Trong cuộc sống luôn có những điều tình cờ xảy ra. Và trong hóa học cũng như vậy. Những sự tình cờ ấy đã trở nên có ích và điều đó dẫn đến những phát minh vĩ đại. Bằng chứng đó chính là những ứng dụng của phát minh đó ngày nay. Hãy cùng xem qua về các phát minh đó nhé!
Cấu trúc của benzen
Năm 1854, Kekule đang ngồi ngủ gà ngủ gật trên một chiếc xe buýt. Bỗng ông thấy những nguyên tử nhảy múa trước mắt ông một cách hỗn độn. Khi tỉnh dậy, giấc mơ khiến ông nảy ra sáng kiến kì quái. Ông tạo nên các mô hình mô phỏng các liên kết của nguyên tử bằng những thanh nhỏ và quả bóng. Đó là sự ra đời của cấu trúc hóa học.
Năm 1863, Kekule tưởng chừng đang rất thuận lợi với nghiên cứu về các cấu hóa học của mình thì ông gặp rắc rối với benzen vì nó không tương thích với công thức của ông. Ông lim dim ngủ gật và thật kì lạ, ông mơ thấy một con rắn tự cắn đuôi của nó. Và ông đã tỉnh dậy với sáng kiến tuyệt vời: benzen có cấu trúc vòng!
Chất chống dính: Teflon
Tháng 4 năm 1938, Tiến sĩ Roy J.Plunkett quyết định dùng tetrafloetilen làm khí sinh hàn cho máy lạnh với tin tưởng tạo ra một chất làm lạnh mới. Ông mở van bình thép chứa khí nén tetrafloetilen và không thấy khí thoát ra. Trong khi đó khối lượng bình lại không đổi.
Ông bèn cưa đôi bình thép và nhận thấy một lớp polime bám chặt vào phía trong thành bình. Lớp polime ấy hơ nóng không chảy, trơ với mọi hóa chất mà ông thử. Đó chính là teflon và ông được nhận bằng sáng chế năm 1941.
Thế nhưng vai trò của teflon chưa được tìm thấy mà cho đến khi tinh chế UF6 teflon mới tìm được ứng dụng. Và sau đó nó được dùng phổ biến trong công nghiệp hóa chất, máy móc…
Teflon còn được làm lớp chống dính trên xoong chảo từ năm 1955. Sao lại có ý tưởng này? Đó là vì vợ của nhà phát minh ra nó không có tài nấu nướng và thường xuyên làm thức ăn cháy sém.
Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học
Năm 1789, nhà hóa học Lavoisier lập danh sách 33 nguyên tố hóa học đương thời chia thành các nhóm khí, kim loại, phi kim. Các nhà khoa học đã dành cả thế kỉ sau này để tìm sơ đồ chính xác hơn.
Năm 1829, Johann Dobereiner đã tập hợp được các nhóm bộ ba nguyên tố (triade) có tính chất hóa học giống nhau. Và ông nhận thấy khối lượng nguyên tử của nguyên tố giữa bằng trung bình 2 nguyên tố đầu cuối. Nhà hóa học Leopold Gmelin đã nghiên cứu và lập ra 10 bộ ba, 3 bộ bốn, và 1 bộ năm.
Năm 1858, August Kekulé thấy Cacbon thường liên kết với 4 nguyên tử khác. Và quan niệm hóa trị được hình thành.
Năm 1862, nhà hóa học Pháp Chancourtois đã sắp xếp các nguyên tố theo chiều tăng của khối lượng nguyên tử trên mặt hình trụ theo chiều xoáy ốc và đôi khi trên cùng đường sinh có thể tìm thấy dãy nguyên tố giống nhau. Nhưng do ông sử dụng các thuật ngữ địa chất hơn và không sử dụng giản đồ nên nó không nhận được chú ý.
Năm 1864, Julius Lothar Meyer, một nhà hóa học Đức, công bố một bảng bao gồm 44 nguyên tố xếp theo hóa trị. Bảng này chỉ ra các nguyên tố với tính chất tương tự thường có chung hóa trị.[51] Đồng thời, nhà hóa học William Odling cũng công bố một bảng sắp xếp 57 nguyên tố dựa trên khối lượng nguyên tử.
Năm 1863 nhà hóa học Anh J. Newlands cũng đưa ra định luật bát bộ (Octave).
Từ năm 1869, Dmitri Mendeleev mới xây dựng được bảng tuần hoàn. Để biết khám phá tình cờ của ông mời các bạn theo dõi video.
Cao su lưu hóa
Ở châu Âu lần đầu tiên cao su được biết đến là năm 1496 do các đoàn thám hiểm Tây Ban Nha đem về từ đảo Haiti. Và vào năm 1819, kĩ sư Anh Mackintosh đã tình cờ tạo ra áo mưa. Và áo mưa, ủng cao su trở nên phổ biến. Nhưng vào những ngày ấm nắng, chúng bị dính bệt và bốc mùi khó chịu. Và điều đó dẫn đến sự phá sản xí nghiệp đầu tiên trong lịch sử công nghiệp cao su do Mackintosh tổ chức. Vậy nên các tổ chức kinh doanh phát động phong trào tìm cách làm cao su bên chắc.
