এক্স-রের পূর্ববর্তী রাসায়নিক কেলাসবিদ্যা

এক্স-রে-পূর্ব রাসায়নিক কেলাসবিজ্ঞান বর্ণনা করে যে, ১৮৯৫ সালে উইলহেম কনরাড রন্টজেনের এক্স-রে আবিষ্কারের আগ পর্যন্ত বিজ্ঞানের একটি শাখা হিসেবে রাসায়নিক কেলাসবিজ্ঞান কীভাবে বিকশিত হয়েছিল। এক্স-রে আবিষ্কারের পূর্ববর্তী সময়ে কেলাসবিজ্ঞানকে তিনটি বিস্তৃত ক্ষেত্রে ভাগ করা যায়: ১৮৯১-১৮৯৪ সালে ২৩০টি স্থানিক গ্রুপের (space groups) আবিষ্কারের মাধ্যমে পূর্ণতা পাওয়া জ্যামিতিক কেলাসবিজ্ঞান, ভৌত কেলাসবিজ্ঞান এবং রাসায়নিক কেলাসবিজ্ঞান।

১৮০০ সাল পর্যন্ত কেলাসবিজ্ঞান বা রসায়ন—কোনোটিই আধুনিক অর্থে সুপ্রতিষ্ঠিত বিজ্ঞান ছিল না; ঊনবিংশ শতাব্দী অগ্রসর হওয়ার সাথে সাথে উভয় বিজ্ঞানই সমান্তরালভাবে বিকশিত হয়েছিল। অষ্টাদশ শতাব্দীতে রসায়ন একটি রূপান্তরের মধ্য দিয়ে যাচ্ছিল। এসময় এটি কিমিয়াবিদদের (alchemists) রহস্যময় ও দার্শনিক দৃষ্টিভঙ্গি থেকে সরে এসে অঁতোয়ান লাভোয়াজিয়ে, হামফ্রে ডেভি এবং জন ডাল্টনের মতো বিজ্ঞানীদের পরীক্ষামূলক ও যৌক্তিক দৃষ্টিভঙ্গির দিকে অগ্রসর হতে শুরু করে।

এক্স-রে আবিষ্কারের আগে রাসায়নিক কেলাসবিদ্যার গবেষণায় গোনিওমিটার (goniometer), অণুবীক্ষণ যন্ত্রের সাহায্যে পর্যবেক্ষণ এবং কেলাস শ্রেণি, কেলাস কোণের সারণি, অক্ষীয় অনুপাত এবং আণবিক ওজন ও ঘনত্বের অনুপাত (M/ρ) ব্যবহৃত হতো। এই সময়ে কেলাসবিজ্ঞান ছিল তত্ত্বের চেয়ে পর্যবেক্ষণের ওপর ভিত্তি করে গড়ে ওঠা কতগুলো অভিজ্ঞতালব্ধ সূত্রের (আন্তঃপৃষ্ঠীয় কোণের স্থিরতা সূত্র, মূলদ সূচক সূত্র, প্রতিসাম্য সূত্র) ওপর নির্ভরশীল একটি বিজ্ঞান।

রাসায়নিক কেলাসবিজ্ঞানের ইতিহাসে সমাকৃতি (isomorphism), বহুরূপতা (polymorphism), আণবিক চিরালিটি এবং খনিজ বিজ্ঞান, গাঠনিক রসায়ন ও কঠিন-অবস্থা পদার্থবিজ্ঞানের সাথে এর পারস্পরিক মিথস্ক্রিয়া সহ বিস্তৃত বিষয় অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।

সমমিতি

১৯শ শতাব্দীতে সমমিতির ধারণা গ্রহণের মাধ্যমে স্ফটিকবিদ্যা ক্রমশ একটি অভিজ্ঞতালব্ধ ও গাণিতিক বিজ্ঞানে রূপান্তরিত হয়। ১৮৩২ সালে ফ্রাঞ্জ আর্নস্ট নয়মান স্ফটিকে দ্বিগুণ প্রতিসরণ নিয়ে গবেষণা করার সময় সমমিতি সম্পর্কিত বিবেচনা ব্যবহার করেন। নয়মানের ছাত্র ভল্ডেমার ফয়গ্ট ১৮৮৫ সালে নয়মানের নীতিকে আনুষ্ঠানিকভাবে প্রকাশ করেন এভাবে: “যদি কোনো স্ফটিক নির্দিষ্ট কিছু সমমিতি ক্রিয়ার প্রতি অপরিবর্তিত থাকে, তবে তার যেকোনো ভৌত ধর্মও সেই একই সমমিতি ক্রিয়ার প্রতি অপরিবর্তিত থাকবে।” নয়মানের নীতিকে পরবর্তীকালে বার্নহার্ড মিনিগেরোডে (নয়মানের আরেকজন ছাত্র) এবং পিয়ের কুরি-এর কাজের ভিত্তিতে কখনও কখনও নয়মান–মিনিগেরোডে–কুরি নীতি বলা হয়। কুরির নীতি—“কারণের সমমিতি ফলাফলেও প্রতিফলিত হয়”—নয়মানের নীতির একটি সাধারণীকরণ।

সমমিতি এবং ভৌত ও রাসায়নিক ধর্মের মধ্যে সম্পর্ক ১৯শ শতাব্দী জুড়ে প্রতিষ্ঠিত হয়: হেমিহেড্রি ধারণা (ভাইস, ১৮১৯; দেলাফোস, ১৮৪০), ৭টি স্ফটিক ব্যবস্থা (মোস, ১৮২২), বিন্দু জালিকার ধারণা (সিবার, ১৮২৪), ৩২টি স্ফটিক শ্রেণি (ফ্রাঙ্কেনহাইম, ১৮২৬; হেসেল, ১৮৩০; গাডোলিন, ১৮৬৯), আণবিক কাইরালিটি (পাস্তুর, ১৮৪৮), ১৪টি ব্রাভে জালিকা (ব্রাভে, ১৮৫০), ৬৫টি কাইরাল গোষ্ঠী যা কেবল যথাযথ সমমিতি ক্রিয়া—ঘূর্ণন, স্থানান্তর এবং ঘূর্ণন-স্থানান্তর—ধারণ করে (সোনকে ১৮৭৯), এবং অবশেষে ২৩৩০টি স্থান গোষ্ঠী (ফেদোরভ, ১৮৯১; শ্যোনফ্লিস, ১৮৯১; বার্লো, ১৮৯৪)।
১৬শ শতাব্দী
১৬শ শতাব্দীর প্রথমার্ধে প্যারাসেলসাস ফলধারী উদ্ভিদের সঙ্গে উপমা টেনে খনিজ গঠনের একটি তত্ত্ব প্রস্তাব করেন। ১৫৫০ সালে জেরোলামো কার্দানো স্ফটিকের আকারকে গোলকের সন্নিবিষ্ট বিন্যাসের ফল হিসেবে ব্যাখ্যা করার একটি প্রাথমিক প্রচেষ্টা করেন। ১৫৯১ সালে থমাস হ্যারিয়ট কামানের গোলা (গোলক) কীভাবে ঘনভাবে বিন্যস্ত করা যায় তা নিয়ে গবেষণা করেন। ১৫৯৭ সালে আন্দ্রেয়াস লিবাভিয়ুস স্ফটিকের জ্যামিতিক বৈশিষ্ট্য শনাক্ত করেন এবং স্ফটিকের আকৃতির ভিত্তিতে লবণসমূহকে পৃথকভাবে চিহ্নিত করেন।
১৭শ শতাব্দী

