“VUA CỦA CÁC KIM LOẠI” – KIM LOẠI CỦA CÁC VUA

Vàng! … Trong lịch sử hàng ngàn năm của loài người, chưa từng có một kim loại nào khác lại đóng vai trò tàn ác đến thế. Để giành giật quyền chiếm hữu vàng mà nhiều cuộc chiến tranh đẫm máu đã diễn ra, nhiều quốc gia, nhiều dân tộc đã bị tiêu diệt, biết bao hành vi tội ác đã được thực hiện. Kim loại có màu vàng đẹp đẽ này đã gieo rắc cho con người biết bao nỗi đau khổ, đắng cay…

1. Lịch sử tìm ra và khai thác vàng

- Lịch sử của vàng chính là lịch sử của nền văn minh nhân loại. Những hạt vàng đầu tiên đã được con người tìm ra từ vài ngàn năm trước, và ngay từ lúc bấy giờ, nó đã được đặt vào hàng kim loại quý. Ai Cập được coi là nước giàu vàng nhất trong thế giới cổ đại. Trong các cuộc khai quật lăng mộ của giới quyền quý Ai Cập, các nhà khảo cổ học đã tìm thấy nhiều đồ trang sức và những đồ dùng khác bằng vàng. Năm 1922 ở “Thung lũng các vị vua” gần Thebes ở tả ngạn sông Nile, nhà khảo cổ học người Anh Howard Carter đã phát hiện được ngôi mộ của pharaon Tutankhamen từng trị vì hồi thế kỷ XIV trước công nguyên. Những tác phẩm vô giá của nghệ thuật cổ đại đã được bảo tồn hàng ngàn năm ở đây, trong số đó có nhiều thứ bằng vàng nguyên chất. Xác ướp của vị pharaon yên nghỉ trong chiếc quan tài bằng vàng nặng 110 kilôgam. Chiếc mặt nạ của Tutankhamen đẹp cực kỳ, nó được làm bằng vàng và các loại ngọc đủ mọi màu sắc, chạm trổ rất khéo.


Chiếc quan tài và những đồ trang sức bằng vàng trong lăng mộ vua Tutankhamen

- Đến thời trung cổ, nghề giả kim thuật rất thịnh hành, nó trở thành niềm say mê của tất cả mọi người, từ già đến trẻ. Từ xa xưa, những ý đồ biến các kim loại khác thành vàng đã xuất hiện, nhưng chưa có lúc nào chúng mang tính chất quần chúng đến thế. Ngày cũng như đêm, trong các căn hầm của các lâu đài tối tăm bằng đá, ngọn lửa trong lò của các nhà giả kim thuật toả sáng, các chất lỏng huyền bí trong các bình cổ cong sôi lên sùng sục trên ngọn lửa và toả ra đủ mọi màu sắc cầu vồng, khói ngột ngạt bốc lên từ các nồi hơi và nồi nung. Họ mong muốn tìm ra “hòn đá mầu nhiệm” để biến các kim loại khác thành vàng, một ước mơ viển vông nhưng cũng đầy hấp dẫn !

Phòng thí nghiệm  của một nhà giả kim thuật châu Âu thời Trung cổ

- Đầu thế kỷ XVI, khi mà những khát vọng giả kim thuật còn sôi sục ở châu Âu, bọn thực dân Tây Ban Nha và Bồ Đào Nha đã tìm ra một phương thức tìm vàng chóng thu lợi hơn: chúng tổ chức những cuộc cướp bóc dã man tại các quốc gia ở châu Mỹ, một lục địa mới do Christoph Colomb phát hiện ra năm 1492. Bọn thực dân không còn phải mơ tưởng những kho của quý huyền bí nữa, những kho của quý đã hiện ra trước mắt chúng trên đất châu Mỹ. Vàng do các bộ tộc người Aztec, người Inca, người Maya và các bộ tộc khác ở Tân đại lục tích luỹ qua nhiều thế kỷ đã ùn ùn đổ về châu Âu.

- Khi ở một nơi nào đó trên trái đất vừa mới tìm thấy một nắm đất chứa vàng, thì lập tức, hàng ngàn hàng vạn người ùn ùn kéo đến đó để tìm kiếm hạnh phúc, họ bị lên “cơn sốt vàng” – một chứng bệnh không hề được nói đến trong các sách tra cứu y học. Sau khi được tách khỏi đất đá, những hạt vàng nhỏ li ti lại được xử lý tiếp để biến thành những thỏi vàng nhỏ.