Goodyear cầm trong tay mảnh cao su nhỏ. Anh rất quan tâm đến việc làm cao su trở nên bền chức dù chỉ là một tay buôn sắt vụn, mặc kệ sự chế giễu của bạn bè. Mười năm lao động với hao phí nhiều đô la. Việc này làm vợ của anh bực dọc và liên tục khuyên can chồng của mình.
– Được rồi vợ yêu, anh chỉ thử một lần nữa thôi! Nếu không được gì, anh thề sẽ vứt nó đi. Goodyear cắt một mẩu cao su để thí nghiệm. Vô ý anh làm rơi lá cao su mỏng và nó rơi đúng vào hỏa lò đang nóng. Những miếng cao su ở nhiệt độ bình thường phải rắc bột lưu huỳnh để khỏi dính lại. Nếu dưới mặt trời nó đã mềm ra thì…
Anh cầm tấm cao su lên và kinh ngạc: Không những không hỏng mà nó còn chắc hơn lại đàn hồi. Phải chăng là do bị đốt nóng mà không phủi sạch lưu huỳnh? Thử lại xem sao. Anh cắt mẩu cao su, rắc bột lưu huỳnh lên và bỏ vào hỏa lò, lật đi lật lại. Và một lần nữa, miếng cao su co giãn rất tốt.
– Ôi, lại đây em thân yêu, hình như được rồi đấy!
Cao su lưu hóa khác cao su thường ở tính bền và đàn hồi. Việc tìm ra cao su lưu hóa đã khởi đầu rực rỡ cho công nghiệp cao su.
Thủy tinh triplex
Năm 1903, nhà hóa học Pháp Benedichtut sơ ý chạm phải một cái bình thủy tinh rỗng và làm nó rơi xuống sàn cách ba mét rưỡi. Ông rất ngạc nhiên khi bình thủy tinh không vỡ mà chỉ nứt ngang dọc. Hóa ra cái bình được dùng để đựng dung dịch nitroxenlulo tan trong ete, tức 1 chất keo. Khi khô lại chất keo tạo lớp màng mỏng bám chắc trong thành bình và dính chặt thủy tinh. Màng này ngăn cho lớp thủy tinh bị rạn nứt gắn với nhau. Nhưng chẳng bao lâu vì bận rộn mà ông quên mất chuyện này.
Sau vài năm, thấy có nhiều vụ tai nạn mà hành khách bị thương do mảnh kính vỡ nát bay vào, ông nhớ lại câu chuyện vài năm trước và quyết định thử điều chế một thứ thủy tinh mới chống không vỡ tan thành mảnh sắc.
Sau 2 năm kiên trì lao động, ông đã giải quyết xong xuôi. Khi dán dưới áp suất 2 tấm thủy tinh tường với màng mỏng trong suốt bằng xenluloit đặt giữa, ông đã có thứ thủy tinh mới không bị vỡ nát khi va chạm mạnh. Và đó là thủy tinh triplex mà thương lắp ở xe hơi.
Màu nhân tạo
Màu nhân tạo từ nhựa đường được phát hiện năm 1856 bởi thần đồng người Anh William Perkin (1838-1907). Và câu chuyện như sau:
Khi 12 tuổi một người bạn đã trình bày cho Willian xem một và thí nghiệm hóa học, và sau đó cậu ta đã quyết định tự làm thí nghiệm. Vài năm sau cậu ghi danh theo học tại Trường Khoa học Tự nhiên Hoàng gia.
Một ngày nọ vào kì nghỉ Lễ Phục sinh, William làm bài tập về nhà. Cậu gắng tìm cách sử dụng các thành phần trong nhựa đường để tạo ra thứ thuốc kí ninh chống sốt rét. Kết quả là món đồ màu đen kịt. William nhỏ thêm cồn vào chất đó và nó kết lại thành màu hồng tím tuyệt đẹp và là một chất hoàn toàn mới. Perkin đã tìm cách chuyển nó thành thuốc nhuộm.
Và nó rất hợp để nhuộm lụa. Ông gửi tấm khăn lụa tới một hãng tại Scotland và họ đã khuyến khích Perkin nghiên cứu tiếp. Perkin đã thuyết phục mở một công ti sản xuất thuốc nhộm tên là Mauvien. Mauvien hay người ta gọi là màu tím Perkin nổi danh và trở thành thời trang. Ai cũng muốn mặc nó và thậm chí nó còn được dùng để in tem thư. William trở nên giàu có tới mức khi mới 35 tuổi ông có thể an tâm về hưu.
Năm 1869, ông phát hiện thuốc nhuộm màu đỏ nhưng một nhà khoa học Đức đã nhanh hơn ông 1 ngày!