১৬১১ সালে ইয়োহানেস কেপলার তুষার স্ফটিকের ষড়ভুজীয় সমমিতি ব্যাখ্যা করার জন্য গোলকের সন্নিবেশ নিয়ে গবেষণা করেন। কেপলার দেখান যে ঘন সন্নিবেশে প্রতিটি গোলকের একই সমতলে ছয়টি, উপরের সমতলে তিনটি এবং নিচের সমতলে তিনটি—মোট বারোটি সংস্পর্শী গোলক থাকে। কেপলার উপসংহার টানেন যে /(3) = 0.74084 যেকোনো গোলক বিন্যাসের মধ্যে সর্বাধিক সম্ভাব্য ঘনত্ব—এটি পরবর্তীকালে কেপলার অনুমান নামে পরিচিত হয়। ১৯৯৮ সালে থমাস হেলস এই অনুমানটি চূড়ান্তভাবে প্রমাণ করেন।

১৭শ শতাব্দীর দ্বিতীয়ার্ধে প্যারাসেলসাসের ধারণাগুলি ক্রমে রসায়ন, ভূতত্ত্ব, খনিজবিদ্যা এবং উদীয়মান স্ফটিকবিদ্যার ক্ষেত্রে অধিক বৈজ্ঞানিক দৃষ্টিভঙ্গির দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়। তাঁর গ্রন্থ দ্য স্কেপ্টিক্যাল কেমিস্ট (১৬৬১)-এ রবার্ট বয়েল এরিস্টটল ও প্যারাসেলসাসের শিক্ষায় প্রতিফলিত পদার্থের প্রচলিত গঠন-ধারণার সমালোচনা করেন এবং “সম্পূর্ণভাবে অবিমিশ্র বস্তু” শব্দবন্ধ ব্যবহার করে আধুনিক রাসায়নিক মৌল ধারণার সূচনা করেন। বয়েল যুক্তি দেন যে পদার্থের মৌলিক উপাদান বিভিন্ন প্রকারের কণিকা, যাদের তিনি "কর্পাসকুল" নামে অভিহিত করেন, এবং এগুলি দলবদ্ধ হয়ে (অণু) বিন্যস্ত হতে সক্ষম। কোয়ার্টজ ব্যতীত স্ফটিকীয় পদার্থ বোঝাতে “স্ফটিক” শব্দটি ব্যবহারকারী প্রাচীনতম গবেষকদের একজন ছিলেন বয়েল। ১৬৬৫ সালে রবার্ট হুক পরমাণুর স্তূপীকরণের ভিত্তিতে স্ফটিকের আকারতত্ত্ব ব্যাখ্যা করার চেষ্টা করেন। তাঁর Micrographia গ্রন্থে তিনি সদ্য আবিষ্কৃত অণুবীক্ষণ যন্ত্রের সাহায্যে পর্যবেক্ষিত কোয়ার্টজ স্ফটিকের নিয়মিততার বিবরণ দেন এবং প্রস্তাব করেন যে এগুলি ক্ষুদ্র গোলক দ্বারা গঠিত।

নিকোলাস স্টেনো স্ফটিকের জৈব উৎস সংক্রান্ত প্যারাসেলসাসের প্রস্তাব প্রত্যাখ্যান করেন। কোয়ার্টজ স্ফটিক নিয়ে গবেষণা করতে গিয়ে স্টেনো প্রথম আন্তঃপৃষ্ঠ কোণের স্থিতিশীলতার সূত্র পর্যবেক্ষণ করেন (De solido intra solidum naturaliter contento, ফ্লোরেন্স, ১৬৬৯), এবং লক্ষ্য করেন যে একই পদার্থের স্ফটিকগুলির বাহ্যিক রূপ ভিন্ন হলেও সংশ্লিষ্ট তলগুলির মধ্যবর্তী কোণ সর্বদা একই থাকে। স্টেনোর কাজকে স্বতন্ত্র শাস্ত্র হিসেবে স্ফটিকবিদ্যার সূচনা বলা যেতে পারে।

১৬৭৮ সালে ক্রিস্টিয়ান হাইগেন্স ক্যালসাইট-এর দ্বিগুণ প্রতিসরণ ব্যাখ্যা করার জন্য উপবৃত্তাকার পরমাণুর উপর ভিত্তি করে একটি গাঠনিক ব্যাখ্যা প্রস্তাব করেন। হাইগেন্স স্বচ্ছ ক্যালসাইটের একটি রূপ আইসল্যান্ড স্পার-এর মাধ্যমে আলোর মেরুকরণ আবিষ্কার করেন এবং তাঁর Traité de la Lumière গ্রন্থে ফলাফল প্রকাশ করেন।

দোমেনিকো গুলিয়েলমিনি-র ১৬৮৮ সালের (Riflessioni filosofiche dedotte dalle figure de Sali) এবং ১৭০৫ সালের (De salibus dissertatio epistolaris physico-medico-mechanica) প্রকাশনায় উপসংহার টানা হয় যে বিভিন্ন লবণ স্ফটিকের প্রাথমিক রূপসমূহ (তিনি ঘনক, রম্বোহেড্রাল সমান্তর চতুর্ভুজ, ষড়ভুজীয় প্রিজম এবং অষ্টাহেড্রন উল্লেখ করেন) প্রতিটি পদার্থের জন্য স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্যযুক্ত, আকারে অভিন্ন, অবিভাজ্য এবং পরস্পরের সঙ্গে অভিন্ন কোণে অবস্থিত তলবিশিষ্ট।
১৮শ শতাব্দী

১৭২৩ সালে মরিট্‌জ আন্তন ক্যাপেলার Prodromus Crystallographiae প্রকাশ করেন, যা স্ফটিকের আকার নিয়ে রচিত প্রথম গ্রন্থ। স্ফটিকবিদ্যা শব্দটির প্রবর্তন ক্যাপেলারের নামে নিবেদিত। ১৭৩৫ সালে কার্ল লিনিয়াস, যিনি তাঁর Systema Naturae গ্রন্থে জীববৈচিত্র্যের শ্রেণিবিন্যাসের জন্য পরিচিত, খনিজসমূহেরও শ্রেণিবিন্যাস করেন এবং বলেন যে “তাদের স্বচ্ছতা তাদের পরমাণবিক গঠন থেকে উদ্ভূত।” ১৭৪৫ সালে গিয়োম-ফ্রঁসোয়া রুয়েল সমুদ্রলবণের অণুবীক্ষণ বিশ্লেষণ করেন এবং প্রস্তাব করেন যে স্ফটিকগুলি ঘনাকার কণিকা দ্বারা গঠিত। ১৭৫৮ সালে রজার জোসেফ বস্কোভিচ তাঁর পরমাণু তত্ত্ব প্রকাশ করেন, যেখানে তিনি বলেন যে পদার্থের কণিকাগুলি আকর্ষণ ও বিকর্ষণ বল দ্বারা সংযুক্ত থাকে এবং এভাবে গঠিত কঠিন বস্তু দৃঢ় নয়, বরং সংকোচনযোগ্য। এই ধারণা ১৯শ শতাব্দীতে প্রাসঙ্গিক হয়ে ওঠে, যখন আওয়ি তত্ত্ব দেন যে স্ফটিকগুলি অভিন্ন একক দ্বারা গঠিত, যেগুলি ফাঁক ছাড়া স্তূপীকৃত।