- Song cũng có thể gặp kim loại này ở dạng các khối tự nhiên, tức là những khối vàng tự sinh. Các khối vàng tự sinh lớn nhất thế giới đã được tìm thấy ở châu Úc hồi thế kỷ trước. Năm 1869, đã diễn ra cuộc gặp gỡ với “người khách lạ đáng mong” nặng 71 kilôgam. Ba năm sau đã tìm thấy “phiến Honterman”; cùng với đất đá xen lẫn thì khối này nặng 285 kilôgam, trong đó, riêng vàng nặng chừng 100 kilôgam. Những món quà hiếm có này của thiên nhiên nay đều không còn nữa, cả hai khối vàng tự sinh này đã bị nấu lại để đúc thành thỏi.

Một khối vàng tự sinh được tìm thấy ở California – Mĩ

- Đôi khi vàng có ở những chỗ rất bất ngờ. Gần Bangkok – thủ đô Thái Lan, có một pho tượng phật rất lớn mà không ai biết là nó đã được chở đến đây từ bao giờ. Nửa thế kỷ trước đây, người ta đã quyết định xây dựng một nhà máy cưa lớn ở chỗ này, do đó, cần phải chuyển pho tượng đi nơi khác. Khi nhấc pho tượng lên khỏi bệ, mặc dầu đã dùng những biện pháp rất thận trọng, pho tượng Phật bán thân bằng đá vẫn bị nứt, và tận trong kẽ nứt lộ ra cái gì óng ánh. Những người chỉ đạo công việc đã quyết định bóc lớp vỏ ngoài bức tượng. Tức thì trước mắt những người có mặt lúc đó hiện lên một ông phật bằng vàng nguyên chất, nặng 5,5 tấn. Các chuyên gia đã xác định rằng pho tượng cổ ấy không kém bảy trăm tuổi. Có lẽ, trong những năm chiến tranh phong kiến giữa các phe phái, để đề phòng bất trắc, những người chủ của pho tượng Phật bằng vàng đã mặc cho ngài bộ “cà sa” bằng đá, rồi một điều gì đó đã cản trở họ cởi bộ y phục ấy ra. Hiện nay, pho tượng này đang được bảo tồn tại Chùa Vàng nổi tiếng ở Bangkok.

- Trong toàn bộ lịch sử của mình, loài người đã khi thác không quá 100 nghìn tấn vàng. Như vậy có nhiều không? Có lẽ là không đáng kể lắm, vì theo ước tính của các nhà địa chất thì chỉ riêng trong vỏ trái đất thôi, đã có đến 100 tỉ tấn vàng (!) Trữ lượng kim loại này, mà trên thực tế là không thể cạn kiệt, đã hoà tan trong nước của các đại dương và biển trên hành tinh của chúng ta. Các “kho vàng” trong đại dương được bổ sung thường xuyên: các con sông chảy qua những vũng chứa vàng, xói rửa kim loại này ra khỏi đất đá và mang ra biển. Với trình độ kỹ thuật hiện đại thì vấn đề như vậy không phải là không giải quyết được. Hiện nay, nhiều hãng sản xuất đang tiến hành các cuộc nghiên cứu trong lĩnh vực này, và có thể trong những năm sắp tới, đại dương sẽ trở thành những mỏ vàng vô tận.

- Còn một hướng nữa cũng rất đáng chú ý mà các nhà bác học Pháp và Liên Xô đang theo đuổi. Đây là quá trình luyện kim vi sinh học. Cách đây chưa lâu lắm, khoa học đã biết những vi khuẩn “ăn vàng”, một số biến chủng của các loại nấm mốc dường như có khả năng hút vàng khỏi dung dịch rồi tạo ra một lớp màng nhuốm vàng. Đem sấy khô màng nấm và nung lên thì thu được vàng, nhưng thực ra, chỉ với một lượng rất nhỏ bé. Phương pháp này vẫn chưa ra khỏi bốn bức tường của phòng thí nghiệm, nhưng các nhà bác học tin chắc rằng, hoàn toàn có thể sử dụng được hoạt động sinh hoá mãnh liệt của nhiều vi khuẩn vào thực tiễn để lấy vàng ra khỏi đất đá.

- Thật ra ngày nay, khoa học cũng có thể thu được vàng từ các kim loại khác. Các bạn sẽ hỏi: “ Xin lỗi, phải chăng ước mơ ngàn năm của các nhà giả kim thuật đã được thực hiện, và cuối cùng, đã tìm ra được “hòn đá mầu nhiệm” rồi ư?” Công việc ở đây không phải là nhờ “hòn đá mầu nhiệm” mà môn vật lý hạt nhân đã thay thế nó một cách có kết quả. Khi dùng nơtron để bắn phá các nguyên tử iriđi, platin, thuỷ ngân, tali trong các lò phản ứng nguyên tử, các nhà bác học “khai thác” được các đồng vị phóng xạ của vàng.

