मार्कुस, आर्थर रुडॉल्फ : ( २१ जुलै १९२३ )

रुडॉल्फ मार्कुस यांना लहानपणापासून गणिताची आवड होती, परंतु मॅकगिल विद्यापीठात गेल्यावर रसायनशास्त्रातील त्यांची रुची वाढू लागली. कार्ल ए. विंकलर यांच्या मार्गदर्शनाखाली त्यांनी पीएच्.डी. मिळवली. कार्ल ए. विंकलर यांनी रासायनिक अभिक्रियांचा दर या विषयात प्राविण्य मिळविले होते. या पीएच्.डी. दरम्यान मार्कुस यांनी इतर विद्यार्थ्यांच्या तुलनेत रसायनशास्त्रात अधिक गणिती अभ्यासक्रम पूर्ण केले. याचा पुढे त्यांना फायदा झाला.

यांनतर ते ब्रुकलिन येथील पॉलिटेक्निक इन्स्टिट्यूटमध्ये संशोधन करू लागले. उत्तर कॅरोलिना विद्यापीठात असताना राईस-रॅम्सपेगर-केसरल आणि संक्रामक अवस्था या सिद्धांतावर काम करून नवीन राईस-रॅम्सपेगर-केसरल-मार्कुस सिद्धांत मांडला. पुढे ते इलिनॉइस विद्यापीठात शिकवत होते.

इलेक्ट्रॉनचे स्थानांतर होणे हे रासायनिक अभिक्रियेचे सोपे स्वरूप आहे. एकाच अणुरचनेत बाह्य इलेक्ट्रॉनचे स्थानांतर होते. उदाहरणार्थ, लोहाच्या द्विसंयुज (फेरस) असलेल्या आयनांचे त्रिसंयुज (फेरीक) आयनात रूपांतर होताना इलेक्ट्रॉनचे स्थानांतर होते. इलेक्ट्रॉनचे स्थानांतर होणे हे रासायनिक अभिक्रियेतील मूलभूत स्वरूपांपैकी एक. परंतु याशिवाय सजीवसृष्टी अस्तित्वात येऊ शकत नाही. श्वसन प्रक्रियेप्रमाणेच प्रकाश संश्लेषण प्रक्रियेत सुद्धा इलेक्ट्रॉनाचे स्थानांतर होते. तसेच अन्नघटकांचे ऑक्सिडेशन होताना हायड्रोजनचे चार आयन, चार इलेक्ट्रॉन आणि ऑक्सिजन रेणू एकत्र येऊन ऊष्मादायी अभिक्रियेत पाण्याचे दोन रेणू तयार होतात. निसर्गात इलेक्ट्रॉनाचे स्थानांतर होणे ही सर्वसामान्य परंतु मोठ्या प्रमाणात होणारी अत्यावश्यक असणारी क्रिया आहे. त्यामुळेच रसायनशास्त्रात मार्कुस सिद्धांत महत्त्वाचा ठरला.

समीकरण –

4H+   +   4e  +   O2                               2H2O   +      उष्णता

या इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण सिद्धांताचा संबंध धातू आयनांच्या वेगवेगळ्या ऑक्सिडेशन पातळीशी आहे. उदाहरणार्थ, लोह आयनांची ऑक्सिडेशन अवस्था दोन वरून तीनवर जाताना इलेक्ट्रॉन स्थानांतरणामुळे होते. मार्कुस यांच्या वेळी कमी दर असणार्‍या अभिक्रियेत या प्रकारची अभिक्रिया घडते, हे पाहून त्यावेळेचे रसायनतज्ज्ञ अचंबित झाले. यामुळे बरेचसे रसायनतज्ज्ञ या इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण सिद्धांताकडे आकर्षित झाले आणि याचमुळे मार्कुस यांचा या अभ्यासात उत्साह वाढला. अशा प्रकारच्या वेगवेगळ्या अभिक्रिया त्यांनी अभ्यासल्या आणि यातूनच प्रसिद्ध मार्कुस इलेक्ट्रॉन स्थानांतर सिद्धांत मांडला गेला. या सिद्धांतामुळे रसायनशास्त्रातील वेगवेगळ्या शाखांमध्ये प्रायोगिक कार्यक्रम आखण्यात आले.

संदर्भ :

  • बोहनिंग, जेम्स जे., नोबेल लॉरेट्स इन केमिस्ट्री

समीक्षक : श्रीराम मनोहर