স্ফটিক কাঠামো-এর বহুভুজীয় আণবিক এককের ধারণা ১৭৬৬ সালে প্রকাশিত তাঁর Dictionnaire de chymie গ্রন্থে পিয়ের-জোসেফ ম্যাকের দ্বারা সমর্থিত হয়। ১৭৬৭ সালে  লিখেন যে ক্যালসাইট স্ফটিক রম্বোহেড্রা থেকে নির্মিত হতে পারে। ১৭৭৩ সালে রাসায়নিক বিশ্লেষণ ক্ষেত্রে অগ্রগণ্য টরবেয়ার্ন বার্গমান ক্যালসাইটের স্ফটিকরূপ বর্ণনা করেন এবং বলেন যে সব রূপ বিভাজ্য রম্বোহেড্রন থেকে গঠিত হতে পারে। বার্গমান রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যের ভিত্তিতে খনিজের শ্রেণিবিন্যাস উন্নত করেন (লিনিয়াসের কাজ সম্প্রসারিত করে), যেখানে উপশ্রেণিগুলি বাহ্যিক আকার অনুযায়ী সংগঠিত ছিল, এবং তিনি সাতটি প্রাথমিক স্ফটিক রূপ নির্ধারণ করেন।

জ্যঁ-ব্যাপতিস্ত এল. রোমে দ্য ল’ইল-এর Essai de cristallographie (১৭৭২) এবং Cristallographie (১৭৮৩) প্রকাশের মাধ্যমে স্ফটিক কাঠামোর বৈজ্ঞানিক অধ্যয়ন শুরু হয়। রোমে দ্য ল’ইল ৫০০-রও বেশি স্ফটিক রূপ বর্ণনা করেন এবং তাঁর ছাত্র আর্নুল কারাঞ্জো নকশাকৃত গোনিওমিটার ব্যবহার করে বিভিন্ন স্ফটিকের আন্তঃপৃষ্ঠ কোণ সঠিকভাবে পরিমাপ করেন। রোমে দ্য ল’ইল লক্ষ্য করেন যে কোণসমূহ প্রতিটি পদার্থের জন্য স্বতন্ত্র, ফলে স্টেনোর প্রস্তাবিত কোণের স্থিতিশীলতার সূত্রকে সাধারণীকরণ করেন। তিনি মনে করেন যে স্ফটিকের আকৃতি মৌলিক কণিকার সন্নিবেশের ফল, এবং ছয়টি প্রাথমিক রূপ নির্ধারণ করেন।

১৭৮১ সালে রেনে জ্যুস্ত আওয়ি (যাকে প্রায়শই “আধুনিক স্ফটিকবিদ্যার জনক” বলা হয়) আবিষ্কার করেন যে স্ফটিক সর্বদা স্ফটিকতাত্ত্বিক তল বরাবর বিভাজিত হয়। এই পর্যবেক্ষণ এবং প্রতিটি স্ফটিক প্রজাতিতে আন্তঃপৃষ্ঠ কোণ সর্বদা একই থাকে—এই সত্যের ভিত্তিতে আওয়ি উপসংহার টানেন যে স্ফটিকগুলি অবশ্যই পর্যাবৃত্ত এবং ক্ষুদ্র বহুভুজীয় একক (molécules intégrantes)-এর নিয়মিতভাবে বিন্যস্ত স্তর দ্বারা গঠিত। এই তত্ত্ব ব্যাখ্যা করে কেন সব স্ফটিক তল ক্ষুদ্র যৌক্তিক সংখ্যার দ্বারা সম্পর্কিত (অর্থাৎ যৌক্তিক সূচকের সূত্র)। ১৭৮৪ সালে রেনে-জ্যুস্ত আওয়ি Essai d'une théorie sur la structure des cristaux, appliquée à plusieurs genres de substances cristallisées প্রকাশ করেন, যেখানে তিনি তাঁর হ্রাসের সূত্র উপস্থাপন করেন: একটি স্ফটিক ত্রিমাত্রিকভাবে পর্যাবৃত্তভাবে বিন্যস্ত অণু দ্বারা গঠিত, যা কোনো ফাঁক রাখে না। আওয়ির আণবিক স্ফটিক কাঠামো তত্ত্ব অনুযায়ী molécules intégrantes প্রতিটি যৌগের জন্য আকার ও গঠনে স্বতন্ত্র। আওয়ি স্ফটিক কাঠামোর একটি গাণিতিক তত্ত্ব বিকাশ করেন, যা বিস্ময়করভাবে সঠিক প্রমাণিত হয় এবং স্ফটিকবিদ্যাকে বিজ্ঞানের একটি স্বীকৃত শাখা হিসেবে প্রতিষ্ঠা করে।
১৯শ শতকের প্রারম্ভিক সময়

১৮শ শতকের শেষভাগ থেকে স্পষ্ট হয়ে ওঠে যে কোনো পদার্থের স্ফটিক নিয়মিত স্থানিক বিন্যাসে সজ্জিত একক দ্বারা গঠিত—যেগুলোকে পরমাণু, আয়ন, অণু বা বহুপৃষ্ঠক হিসেবে কল্পনা করা হতো—এবং এই বিন্যাসকে তার স্ফটিক গঠন বলা হয়।

স্ফটিক গঠন সম্পর্কে প্রারম্ভিক সময়ের সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য তত্ত্বটি ছিল রেনে জ্যুস্ত আয়ি-এর। ১৮০১ সালে আয়ি তাঁর চার খণ্ডে প্রকাশিত Traité de Minéralogie গ্রন্থটি প্রকাশ করেন, যার শেষ খণ্ডটি ছিল চিত্রফলকের সংকলন; এটি ১৯শ শতকের “সবচেয়ে বিস্ময়কর” গ্রন্থসমূহের অন্যতম হিসেবে বিবেচিত হয়। এই গ্রন্থকে “সর্বাঙ্গীণ অন্তর্দৃষ্টিসম্পন্ন রচনা” হিসেবে বর্ণনা করা হয়েছে, যার অনেকাংশ সাহিত্যিক সাবলীলতায় রচিত। এই গ্রন্থে আয়ি ব্যাখ্যা করেন যে যুক্তিসঙ্গত সূচকের নিয়ম স্ফটিক পৃষ্ঠসমূহের অভিমুখের মধ্যে সম্পর্ক স্থাপন করে এবং দেখান যে স্ফটিক কঠিন পদার্থ এমন একক পুনরাবৃত্তির মাধ্যমে গঠিত, যাকে বর্তমানে একক কোষ হিসেবে বিবেচনা করা হয়। আয়ির তত্ত্বে নির্দিষ্ট খনিজ প্রজাতি (তাদের molécule intégrante-এর ভিত্তিতে), নির্দিষ্ট স্ফটিক আকৃতি এবং ধ্রুব রাসায়নিক সংগঠনের কথা বলা হয়। এটি রসায়নে প্রচলিত নির্দিষ্ট অনুপাতের সূত্র-এর খনিজতাত্ত্বিক সমতুল্য ছিল।

জন জি. বার্ক (১৯৬৬) এবং  (১৯৮৪) আয়ির স্ফটিক গঠন তত্ত্বকে প্যারাডাইম-এর একটি উদাহরণ হিসেবে প্রস্তাব করেন, যা থমাস এস. কুন-এর (১৯৬২) বৈজ্ঞানিক বিপ্লবের গঠন গ্রন্থে আলোচিত ধারণার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। ১৮২২ সালে আয়ি তাঁর ১৮০১ সালের কাজের হালনাগাদ সংস্করণ Traité de Cristallographie প্রকাশ করেন। তিনি মত দেন যে “প্রতিটি নির্দিষ্ট রাসায়নিক সংগঠনসম্পন্ন পদার্থ, যা স্ফটিক আকারে বিদ্যমান থাকতে সক্ষম, তার একটি স্বতন্ত্র ও বৈশিষ্ট্যপূর্ণ আকৃতি থাকে।”