Hiện tượng phóng xạ
Năm 1896, nhà vật lí Henri Becquerel bị thu hút bởi hai điều, đó là huỳnh quang tự nhiên và tia X. Ông đã tiến hành một loạt các thí nghiệm để xem xét khả năng sản xuất đèn huỳnh quang của các khoáng chất tự nhiên sau khi chúng được tách rời khỏi ánh sáng mặt trời.
Tuy nhiên, Henri Becquerel đã tiến hành thí nghiệm vào mùa đông và suốt một tuần liền, bầu trời u ám. Vì vậy, ông đã để các thiết bị cùng với nhau trong một ngăn kéo và chờ đợi ngày nắng. Đến một ngày nắng làm việc trở lại, Henri đã phát hiện ra rằng đá uranium mà ông để trong ngăn kéo đã in dấu của nó lên một tấm ảnh mà không tiếp xúc với ánh sáng mặt trời. Henri đã làm việc với Marie, Pierre Curie và phát hiện ra đó là chất phóng xạ.
Đường saccarin
Trước khi ăn cần phải rửa tay, đặc biệt là với những người hằng ngày làm việc với hóa chất. Nhưng có một lần vi phạm quy tắc này lại có ích.
Năm 1878, nhà hóa học Đức Constantin Fahlberg làm thí nghiệm với chất cresolsunfanid do nhà nữ hóa học Ana Vonkova điều chế. Do đãng trí, một hôm ông ngồi vào bàn ăn mà không rửa tay trước. Và khi ăn ông cảm thấy miếng bánh ngọt lạ thường.
Ông lập tức chạy vào phòng thí nghiệm và phân tích cẩn thận chất lỏng trong bình mà ông đã đổ các dung dịch vô ích vào đó. Hóa ra trong bỉnh có chất lỏng mà ông không hề biết đến tạo ra trong thí nghiệm. Chất này được gọi là saccarin với độ ngọt gấp 5000 lần đường.
Saccarin không thể thay đường làm thức ăn được vì cơ thể không đồng hóa được nó. Vậy nên nó có thể dùng để pha chế cho người mắc bệnh đường.
Nhựa Bakelit
Đây là một loại nhựa được phát minh tình cờ vào năm 1907 bởi nhà khoa học Mĩ gốc Bỉ Leo Baekeland (1863-1944).
Từ năm 1905, ông bắt đầu nghiên cứu giữa phenol và formaldehyde. Ông đã thành công và tìm ra hợp chất polyoxybenzylmethylenglycolanhydride hay Bakelit (gần giống tên ông). Đây là phát minh quan trọng mở đầu sự ra đời của hàng loạt loại nhựa. Nghe nói rằng một buổi làm việc, trong giờ nghỉ trưa, ông đã đánh đổ một chút formaldehyde và món bánh mì kẹp phô mai đặt trên ghế của ông. Và miếng phô mai biến thành chất dẻo.
Iot
Những năm đầu thế kỉ XIX, nước Pháp dưới sự lãnh đạo của Napoleong tham vọng bành trướng lãnh thổ bằng quân sự. Vậy nên họ đẩy mạnh sản xuất kali nitrat (KNO3) để sản xuất thuốc súng. Mà để có KNO3 thì phải có kali cacbonat K2CO3. Sản phẩm này duy nhất điều chế tro của rong biển lúc bấy giờ.
Nhà thầu khoán Coirtois khi lấy phần nước muối thải tác dụng với axit sunfuric đặc thì có hơi tím bay ra có mùi giống với clo.Và những hơi này kết tinh ngay thành những tinh thể đen óng ánh. Đó là iot.
Vậy thì tại sao Coirtois lại đổ H2SO4 vào nước thải?
Nguyên nhân thực sự nằm ở chú mèo của ông. Khi nghịch ngợm, chính chú mèo của ông ta đã làm đổ axit vào đống tro rong biển. Và như thế iot được tìm ra.
Thép không gỉ (Inox)
Thời kỳ chiến tranh lần thứ nhất, nhà khoa học Anh là Brearley được giao nhiệm vụ nghiên cứu cải tiến vũ khí, đặc biệt là vấn đề các nòng súng bị mài mòn rất nhanh. Brearley cố nghĩ cách chế ra hợp kim không dễ mài mòn để chế tạo súng. Năm 1913, ông đã thử pha crom vào thép, song chưa vừa ý vì lí do nào đó, bèn quẳng mẫu thử lẫn vào đống sắt gỉ ngoài phòng thí nghiệm
Rất lâu sau, tình cờ Brearley nhận thấy mẫu thử ấy vẫn sáng long lanh trong khi đống thép gỉ hết cả. Ông đem mẫu này nghiên cứu tỉ mỉ, thấy thứ thép pha crom này chẳng hề sợ môi trường, khí hậu hay thời tiết nào, ngay cả khi ngâm vào axit và kiềm!
Năm 1913, Brearley đã được nhận bằng phát minh độc quyền của nước Anh. Ông đã tổ chức sản xuất thép không gỉ ở quy mô lớn và thực sự trở thành “người cha của thép không gỉ”.
Có thể bạn thích:
