Các nguyên tố cơ bản

Người ta cho rằng hóa học, với vai trò một môn khoa học nghiêm túc và đáng kính, thật sự bắt đầu từ năm 1661 khi Robert Boyle ở Oxford xuất bản cuốn The Sceptical Chymist [tạm dịch: Nhà hoá học đa nghi] - công trình đầu tiên phân biệt hoá học và giả kim thuật - nhưng đó là một quá trình quá độ chậm chạp và loạng choạng.

Cho đến thế kỷ XVIII, các học giả vẫn thoải mái đứng về cả hai phe một cách kỳ quặc - chẳng hạn Johann Becher người Đức, tác giả của một cuốn sách rất rõ ràng và không có điểm nào có thể chê trách, Physica Subterranea, lại cũng là người tin chắc rằng nếu có đủ các nguyên liệu cần thiết, ông có thể khiến mình tàng hình.

Có lẽ phát hiện của một người Đức là Henning Brand vào năm 1675 là ví dụ điển hình nhất cho bản chất kỳ lạ và ngẫu nhiên của hoá học trong những ngày đầu. Brand tin rằng bằng cách nào đó có thể chưng cất vàng từ nước tiểu của con người (sự giống nhau về màu sắc có lẽ là nguyên nhân khiến ông có kết luận này).

Ông đã tập hợp 50 xô nước tiểu, cất chúng hàng tháng trong hầm. Bằng nhiều quá trình phức tạp, trước hết ông biến nước tiểu thành một thứ bột nhão độc hại và sau đó là một thứ chất sáp đục màu. Tất nhiên vàng không xuất hiện nhưng một điều thú vị lạ lùng đã xảy ra. Sau một thời gian, chất này bắt đầu bốc cháy. Hơn nữa, khi tiếp xúc với không khí, nó thường lập tức bùng cháy.

Tiềm năng thương mại của thứ mà người ta sẽ sớm gọi là phốtpho, xuất phát từ tiếng Hy Lạp và Latin (phosphorus) có nghĩa là “mang lửa” - được các thương nhân háo hức đón nhận nhưng những khó khăn trong quá trình sản xuất khiến việc khai thác nó quá tốn kém. Một ounce Photpho được bán lẻ với giá 6 ghi-nê, tương đương với khoảng 300 bảng Anh theo đơn vị tiền tệ ngày nay, nghĩa là còn đắt hơn vàng.

Hóa học là vũ trụ hấp dẫn với các nhà khoa học. Ảnh: Live Science.

Ban đầu, những người lính được giao nhiệm vụ cung cấp nguyên liệu thô, nhưng chỉ như vậy thì khó mà sản xuất ở quy mô công nghiệp. Vào những năm 1750, một nhà hoá học người Thụy Điển là Karl (hay Carl) Scheele đã phát triển một phương pháp sản xuất phốtpho hàng loạt mà không phải chịu sự bẩn thỉu và mùi hôi của nước tiểu. Chính vì nắm được cách thức sản xuất phốtpho mà Thuỵ Điển trở thành một quốc gia sản xuất diêm hàng đầu cho tới nay.

Scheele là người vừa lạ thường vừa vô cùng xui xẻo. Là một dược sĩ khiêm tốn và không được hỗ trợ nhiều bởi các thiết bị hiện đại bấy giờ, ông đã phát hiện 8 nguyên tố - clo, flo, mangan, bari, molypden, volfram, nito và ôxy - nhưng không được ghi nhận ở bất cứ trường hợp nào.

Trong mọi trường hợp, phát hiện của ông hoặc bị xem thường hoặc chỉ được công bố sau khi đã có người khác cũng tìm ra một cách độc lập. Ông cũng phát hiện nhiều hợp chất hữu ích, trong đó có ammoniac, glycerin và axit tannic, đồng thời là người đầu tiên nhận ra tiềm năng thương mại của clo để làm chất tẩy trắng - đó đều là những đột phá khiến người khác trở nên vô cùng giàu có.

Một tính cách đặc biệt của Scheele là ông luôn đòi nếm mọi chất mà ông nghiên cứu, bao gồm cả những chất có tiếng độc hại như thuỷ ngân axit hidroxianic (một trong các phát hiện khác của ông) - một hỗn hợp độc hại đến mức khoảng 150 năm sau, Erwin Schrodinger đã chọn nó làm độc tố trong thí nghiệm tưởng tượng nổi tiếng của mình.

Sự dại dột của Scheele cuối cùng đã giết ông. Năm 1786, khi chỉ mới 43 tuổi, người ta thấy ông chết bên bàn làm việc, cạnh đó là một khay các chất hoá học độc hại, mà bất cứ chất nào trong số chúng cũng có thể để lại ánh nhìn đầy hoảng hốt cuối cùng trên gương mặt ông.

Nếu cả thế giới chỉ nói tiếng Thụy Điển, có lẽ Scheele đã được ca ngợi khắp toàn cầu. Thường thì những tràng pháo tay hay được dành cho những nhà khoa học nổi tiếng hơn, chủ yếu đến từ các nước nói tiếng Anh. Scheele phát hiện ra ôxy vào năm 1772, nhưng do nhiều lý do vô cùng phức tạp, mà công trình của ông không được công bố kịp thời. Vinh dự này thuộc về Joseph Priestley, người phát minh ra nguyên tố này một cách độc lập nhưng muộn màng hơn nhiều, vào mùa hè năm 1774.

Đáng nói hơn là Scheele cũng không được công nhận là người đã khám phá ra clo. Gần như mọi cuốn sách đều cho rằng Humphry Davy là người đầu tiên tìm ra nguyên tố này. Thật sự thì đúng là Davy đã tìm ra nó, nhưng sau Scheele… 36 năm.