১৮০৮ সালে জন ডাল্টন পদার্থের পরমাণু তত্ত্ব প্রকাশ করেন। ডাল্টনের তত্ত্বে চারটি প্রধান বক্তব্য ছিল: “পদার্থ প্রায় গোলাকার পরমাণু দ্বারা গঠিত, যা অবিভাজ্য ও অবিনাশী; একটি নির্দিষ্ট মৌলের সব পরমাণুর ভর ও ধর্ম অভিন্ন; যৌগ দুই বা ততোধিক ভিন্ন প্রকারের পরমাণুর সংযোজনে গঠিত; এবং রাসায়নিক বিক্রিয়ায় পরমাণুর পুনর্বিন্যাস ঘটে।” তাঁর A New System of Chemical Philosophy গ্রন্থে স্ফটিককে গোলাকার পরমাণুর পর্যায়বৃত্ত বিন্যাস হিসেবে বিবেচনা করা হয়। তবে ডাল্টন মন্তব্য করেন যে স্ফটিকায়ন সম্পর্কে পূর্ণাঙ্গ তত্ত্ব প্রণয়ন করা তখনও অকালপক্ব। কুন ডাল্টনের পরমাণু তত্ত্ব-কে একটি প্যারাডাইম-এর উদাহরণ হিসেবে উল্লেখ করেন, যেখানে ডাল্টন দাবি করেন যে পরমাণু কেবল সরল পূর্ণসংখ্যার অনুপাতে যুক্ত হতে পারে (গুণিত অনুপাতের সূত্র)। এই নতুন প্যারাডাইম অনুযায়ী, নির্দিষ্ট অনুপাতে সংঘটিত না হওয়া কোনো বিক্রিয়াকে রাসায়নিক প্রক্রিয়া হিসেবে গণ্য করা যেত না।

স্ফটিকতাত্ত্বিক ও রাসায়নিক প্যারাডাইমের মধ্যে একটি বিরোধ দেখা দেয়। আয়ির তত্ত্ব অনুযায়ী স্ফটিক ছিল ত্রিমাত্রিকভাবে ফাঁকবিহীনভাবে স্তূপীকৃত বহুপৃষ্ঠক একক দ্বারা গঠিত; বিপরীতে ডাল্টনের তত্ত্বে স্ফটিককে স্থানিকভাবে গোলাকার পরমাণুর পর্যায়বৃত্ত বিন্যাস হিসেবে কল্পনা করা হয়। ১৮০১–১৮১৫ সময়কালে আয়ির তত্ত্ব তাঁর সমসাময়িক খনিজতত্ত্ববিদদের মধ্যে সাধারণভাবে গৃহীত ছিল, কিন্তু পরে ক্রিশ্চিয়ান স্যামুয়েল ভাইস-এর নেতৃত্বাধীন জার্মান ডায়নামিস্ট বিদ্যালয়ের সমালোচনার মুখে পড়ে। ভাইস ও তাঁর অনুসারীরা স্ফটিকের অভ্যন্তরীণ গঠনের পরিবর্তে বাহ্যিক সাম্যতা নিয়ে গবেষণা করেন। ১৮১৯ সালে ভাইস অর্ধসাম্যতা-এর (স্ফটিকের অর্ধেক শীর্ষ/প্রান্ত/পৃষ্ঠ অন্য অর্ধেকের থেকে ভিন্নভাবে আচরণ করে) সাধারণতা প্রদর্শন করেন, যা আয়ির পূর্ণসাম্যতার ধারণাকে চ্যালেঞ্জ করে। আয়ির স্ফটিক গঠন তত্ত্বকে ১৮০৯ সালে উইলিয়াম হাইড উলাস্টন এবং ১৮১৯ সালে হেনরি জেমস ব্রুক অতিরিক্ত সরলীকৃত বলে সমালোচনা করেন। আয়ি এমন পরীক্ষামূলক ফলাফলও উপেক্ষা করার প্রবণতা দেখান যা তাঁর তত্ত্বের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ ছিল না; বিশেষত ১৮০৯ সালে উলাস্টন উদ্ভাবিত অধিক নির্ভুল প্রতিফলন গনিওমিটার দ্বারা প্রাপ্ত ফলাফল।

১৮১৩ সালে উলাস্টন ডাল্টনের ধারণা গ্রহণ করে গোলক সজ্জা ব্যবহার করে স্ফটিক গঠন মডেল প্রস্তাব করেন। ১৮১৪ সালে আঁদ্রে-মারি আম্পিয়ের আয়ির বহুপৃষ্ঠক রূপের ভিত্তিতে পদার্থের রাসায়নিক সংযোজন সম্পর্কিত একটি তত্ত্ব প্রকাশ করেন। তবে আম্পিয়েরের কাজ সমসাময়িক রসায়নবিদদের মধ্যে বিশেষ প্রভাব ফেলতে পারেনি।

১৮১৯ সালে ডেভিড ব্রুস্টার স্ফটিককে তাদের আলোকীয় ধর্ম অনুসারে সমদিকীয়, একাক্ষিক বা দ্বিঅক্ষিক হিসেবে শ্রেণিবদ্ধ করেন। ১৮৩০ সালে প্রকাশিত এক প্রবন্ধে ব্রুস্টার দ্বি-প্রতিসরণ-এর ঘটনাকে স্ফটিকের অণুগুলির বিন্যাসের সাথে সম্পর্কিত করার চেষ্টা করেন। যদি কোনো স্ফটিকের তিনটি অক্ষ পরস্পরের সাথে সমকোণে থাকে এবং তারা সমতুল্য হয়, তবে স্ফটিকটি সমদিকীয়; যদি দুটি সমতুল্য এবং তৃতীয়টি ভিন্ন হয়, তবে তা একাক্ষিক; আর যদি তিনটিই ভিন্ন হয়, তবে তা দ্বিঅক্ষিক। ১৮২২ সালে জন হার্শেল কোয়ার্টজ স্ফটিকের (ডান বা বামহস্ত) কৌণিকতার সাথে তাদের আলোকীয় ঘূর্ণনের দিকের কারণগত সম্পর্ক প্রস্তাব করেন।

১৮৪০ সালে  প্রথমবারের মতো একটি প্রোটিনের স্ফটিকায়নের বিবরণ দেন; তিনি কেঁচোর রক্ত দুটি স্লাইডের মধ্যে রেখে স্তরিত স্ফটিক (পরবর্তীতে হিমোগ্লোবিন হিসেবে চিহ্নিত) প্রাপ্ত হন।
সমরূপতা

প্রাথমিকভাবে, রেনে জ্যুস্ত আয়ি মনে করতেন যে প্রতিটি রাসায়নিক যৌগের একটি স্বতন্ত্র স্ফটিকীয় আকৃতি রয়েছে। তবে ১৮০৮ সালে অ্যারাগোনাইট নিয়ে তাঁর কাজ এবং তারও আগে ক্যালসাইট নিয়ে গবেষণার ভিত্তিতে—যা উভয়ই ক্যালসিয়াম কার্বনেট (CaCO3)-এর ভিন্ন রূপ—আয়ি স্বীকার করতে বাধ্য হন যে একই রাসায়নিক গঠনবিশিষ্ট কিন্তু ভিন্ন আণবিক বিন্যাসসম্পন্ন পদার্থের স্ফটিকীয় আকৃতি ভিন্ন হতে পারে।

১৮১৯ সালে এয়লহার্ড মিটশারলিশ সমরূপতার সূত্র আবিষ্কার করেন, যেখানে বলা হয় যে সমসংখ্যক পরমাণুযুক্ত এবং সাদৃশ্যপূর্ণ গঠনবিশিষ্ট যৌগসমূহ সাধারণত অনুরূপ স্ফটিকীয় আকৃতি প্রদর্শন করে। মিটশারলিশ স্ফটিকের আকৃতি ও তাদের রাসায়নিক প্রকৃতির পারস্পরিক নির্ভরতা নিয়ে প্রথম পদ্ধতিগত গবেষণা পরিচালনা করেন। সমরূপতার আবিষ্কার ছিল রাসায়নিক স্ফটিকতত্ত্বে প্রথম বড় অগ্রগতি এবং এমিল ভোলভিল সমরূপতা সম্পর্কিত মিটশারলিশের কাজকে পরমাণু-আণবিক তত্ত্বের ইতিহাসে একটি মাইলফলক হিসেবে অভিহিত করেন। সমরূপতা ও বহুরূপতার ঘটনাবলির আবিষ্কার আয়ির স্ফটিক গঠন তত্ত্বে স্পষ্ট আঘাত হানে।

মিটশারলিশের অনুসন্ধানসমূহ ১৮১৯ সালে ইয়োনস ইয়াকব বের্সেলিয়ুস-এর পরমাণু ভর নির্ধারণে একটি কেন্দ্রীয় বিবেচ্য বিষয় হয়ে ওঠে; তিনি ডাল্টনের পরমাণু তত্ত্বের একজন প্রধান সমর্থক ছিলেন। বের্সেলিয়ুস প্রচলিত প্রথার বিপরীতে স্ফটিকীয় আকৃতির পরিবর্তে খনিজসমূহকে তাদের রাসায়নিক সংগঠন অনুযায়ী শ্রেণিবদ্ধ করেন। কঠিন পদার্থের তাপধারণ ক্ষমতা তাপমাত্রার সাথে পরিবর্তিত হয় এবং পরমাণু ভরের বিপরীতানুপাতিক—এই বিষয়ে আলেক্সি তেরেস পেতি ও পিয়ের-লুই দুলঁ-এর কাজের সাথে মিটশারলিশের গবেষণা মিলিয়ে বের্সেলিয়ুস এগুলোকে পরমাণু তত্ত্বের ইতিবাচক সমর্থন হিসেবে ঘোষণা করেন।

১৯শ শতকে সমরূপতার বিকাশ নিয়ে একটি সমসাময়িক ঐতিহাসিক পর্যালোচনা রচনা করেন আন্দ্রেয়াস আরৎসরুনি।
বহুরূপতা

স্ফটিকতত্ত্বে, বহুরূপতা হলো সেই ঘটনা যেখানে একটি যৌগ একাধিক স্ফটিক গঠন-এ স্ফটিকায়িত হতে পারে; মৌলের ক্ষেত্রে কখনও কখনও অ্যালোট্রপি শব্দটি ব্যবহৃত হয়। বহুরূপতার একটি উদাহরণ হলো টাইটানিয়াম ডাইঅক্সাইড (TiO2), যা চারটি পরিচিত প্রাকৃতিক বহুরূপী রূপে (একই গঠনবিশিষ্ট কিন্তু ভিন্ন কাঠামোর খনিজ) পাওয়া যায়: ব্রুকাইট (অর্থোরম্বিক), আকাওগিইট (মনোক্লিনিক), অ্যানাটেস (টেট্রাগোনাল) এবং রুটাইল (টেট্রাগোনাল)।

এয়লহার্ড মিটশারলিশ ১৮২১ সালে সোডিয়াম ফসফেট এবং ১৮২৩ সালে গন্ধক নিয়ে গবেষণায় বহুরূপতা (“দ্বিরূপতা”) আবিষ্কার করেন। ১৮৩০-এর দশকে অণুবীক্ষণ যন্ত্রের উন্নয়ন বহুরূপতার পর্যবেক্ষণকে আরও সুস্পষ্ট করে এবং মরিট্ৎস লুডভিগ ফ্রাঙ্কেনহাইম-এর গবেষণায় সহায়তা করে। ফ্রাঙ্কেনহাইম স্ফটিক পর্যায় পরিবর্তন প্ররোচিত করার পদ্ধতি প্রদর্শন করতে সক্ষম হন, যেমন দ্রাবকের ব্যবহার বা ভৌত ঘর্ষণ, এবং বহুরূপতার প্রকৃতি সম্পর্কে তাঁর অনুসন্ধানসমূহ আনুষ্ঠানিকভাবে সংক্ষিপ্ত করেন। অল্পকাল পরেই অধিক উন্নত পোলারাইজড আলোক অণুবীক্ষণ যন্ত্র ব্যবহৃত হতে শুরু করে, যা স্ফটিকীয় পর্যায়সমূহকে আরও স্পষ্টভাবে প্রদর্শন করে এবং স্ফটিকতত্ত্ববিদদের বিভিন্ন বহুরূপের মধ্যে পার্থক্য নির্ণয়ে সহায়তা করে। প্রায় ১৮৭৭ সালে অটো লেহমান উষ্ণ মঞ্চ উদ্ভাবন করে সেটিকে পোলারাইজড আলোক অণুবীক্ষণের সাথে সংযুক্ত করেন। এই উদ্ভাবন স্ফটিকতত্ত্ববিদদের গলনাঙ্ক নির্ধারণ ও বহুরূপী রূপান্তর পর্যবেক্ষণে সহায়তা করে।

প্রথম বহুরূপী জৈব পদার্থ বেনজামাইড ১৮৩২ সালে ফ্রিডরিখ ভ্যোলার এবং ইউস্টুস ফন লিবিগ আবিষ্কার করেন।

১৮৭০ সালে পল গ্রোথ মরফোট্রপি-কে এমন অবস্থা হিসেবে সংজ্ঞায়িত করেন যেখানে দুটি স্ফটিকের সাদৃশ্যপূর্ণ ভৌত গঠন তাদের সাদৃশ্যপূর্ণ রাসায়নিক সংগঠনের ফল। গ্রোথ একটি হাইড্রোজেন পরমাণুকে অন্য একযোজী পরমাণু বা র‌্যাডিক্যাল দ্বারা প্রতিস্থাপনের ফলে স্ফটিকের সাম্যতায় যে পরিবর্তন ঘটে তা পরীক্ষা করেন। মরফোট্রপিকে আইসোগোনিজম নামেও অভিহিত করা হয়, যেখানে প্রতিটি শীর্ষ একই বা বিপরীত ক্রমে একই ধরনের পৃষ্ঠ দ্বারা পরিবেষ্টিত থাকে এবং সংশ্লিষ্ট পৃষ্ঠসমূহের মধ্যবর্তী কোণ সমান থাকে।

১৮৯৭ সালে ভিলহেল্ম অস্টভাল্ড অস্টভাল্ডের নিয়ম প্রবর্তন করেন বহুরূপী রূপের গঠন ব্যাখ্যা করার জন্য। এই নিয়ম অনুযায়ী সাধারণত অপেক্ষাকৃত কম স্থিতিশীল বহুরূপটি প্রথমে স্ফটিকায়িত হয়। অস্টভাল্ডের নিয়ম কোনো সর্বজনীন সূত্র নয়; বরং এটি প্রকৃতিতে পর্যবেক্ষিত একটি সাধারণ প্রবণতা।
আণবিক কাইরালিটি

১৮১১ সালে ফ্রাঁসোয়া আরাগো একটি পোলারিস্কোপ নির্মাণ করেন এবং আবিষ্কার করেন যে কোয়ার্টজ স্ফটিক মেরুকৃত আলোর মেরুকরণ সমতলকে ঘুরিয়ে দিতে পারে। অল্পকাল পর জ্যাঁ-বাপ্তিস্ত বিও দ্রবণের ক্ষেত্রেও অনুরূপ অপটিক্যাল ঘূর্ণন প্রভাব লক্ষ্য করেন, যেমন টারটারিক অ্যাসিড-এর ক্ষেত্রে, এবং উপসংহারে পৌঁছান যে এই প্রভাব কিছু নির্দিষ্ট অণুর অন্তর্নিহিত ধর্ম।

১৮৩০ সালে ইয়োনস ইয়াকব বের্সেলিয়ুস আবিষ্কার করেন যে টারটারিক অ্যাসিড ও রেসেমিক অ্যাসিডের মৌলিক গঠন একই, এবং তিনি সিদ্ধান্তে পৌঁছান যে অণুর মধ্যে পরমাণুর বিন্যাসের পার্থক্য ভিন্ন রাসায়নিক ধর্মসম্পন্ন যৌগ সৃষ্টি করে; একই প্রবন্ধে তিনি এই ঘটনার জন্য “আইসোমেরিজম” শব্দটি প্রস্তাব করেন।

১৮৩১ সালে বের্সেলিয়ুস মিটশারলিশকে টারট্রেটসমূহ নিয়ে গবেষণা করতে অনুরোধ করেন, যাতে দুটি সমযোজী যৌগ—টারটারিক অ্যাসিড ও রেসেমিক অ্যাসিড—এর মধ্যে পার্থক্য নির্ণয় করা যায়। ১৮৩২ সালের মধ্যে জ্যাঁ-বাপ্তিস্ত বিও আবিষ্কার করেন যে আঙুরের রস থেকে প্রাপ্ত টারটারিক অ্যাসিড ডেক্সট্রোরোটারি এবং রেসেমিক অ্যাসিড অপটিক্যালভাবে নিষ্ক্রিয়। ১৮৪৪ সালে মিটশারলিশ দেখতে পান যে সোডিয়াম অ্যামোনিয়াম টারট্রেটের দ্রবণ অপটিক্যালভাবে সক্রিয়, কিন্তু সোডিয়াম অ্যামোনিয়াম প্যারাটারট্রেটের দ্রবণ অপটিক্যালভাবে নিষ্ক্রিয়। বিও ও মিটশারলিশের কাজ ছিল ফরাসি রসায়নবিদ লুই পাস্তুর-এর গবেষণার সূচনা বিন্দু; তিনি ছিলেন গাব্রিয়েল দেলাফোস-এর ডক্টরাল ছাত্র এবং অগুস্ত লরঁ-এর সহকর্মী।

১৮৪৮ সালে লুই পাস্তুর স্ফটিকের আকৃতি ও ঘূর্ণন মেরুকরণের মধ্যে সাধারণ সম্পর্ক নির্ধারণ করেন। পাস্তুর রাসায়নিকভাবে অভিন্ন স্ফটিক ও দ্রবণের ক্ষেত্রে মেরুকৃত আলোর ভিন্ন আচরণের রহস্য উন্মোচন করেন আণবিক অসমতা-র ঘটনাটি আবিষ্কারের মাধ্যমে; অর্থাৎ অণু কাইরাল হতে পারে এবং একজোড়া এনান্টিওমার হিসেবে বিদ্যমান থাকতে পারে। পাস্তুরের পদ্ধতি ছিল রেসেমিক মিশ্রণ-এর সোডিয়াম অ্যামোনিয়াম টারট্রেট স্ফটিককে শারীরিকভাবে ডানহাতি ও বামহাতি স্ফটিকে পৃথক করা, এবং পরে সেগুলোকে আলাদা আলাদা দ্রবণে দ্রবীভূত করা, যা মেরুকৃত আলোকে বিপরীত দিকে ঘুরিয়ে দেয়। পাস্তুরের গবেষণা আংশিকভাবে আণবিক সাম্যতা সম্পর্কিত বিবেচনা দ্বারা প্রভাবিত ছিল। পাস্তুর রেসেমিক মিশ্রণ থেকে অপটিক্যালভাবে সক্রিয় এনান্টিওমার পৃথক করার আরও দুটি পদ্ধতির প্রস্তাব দেন: অপটিক্যালভাবে সক্রিয় ক্ষারের ব্যবহার, যেমন স্ট্রিকনিন, অথবা জীবিত জীবের সাহায্যে, যেমন ব্যাকটেরিয়া বা ইস্ট।

উইলিয়াম থমসন (লর্ড কেলভিন) ১৯০৪ সালে “কাইরাল” শব্দটি প্রবর্তন করেন ডান-বাম বৈশিষ্ট্যসম্পন্ন আকৃতি বর্ণনা করার জন্য। যেসব বস্তুর অপটিক্যাল সমযোজিতা নেই, তাদের “অ্যাকাইরাল” বলা হয়; অর্থাৎ সমতল দর্পণে তাদের প্রতিবিম্বকে বস্তুর সাথে অভিন্নভাবে মিলিয়ে নেওয়া যায়। “কাইরালিটি” শব্দটি প্রায় সম্পূর্ণরূপে পাস্তুর ব্যবহৃত “ডিসিমেট্রি” শব্দটির স্থান দখল করেছে।
তরল স্ফটিক

১৮৮৮ সালে ফ্রিডরিখ রাইনিট্‌জার বিভিন্ন উপজাতসমূহ-এর বৈশিষ্ট্য পরীক্ষা করেন, যেগুলি বর্তমানে কোলেস্টেরিক তরল স্ফটিক নামে পরিচিত পদার্থশ্রেণীর অন্তর্ভুক্ত। পূর্বে অন্যান্য গবেষকরা হিমাঙ্ক-এর ঠিক উপরে কোলেস্টেরলের উপজাত শীতল করার সময় স্বতন্ত্র বর্ণগত প্রভাব লক্ষ্য করেছিলেন, কিন্তু তারা এটিকে নতুন কোনো ঘটনার সঙ্গে যুক্ত করেননি। রাইনিট্‌জার দেখতে পান যে কোলেস্টেরিল বেনজোয়েট অধিকাংশ পদার্থের মতো একইভাবে গলে না, বরং এর দুটি গলনাঙ্ক রয়েছে।  তাপমাত্রায় এটি একটি মেঘলা তরলে রূপান্তরিত হয় এবং  তাপমাত্রায় পুনরায় গলে মেঘলা তরলটি স্বচ্ছ হয়ে যায়। ঘটনাটি প্রত্যাবর্তনযোগ্য। এই ঘটনা বোঝার জন্য রাইনিট্‌জার সহায়তা চান এবং ১৪ মার্চ ১৮৮৮ সালে তিনি অটো লেহমান-কে চিঠি লেখেন। তারা চিঠি ও নমুনা বিনিময় করেন। লেহমান মধ্যবর্তী মেঘলা তরলটি পরীক্ষা করে স্ফটিকিকা দেখার কথা জানান। রাইনিট্‌জারের সহকর্মী -ও ইঙ্গিত দেন যে মধ্যবর্তী “তরল”টি স্ফটিকীয়। রাইনিট্‌জার ৩ মে ১৮৮৮ তারিখে তাঁর ফলাফল প্রকাশ করেন এবং তাতে লেহমান ও ফন জেফারোভিচকে কৃতিত্ব প্রদান করেন।

ততদিনে রাইনিট্‌জার তরল স্ফটিক-এর তিনটি গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য আবিষ্কার ও বর্ণনা করেছিলেন (১৯০৪ সালের একটি মনোগ্রাফে লেহমান “তরল স্ফটিক” শব্দটি প্রবর্তন করেন): দুটি গলনাঙ্কের অস্তিত্ব, বৃত্তীয় মেরুকরণযুক্ত আলো-র প্রতিফলন, এবং মেরুকৃত আলোর দিক ঘোরানোর ক্ষমতা।

