクリット語文法学者への恩義を記録したのかもしれない。彼らは、音声の二次元パターンの発見に基づいて言語理論を構築した（パーニニのサンスクリット語文法のシヴァスートラにその例が見られる）。メンデレーエフは、サンスクリット学者オットー・フォン・ベートリンクの友人であり同僚でもあり、ベートリンクはこの頃、パーニニに関する著書の第2版を準備していた[ 44 ] 。メンデレーエフは、自身の命名法によってパーニニに敬意を表したいと考えた。[ 45 ] [ 46 ] [ 47 ]
メンデレーエフが作成したオリジナルの草稿は数年後に発見され、「元素の暫定体系」という名前で出版された。[ 48 ]
ドミトリ・メンデレーエフはしばしば周期表の父と呼ばれている。彼は自身の表または行列を「周期表」と呼んだ。[ 49 ]
1876年、彼はアンナ・イヴァノヴナ・ポポワと出会い、彼女に求婚し始めた。1881年、彼は彼女にプロポーズし、拒否すれば自殺すると脅した。レシチェワとの離婚は、1882年初頭にポポワと結婚した1か月後（4月2日）に成立した[ 50 ]。離婚後も、メンデレーエフは厳密には重婚者であった。ロシア正教会では、合法的な再婚には少なくとも7年を要する。彼の離婚とそれをめぐる論争は、彼がロシア科学アカデミーへの入会を認められなかった一因となった（当時すでに国際的に有名であったにもかかわらず）。2度目の結婚で生まれた娘リュボフは、有名なロシアの詩人アレクサンドル・ブロークの妻となった。彼の他の子供は、最初の妻フェオズヴァとの間に生まれた息子ウラジーミル（船乗りで、ニコライ2世の有名な東方旅行 に参加した）と娘オリガ、そしてアンナとの間に生まれた息子イワンと双子である。
メンデレーエフは、1882年にロンドン王立協会からデービー・メダルを授与されるなど、ヨーロッパ中の科学団体から広く称賛されたが（同協会は後に1905年にコプリ・メダルも授与した）[ 51 ] 、1890年8月17日にサンクトペテルブルク大学を辞任した。1892年に王立協会の外国人会員（ForMemRS）に選出され[ 1 ]、1893年には度量衡局長に任命され、亡くなるまでその職を務めた[ 51 ] 。
メンデレーエフは石油の組成も研究し、ロシア初の石油精製所の設立にも貢献した。彼は石油が石油化学製品の原料として重要であることを認識していた。彼は石油を燃料として燃やすことは「紙幣で台所のストーブに火をつけるようなものだ」という発言をしたとされている。[ 52 ]
メンデレーエフは、晩年の3年間、1905年、1906年、1907年に、9回ノミネートされ、ノーベル化学賞にノミネートされた。 [ 53 ] 1905年、メンデレーエフはスウェーデン王立科学アカデミー の会員に選出され、3回ノミネートされた。翌年には4回ノミネートされ、ノーベル化学委員会は、周期表の発見に対してメンデレーエフに1906年のノーベル化学賞を授与するようスウェーデン・アカデミーに勧告した。彼はまた、アメリカ哲学協会の国際会員にも選出された。[ 54 ]スウェーデン・アカデミーの化学部門はこの勧告を支持した。アカデミーは、これまでほぼすべての場合と同様に、委員会の選択を承認することになっていた。意外なことに、アカデミーの全体会議で、ノーベル委員会の反対派メンバーであるピーター・クラソンが、自身が支持するアンリ・モアッサンの候補を提案した。スヴァンテ・アレニウスは、化学ノーベル委員会のメンバーではなかったものの、アカデミーで大きな影響力を持っており、周期表は1906年の発見を認めるには古すぎると主張して、メンデレーエフの却下を強く求めた。同時代の人々によると、アレニウスは、メンデレーエフがアレニウスの解離理論を批判したことに対する恨みから、このような行動に出たという。[ 55 ]激しい議論の後、アカデミーの過半数が1票差でモアッサンを選出した。[ 56 ] 1907年のメンデレーエフの2度の推薦も、アレニウスの絶対的な反対によって再び阻まれた。[ 55 ]
1907年、メンデレーエフはサンクトペテルブルクでインフルエンザにより72歳で亡くなった。彼の最期の言葉は主治医への「先生、あなたは科学をお持ちで、私は信仰を持っています」というもので、これはジュール・ヴェルヌの言葉かもしれない。[ 57 ]彼は文学者墓地に埋葬された。 メンデレーエフは科学に他にも重要な貢献をした。ロシアの化学者で科学史家のレフ・チュガエフは彼を次のように評した。[ 58 ]
天才的な化学者、一流の物理学者、流体力学、気象学、地質学、化学技術の特定の分野（例えば、爆発物、石油、燃料）および化学と物理学に隣接するその他の分野における実り豊かな研究者、化学産業および一般産業の徹底した専門家、そして経済学の分野における独創的な思想家[...]
