Khám Phá Ra Oxy – Ngô Khôn Trí

Cách đây đúng 248 năm, vào ngày 1/8/1774, nhà hóa học người Anh Joseph Priestley đã khám phá ra ô-xy (oxygen), bằng cách dùng kính lúp đốt cháy (burning lens) chiếu ánh sáng vào một cục ôxít thủy ngân được đặt trong một bình thủy tinh úp ngược trong một chén thủy ngân. Khi bình thủy ngân nóng, bọt khí phát sinh. Ông gọi không khí này là “dephlogisticated air”. Đây là 1 trong 100 phát hiện vĩ đại của khoa học thế giới .

Phát hiện này đã giúp nhà hóa học người Pháp Antoine Lavoisier phát hiện ra vai trò của nó trong quá trình cháy và đã đổi tên “vital air” (không khí quan trọng) này thành oxygène vào năm 1777, một từ có nguồn gốc tiếng Hy Lạp, oxy “oxys” là axit, nghĩa đen là sắc, từ vị của axit và gène (-genēs) là nhà sản xuất, nghĩa đen là người sinh ra, bởi vì ông đã nhầm tưởng rằng oxy là thành phần của chất tạo ra axit. Các nhà hóa học sau này cũng xác định rằng Lavoisier đã sai trong vấn đề này, nhưng vì cái tên oxygene này đã quá nổi tiếng nên đã được đưa vào ngôn ngữ tiếng Anh bất chấp sự phản đối của các nhà khoa học Anh.

Kể từ đó, các nhà khoa học đã lần lượt khám phá ra rằng nước (H₂O) được tạo thành từ hai thể tích hydro và một thể tích oxy vào năm 1805. Đến năm 1811, ra đời định luật Avogadro (Ở cùng nhiệt độ và áp suất, những thể tích bằng nhau của mọi chất khí cùng chứa một số phân tử). Năm 1877, khám phá ra oxy lỏng.  Năm 1891, sản xuất oxy lỏng. Năm 1923, nhà khoa học người Mỹ Robert H. Goddard phát triển động cơ tên lửa đốt nhiên liệu lỏng; động cơ sử dụng xăng để làm nhiên liệu và oxy lỏng làm chất oxy hóa. Goddard đã phóng thành công một tên lửa nhỏ dùng nhiên liệu lỏng, bay với tốc độ 97 km/h vào ngày 16/3/1926 tại Massachusetts.

Những ứng dụng của khám phá này được tìm thấy ở các thiết bị y tế, trên máy bay, trong phi thuyền, tàu ngầm, bình dưỡng khí của thợ lặn, người leo núi, máy hàn, máy cắt kim loại trong công nghiệp,….

Trong vũ trụ, Oxy là nguyên tố phổ biến xếp hàng thứ 3 (sau hydro và heli) theo khối lượng, khoảng 0,9% khối lượng của Mặt trời là oxy. Nhưng theo khối lượng trong vỏ trái đất thì Oxy là nguyên tố phổ biến nhất, chiếm 49,2% khối lượng của vỏ Trái đất.

Các nhà khoa học nói rằng khoảng 3,5 tỷ năm đầu tiên Trái Đất gần như không có oxy cho đến khi Sự kiện ôxy hóa vĩ đại (Great Oxygenation Event – GOE) xảy ra,  ôxy tự do bắt đầu thoát ra ở dạng khí từ các đại dương cách đây 2,7 tỉ năm, đạt đến 10% với mức như hiện nay vào khoảng 1,7 tỉ năm trước.

Oxy có khả năng kết hợp với hemoglobin trong máu để nó có thể đi nuôi tế bào cơ thể người và động vật, oxy hoá các chất thực phẩm ở trong cơ thể tạo năng lượng cho cơ thể hoạt động. Oxy có vai trò rất quan trọng không thể thiếu đối với quá trình hô hấp của con người và động vật, là yếu tố quan trọng nhất cho sự tồn tại của loài người cũng như nhiều sinh vật khác trên Trái Đất. Thiếu oxy khoảng 5 phút thì mô não bị chết vĩnh viễn và không có khả năng hồi phục.

 

Trái đất còn Oxy khi Mặt trời còn chiếu sáng, thực vật còn nở hoa, và quá trình quang hợp (thu nhận và chuyển hóa năng lượng ánh sáng Mặt trời) còn diễn ra. Tuy nhiên, sự cân bằng này không phải là vĩnh viễn bởi vì mức độ oxy trong khí quyển đang có xu hướng giảm nhẹ do con người đốt cháy  quá nhiều nhiên liệu hóa thạch, mức giảm oxy trung bình hàng năm là 4ppm, nồng độ giảm khoảng 4% trong 10.000 năm và có thay đổi lớn hơn và nhanh hơn nếu con người sử dụng bom nguyên tử để giết hại lẫn nhau ?

Montreal, ngày 1/8/2022

Ngô Khôn Trí

 

Advertisement