রাইনিট্‌জার তরল স্ফটিকের অধ্যয়ন আর এগিয়ে নিয়ে যাননি, যদিও ১৯০৮ সালে লেহমান আবিষ্কারের অগ্রাধিকারের দাবি করলে তাঁকে নিজের ভূমিকা রক্ষা করতে হয়েছিল। গবেষণাটি লেহমান অব্যাহত রাখেন এবং তিনি পদ্ধতিগত অধ্যয়ন শুরু করেন—প্রথমে কোলেস্টেরিল বেনজোয়েট এবং পরে সংশ্লিষ্ট যৌগসমূহ, যেগুলি দ্বৈত-গলন ঘটনার প্রদর্শন করত। তিনি মেরুকৃত আলো-তে পর্যবেক্ষণ করতে সক্ষম হন, এবং তাঁর অণুবীক্ষণ যন্ত্রে একটি হট স্টেজ (তাপযন্ত্র-সংযুক্ত নমুনাধারক) সংযুক্ত ছিল, যা উচ্চ তাপমাত্রায় পর্যবেক্ষণ সম্ভব করত। মধ্যবর্তী মেঘলা পর্যায়টি স্পষ্টতই প্রবাহ বজায় রাখত, কিন্তু অন্যান্য বৈশিষ্ট্য—বিশেষত অণুবীক্ষণ যন্ত্রে এর স্বাক্ষর—লেহমানকে নিশ্চিত করে যে তিনি একটি কঠিন পদার্থ নিয়ে কাজ করছেন। ১৮৮৯ সালের আগস্টের শেষ নাগাদ তিনি তাঁর ফলাফল প্রকাশ করেন। লেহমানের প্রবন্ধ লুডভিগ গ্যাটারমান-কে অনুপ্রাণিত করে, যিনি ১৮৯০ সালে আজক্সিফেনল ইথারসমূহের সংশ্লেষণ নিয়ে একটি প্রবন্ধ প্রকাশ করেন, যেমন প্যারা-আজক্সিয়ানিসোল, যা একই দ্বৈত-গলন আচরণ প্রদর্শন করত।

লেহমানের ফলাফলের ব্যাখ্যা বিতর্কিত ছিল এবং তা গুস্তাভ হাইনরিখ টামমান, গেয়র্গ হারমান কুইঙ্কে এবং ভাল্টার নের্নস্ট গ্রহণ করেননি। ১৯০৫ সালে -এর গবেষণা টামমান, কুইঙ্কে ও নের্নস্টের আপত্তিগুলিকে সমাধান ও মূলত নিষ্পত্তি করে। লেহমানের কাজ জার্মান রসায়নবিদ ডানিয়েল ফোরলেন্ডার অব্যাহত রাখেন এবং উল্লেখযোগ্যভাবে সম্প্রসারিত করেন; তিনি বিংশ শতাব্দীর শুরু থেকেই অধিকাংশ পরিচিত তরল স্ফটিক সংশ্লেষণ করেছিলেন। ১৯১০–১৯২২ সময়কালে জর্জ ফ্রিডেল-এর নেতৃত্বে ফ্রান্সে তরল স্ফটিক নিয়ে গবেষণা পরিচালিত হয়। এক্স-রশ্মির পূর্ববর্তী সময়ে বিজ্ঞানীদের কাছে তরল স্ফটিক কেবলমাত্র একটি কৌতূহল হিসেবে বিবেচিত হতো, এবং বিংশ শতাব্দীর দ্বিতীয়ার্ধ পর্যন্ত এ ক্ষেত্র থেকে কোনো ব্যবহারিক প্রয়োগ উদ্ভূত হয়নি।

বর্তমানে জানা যায় যে তরল স্ফটিকের এক-মাত্রিক বা দ্বি-মাত্রিক পর্যাবৃত্ততা থাকতে পারে, যথাক্রমে রড বা স্তর সমমিতিসহ।
উনবিংশ শতাব্দীর শেষভাগ


১৮৩০-এর দশক থেকে ওয়াউই-এর আণবিক স্ফটিক গঠন তত্ত্ব ধীরে ধীরে রসায়নবিদদের পরমাণু তত্ত্বের সঙ্গে একীভূত হতে থাকে, যার ফলে স্ফটিককে স্থানিকভাবে পরমাণু বা অণুর নিয়মিত বিন্যাস হিসেবে দেখা শুরু হয়। ১৮৪৯ সালে অগুস্ত ব্রাভে স্ফটিকের সমমিতিকে—যা ১৪টি স্থানিক জালিকা-র একটি হিসেবে বিবেচিত—তার গঠনকারী অণুর সমমিতির সঙ্গে সম্পর্কিত করেন এবং গ্যাব্রিয়েল দেলাফস প্রদত্ত হেমিহেড্রির জালিকাগত ব্যাখ্যাকে প্রাতিষ্ঠানিক রূপ দেন। ১৮৫২ সালে দেলাফস অণুর গঠনকে স্ফটিকের বহিঃআকৃতির সঙ্গে সম্পর্কিত করার চেষ্টা করেন।

রসায়নের ইতিহাসবিদ অ্যালান জে. রকের মতে, ১৮৫০ ও ১৮৬০-এর দশকে কাঠামোগত রসায়নে একটি “নীরব বিপ্লব” সংঘটিত হয়। এই বিপ্লবের প্রধান বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে ছিল পারমাণবিক ভর-এর ধারণার স্পষ্টীকরণ (স্তানিস্লাও কান্নিজারো), যোজ্যতা (তৎকালীন নাম পারমাণবিকতা)-র ধারণার সংজ্ঞায়ন, এবং নতুন রাসায়নিক কাঠামোগত ধারণা, যেমন বেনজিন-এর পর্যায়ক্রমিক দ্বৈত ও একক কার্বন বন্ধনবিশিষ্ট বলয় গঠন (অগুস্ট কেকুলে)। রসায়নে এসব অগ্রগতি ১৮৫০–১৮৯৫ সময়কালে স্ফটিকবিদ্যার গণিতীয় ও জ্যামিতিক ধারা থেকে মূলত স্বাধীন ছিল; সে সময় স্ফটিকবিদ্যায় পরমাণু ও অণুর ব্যবহারিক বিন্যাসের প্রশ্নে তেমন গুরুত্ব দেওয়া হয়নি।

১৮৬৯ সালে এমানুয়েলে পাত্রেনো পূর্বাভাস দেন যে কার্বনের চারটি যোজ্যতার রাসায়নিক ধর্ম অভিন্ন এবং তিনি ডাইব্রোমিথেনের তিনটি পূর্বানুমিত সমসমের উদাহরণ দিয়ে প্রথমবারের মতো টেট্রাহেড্রাল কার্বন পরমাণু চিত্রিত করেন। যদিও পাত্রেনোর কাজ টেট্রাহেড্রাল-যোজ্য কার্বন নিয়ে প্রথম প্রকাশনা ছিল, তিনি এই অনুমানের পূর্ণ তাৎপর্য উপলব্ধি করেছিলেন কি না তা স্পষ্ট নয়।

১৮৭৪ সালে জ্যাকোবুস হেনরিকুস ভান 'ট হফ এবং জোসেফ লে বেল স্বাধীনভাবে জৈব অণুতে কার্বনের সঙ্গে যুক্ত পরমাণুগুলির টেট্রাহেড্রাল বিন্যাসের প্রস্তাব করেন। ভান 'ট হফের তত্ত্ব টারট্রেট স্ফটিক নিয়ে পাস্তুরের ফলাফল এবং ইয়োহানেস ভিসলিসেনুস-এর সমসমের ল্যাকটিক অ্যাসিড সংক্রান্ত কাজকে ব্যাখ্যা ও সমর্থন করে, এবং স্টেরিওরসায়ন-এর পরবর্তী বিকাশে মৌলিক ভূমিকা পালন করে।