メンデレーエフは1868年にロシア化学会を設立した創設者の一人である。彼は保護貿易の理論と実践、そして農業に関する研究を行った。
エーテルの化学的概念を試みるために、彼は水素よりも原子量の小さい 2 つの不活性化学元素が存在するという仮説を提唱した。[ 51 ]これらの提案された 2 つの元素のうち、彼は軽い方をあらゆる場所に浸透する遍在するガスと考え、わずかに重い方を提案された元素であるコロニウムと考えた。
メンデレーエフは、溶液のような不確定な化合物の性質を解明するために多くの研究を行い、重要な貢献をした。
物理化学の別の分野では、彼は液体の熱膨張を研究し、気体の膨張の均一性に関するゲイ＝リュサックの法則に似た式を考案した。また、1861年には、物質の絶対沸点を、圧力や体積に関係なく、凝集力と蒸発熱がゼロになり、液体が蒸気に変化する温度として定義することで、トーマス・アンドリュースの気体の臨界温度の概念を先取りした。 [ 51 ]
メンデレーエフはロシア帝国にメートル法を導入した功績があるとされている。[ 59 ]
彼はニトロセルロースを主成分とする無煙火薬であるピロコロジオンを発明した。この研究はロシア海軍の依頼によるものだったが、海軍は採用しなかった。1892年、メンデレーエフはピロコロジオンの製造体制を整えた。
メンデレーエフは石油の起源を研究し、炭化水素は非生物起源であり、地球の奥深くで形成されると結論付けました（非生物起源の石油の起源を参照）。彼は次のように書いています。「注目すべき最も重要な事実は、石油は地球の奥深くで生まれたということであり、その起源はまさにそこに探さなければならないのです。」[ 60 ]
1870年代から、彼は化学以外の分野にも幅広く論文を発表し、ロシアの産業の側面や農業生産性の技術的問題にも目を向けた。人口問題を探求し、北極海の調査を支援し、化学肥料の有効性を測定しようとし、商船隊を奨励した。[ 61 ]彼は特にロシアの石油産業の改善に積極的に取り組み、ペンシルベニアのより先進的な産業との詳細な比較を行った。[ 62 ]経済学の知識は豊富ではなかったものの、ヨーロッパ旅行を通して産業を観察しており、1891年にはロシアの新興産業を育成する目的で、財務省に一時的な関税を課すよう説得するのに貢献した。[ 63 ]
1889年、彼はマンチェスター文学哲学協会の名誉会員に選出された。[ 64 ]翌年の1890年、彼は教育省の職員と大学生の待遇をめぐって対立し、サンクトペテルブルク大学の教授職を辞任した。[ 65 ] 1892年、彼はロシア中央度量衡局長に任命され、基本原型と測定手順の標準化を主導した。彼は検査システムを構築し、メートル法をロシアに導入した。[ 66 ] [ 67 ]
彼は心霊主義の科学的主張に反論し、形而上学的観念論は無知な迷信に過ぎないと主張した。彼はロシア文化における心霊主義の広範な受容と、それが科学研究に及ぼす悪影響を嘆いた。[ 68 ]
ロシアで非常に有名な話では、メンデレーエフがウォッカのアルコール度数を40%に設定したとされています。例えば、ロシアンスタンダードウォッカは、「1894年、ロシアで最も偉大な科学者であるドミトリ・メンデレーエフは、ロシアウォッカの帝国品質基準を設定する勅令を受け、こうして『ロシアンスタンダード』が誕生した」と宣伝しています[ 69 ]。また、「1894年にメンデレーエフが率いる王室政府委員会によって承認された最高品質のロシアウォッカ」を挙げているものもあります[ 70 ] 。