এক্স-রশ্মির ব্যবহার শুরু হওয়ার আগে লবণ (NaCl)-এর মতো সহজ পদার্থের প্রকৃত স্ফটিক গঠন নির্ধারণের কোনো উপায় ছিল না। উদাহরণস্বরূপ, ১৮৮০-এর দশকে উইলিয়াম বার্লো গোলকের ঘন সন্নিবেশন-এর ভিত্তিতে কয়েকটি স্ফটিক গঠন প্রস্তাব করেন; এর কিছু পরবর্তীকালে এক্স-রে স্ফটিকবিদ্যা দ্বারা সমর্থিত হয়। তবে ১৮৮০-এর দশকে প্রাপ্ত তথ্য এতই অপ্রতুল ছিল যে তাঁর মডেলগুলোকে চূড়ান্ত বলে গ্রহণ করা যায়নি। এক্স-রশ্মি (১৮৯৫) এবং এক্স-রে বিচ্ছুরণ (১৯১২) আবিষ্কারের মধ্যবর্তী সময়ে বার্লো ও উইলিয়াম জ্যাকসন পোপ সন্নিবেশের নীতিমালা বিকাশ করেন এবং কিছু সরল যৌগের গঠন নির্ণয়ের পদ্ধতি প্রদর্শন করেন। ১৯৩০-এর দশকে লাইনার্স পাউলিং লক্ষ্য করেন যে বার্লো বহু ধাতুর (তামা, রূপা ও স্বর্ণকে ঘন ঘন সন্নিবেশন, এবং ম্যাগনেসিয়াম, দস্তা ও ক্যাডমিয়ামকে ষড়ভুজীয় ঘন সন্নিবেশন) ও লবণের (সোডিয়াম, পটাসিয়াম ও সিজিয়াম ক্লোরাইড) স্ফটিক গঠন নির্ধারণ করেছিলেন, যা পরবর্তীতে এক্স-রে স্ফটিকবিদ্যা দ্বারা সঠিক প্রমাণিত হয়। উইলিয়াম জনসন সোলাস সরল স্ফটিক নির্মাণে ভিন্ন পরমাণু আকারের গুরুত্বের ওপর জোর দেন এবং যথাযথভাবে উপসংহারে পৌঁছান যে লবণে সোডিয়াম ও ক্লোরিন পরমাণুর আকার ভিন্ন হবে।

১৮৮৭ সালে ইয়োহানেস ভিসলিসেনুস অসম্পৃক্ত যৌগে স্টেরিওসমসমেরতা নিয়ে একটি গবেষণা প্রকাশ করেন।

গ্রথ খনিজসমূহকে তাদের রাসায়নিক সংগঠন ও স্ফটিক গঠনের ভিত্তিতে পদ্ধতিগতভাবে শ্রেণিবদ্ধ করেন এবং তাঁর ফলাফল ১৯০৬–১৯১৯ সালে প্রকাশিত পাঁচ খণ্ডের Chemische Kristallographie গ্রন্থে উপস্থাপন করেন; এতে প্রায় ১০,০০০ পদার্থের স্ফটিকীয় আকারবিজ্ঞান ও ভৌত ধর্মের তথ্য অন্তর্ভুক্ত ছিল।

১৯১৩ সালে ওয়াল্টার ভাল সসাময়িক রাসায়নিক সংগঠন ও স্ফটিকীয় রূপের মধ্যে পরিচিত সম্পর্কসমূহ—সমরূপতা (মিটশারলিখ), মর্ফোট্রপিজম (গ্রথ), এবং এনান্টিওমরফিজম (পাস্তুর ও ভান 'ট হফ)—সংক্ষেপে উপস্থাপন করেন।

আন্দ্রেয়াস ফকের An introduction to chemical crystallography গ্রন্থের ভূমিকায় পোপ ১৮৯৫ সালে রাসায়নিক স্ফটিকবিদ্যার অবস্থাকে নিম্নরূপে সংক্ষেপ করেন:

১৯১২ সালের পর স্ফটিকবিদ্যা নাটকীয়ভাবে বিকশিত হয়, কারণ এক্স-রে বিচ্ছুরণ-এর ব্যাপক প্রয়োগের মাধ্যমে স্ফটিক গঠন নির্ধারণ সম্ভব হয়ে ওঠে।
গবেষণা সম্প্রদায়

২০শ শতাব্দীর পূর্বে স্ফটিকবিদ্যা একটি সুপ্রতিষ্ঠিত একাডেমিক শাখা ছিল না। স্ফটিকবিদ্যার জন্য নির্দিষ্ট কোনো একাডেমিক পদ ছিল না। এ ক্ষেত্রে কর্মরত গবেষকেরা সাধারণত অন্যান্য পেশার পাশাপাশি স্ফটিকবিদ্যাগত গবেষণা পরিচালনা করতেন, অথবা তাঁদের নিজস্ব আর্থিক সামর্থ্য ছিল। রাসায়নিক স্ফটিকবিদ্যার ক্ষেত্রে শীর্ষস্থানীয় গবেষকদের কর্মসংস্থান ছিল নিম্নরূপ:

 অধ্যাপক
 গণিত বা বিজ্ঞান: আরাগো, বের্সেলিয়ুস, বিও, কুরি, ফ্রাঙ্কেনহাইম, লেহমান, লিবিগ, মিটশারলিশ, অস্টভাল্ড, পাস্তুর, রাইনিট্‌জার, ভোলার
 খনিজবিদ্যা: দেলাফস, গ্রথ, আওয়ি, নয়মান,
 অন্যান্য পেশা: ব্রিউস্টার (সম্পাদক), রোমে দ্য ল'ইল (তালিকাভুক্তকারী), জোনকে (আবহাওয়া দপ্তর), উলাস্টন (চিকিৎসক)
 স্বতন্ত্রভাবে ধনী: বার্লো, হার্শেল, হাইগেন্স

উনবিংশ শতাব্দীতে ফ্রান্সে (আরাগো, বিও, কুরি, দেলাফস, আওয়ি, পাস্তুর), জার্মানিতে (ফ্রাঙ্কেনহাইম, গ্রথ, লেহমান, লিবিগ, মিটশারলিশ, নয়মান, রাইনিট্‌জার, জোনকে, ভোলার) এবং ইংল্যান্ডে (বার্লো, ব্রিউস্টার, হার্শেল, উলাস্টন) স্ফটিকবিদ্যা গবেষকদের অনানুষ্ঠানিক বিদ্যালয় গড়ে উঠেছিল।

১৮৭৭ সালে পল গ্রথ কর্তৃক Zeitschrift für Krystallographie und Mineralogie প্রতিষ্ঠার পূর্বে স্ফটিকবিদ্যাগত প্রবন্ধ প্রকাশের জন্য কোনো প্রধান সাময়িকী ছিল না। অধিকাংশ স্ফটিকবিদ্যা-সংক্রান্ত গবেষণা জাতীয় বৈজ্ঞানিক সমিতির সাময়িকী বা খনিজবিজ্ঞানভিত্তিক পত্রিকায় প্রকাশিত হতো। গ্রথের সাময়িকীর সূচনা স্ফটিকবিদ্যার ভূতত্ত্ব থেকে স্বতন্ত্র একটি পরিণত বিজ্ঞান হিসেবে আত্মপ্রকাশকে নির্দেশ করে।
আরও দেখুন
 পরমাণু তত্ত্বের ইতিহাস
 আণবিক তত্ত্বের ইতিহাস
 এক্স-রশ্মির পূর্বে স্ফটিকবিদ্যার ইতিহাস
 এক্স-রশ্মির পূর্বে জ্যামিতিক স্ফটিকবিদ্যা
 এক্স-রশ্মির পূর্বে ভৌত স্ফটিকবিদ্যা
 রসায়নের সময়রেখা
 স্ফটিকবিদ্যার সময়রেখা
 তথ্যসূত্র 

 গ্রন্থপঞ্জি 






























































Category:Crystallography
Category:History of chemistry
Category:History of crystallography