実際、40% の基準は、メンデレーエフが 9 歳だった 1843 年にロシア政府によって既に導入されていました。[ 70 ]確かに、メンデレーエフは 1892 年にサンクトペテルブルクの度量衡公文書館の長となり、翌年にはそれを政府機関に発展させましたが、その機関はロシアの貿易用度量衡と測定機器の標準化を担当しており、生産品質基準を設定することは担当していませんでした。また、メンデレーエフの 1865 年の博士論文のタイトルは「アルコールと水の組み合わせに関する考察」でしたが、70% を超える医療用アルコール濃度についてのみ論じており、ウォッカについては何も書いていません。[ 70 ] [ 71 ]
その科学者の名前や業績には、数多くの場所や物が関連付けられている。
サンクトペテルブルクでは、彼の名にちなんで、精密測定のための国内および世界標準の確立と維持を担う国立計量研究所、D.I.メンデレーエフ計量研究所[ 72 ]が設立された。その隣には、彼の座像と、施設の壁に描かれた彼の周期表からなる記念碑がある。
現在サンクトペテルブルク国立大学の中心であり、メンデレーエフの時代には教育学院の本部であった十二学院の建物には、ドミトリー・メンデレーエフのアーカイブを収蔵する記念博物館[ 73 ]があります。この建物の前の通りは、メンデレーエフ線（Mendeleevskaya liniya）と名付けられています。
モスクワには、ロシアのD・メンデレーエフ化学技術大学がある。[ 74 ]
メンデレビウムは、元素記号Md（旧Mv）、原子番号101の合成元素で、メンデレーエフにちなんで名付けられました。アクチノイド系列に属する金属質の放射性超ウラン元素であり、通常はアインスタイニウムにアルファ粒子を照射することによって合成されます。
鉱物メンデレーバイト-Ce、Cs6 (Ce22 Ca6 )(Si70 O175 )(OH,F)14 (H2 O)21 は、2010 年にメンデレーエフにちなんで命名された。 [ 75 ]関連種はメンデレーエフ石-Nd、Cs6 [(Nd,REE)23 Ca7 ](Si70 O175 )(OH,F)19 (H2 O)16は2015年に記述された。 [ 76 ]
月の裏側に位置する巨大な衝突クレーター、メンデレーエフも、この科学者の名にちなんで名付けられている。
ロシア科学アカデミーは1965年以来、時折メンデレーエフ金メダルを授与している。[ 77 ]
2016年2月8日、メンデレーエフの182回目の誕生日がGoogle Doodleで祝われた。[ 78 ]
これは宗教に触れる機会がなかったからではない。実際、彼の生い立ちは非常に宗教的で、幼少期に圧倒的な影響力を持っていた母親は、非常に敬虔な信者だった。彼の姉妹の一人は、一時的に狂信的な宗教団体に入信したことさえある。こうした背景にもかかわらず、あるいはこうした背景ゆえに、メンデレーエフは生涯のほとんどにおいて宗教問題についてコメントを控え、数少ない発言は反聖職者的な皮肉にとどめた 。メンデレーエフの息子イワンは後に、父親が敬虔な正教徒だったという主張を強く否定した。「父の『教会への信仰心』についての見方も耳にしたことがあるが、私はこれを断固として否定しなければならない。父は幼い頃から事実上教会から離れており、もし彼がいくつかの単純な日常の儀式を容認していたとしても、それはイースターケーキのような無害な国民的伝統としてであり、父はそれに反対する価値はないと考えていた。」 メンデレーエフが伝統的な正教に反対したのは、無神論や科学的唯物論によるものではなかった。むしろ、彼はある種のロマン主義的な理神論を信奉していたのである。
は、ロシア帝国にメートル法を導入した功績があるとされている。