2. Những tính chất đặc biệt của kim loại vua

- Vàng là một trong những kim loại nặng nhất. Chính tính chất này đã giúp cho Acsimet vạch trần trò bịp bợm của bọn thợ kim hoàn trong hoàng cung của vua Hiero xứ Siracusa khi chúng làm chiếc vương miện bằng vàng theo yêu cầu của ông vua này. Nhà vua đã yêu cầu nhà bác học cho biết rõ, cái vương miện này có được làm bằng vàng nguyên chất hay không, hay là một phần vàng đã bị thay thế bởi kim loại khác. Trong thời đại chúng ta, bài toán này chỉ vừa tầm hiểu biết của một em học sinh nhỏ. Nhưng ở thế kỷ trước công nguyên, ngay cả Acsimet vĩ đại cũng phải vắt óc để tìm câu trả lời cho nhà vua. Nhà bác học đã làm như sau: ông cân chiếc vương miện, sau đó, dìm vào nước và xác định thể tích của nó bị choán chỗ. Lấy khối lượng của vương miện chia cho thể tích, ông không thu được con số 19,3 (ứng với mật độ của vàng) mà được một số nhỏ hơn. Điều đó có nghĩa là bọn thợ kim hoàn đã “cuỗm” một phần vàng và thay vào đó một thứ kim loại nhẹ hơn.

Thí nghiệm  của Archimedes đã vạch trần trò bịp trong chiếc vương miện vàng

- Vàng nguyên chất là một kim loại rất mềm và rất dẻo. Có thể kéo một mẩu nhỏ vàng bằng đầu que diêm thành một sợi dây dài vài kilomet hoặc dát thành một lá mỏng trong suốt, hơi xanh có diện tích chừng 50 mét vuông. Nếu lấy móng tay vạch lên vàng nguyên chất thì sẽ còn lại dấu vết trên đó. Vì vậy, trong nghề kim hoàn, người ta thường pha thêm đồng, bạc, niken, cađimi, palađi và các kim loại khác vào vàng để làm cho nó bền hơn.

- Tính bền vững hoá học rất cao là một trong những tính chất quan trọng nhất của vàng. Các axit và các chất kiềm đều không phản ứng với vàng. Chỉ riêng nước cường toan (hỗn hợp của axit nitric và axit clohiđric) đáng sợ là có thể hoà tan vàng. Có một lần Niel Bohr – nhà vật lý học nổi tiếng người Đan Mạch, người từng đoạt giải thưởng Nobel, đã sử dụng tính chất này. Năm 1934, khi thoát khỏi tay bọn Đức quốc xã, ông rời khỏi Copenhagen. Nhưng trong tay ông còn hai huy chương Nobel của các bạn đồng nghiệp là các nhà vật lý học chống phát xít người Đức – James Franck và Max Laue (huy chương của bản thân Bohr thì đã được đưa ra khỏi Đan Mạch từ trước). Không muốn liều mang các huy chương này theo mình, nhà bác học đã hoà tan chúng trong nước cường toan và đặt cái chai không có gì đáng chú ý này vào một xó trên sàn nhà, nơi có nhiều chai lọ đựng các chất lỏng khác nhau mà bụi bặm bám đầy. Sau chiến tranh, khi trở về phòng thí nghiệm của mình, trước tiên Bohr đã tìm lại cái chai quý báu ấy. Theo yêu cầu của Bohr, những người cộng sự của ông đã tách vàng ra khỏi dung dịch, rồi làm lại hai tấm huy chương.

3. Ứng dụng của vàng

- Vàng thường được gọi là “vua của các kim loại”; nó được bao bọc bằng vầng hào quang của niềm vinh hạnh; người ta quý trọng nó, tôn sùng nó. Tuy nhiên, số phận của nó chẳng có gì đáng thèm khát, bởi vì chẳng khác gì một “người tù chung thân”. Thật vậy, vừa được ra khỏi lòng đất, vàng rơi vào tay con người, rồi con người lại đưa nó vào nơi giam cầm – những chiếc tủ sắt kiên cố, những hầm ngầm bọc sắt hoặc bằng bê tông cốt sắt. Chẳng hạn pháo đài Nox – nơi có các kho vàng dự trữ của Mỹ, đằng sau nhiều lớp dây thép gai mang dòng điện 5000V là những thỏi vàng quí giá. Các lối đến pháo đài này từ xa được bảo vệ bằng mười tháp canh có trang bị khí cụ quan trắc vô tuyến điện tử hiện đại nhất. Súng liên thanh và đại bác cực nhanh túc trực trong các tháp canh sẵn sàng tự động nhả đạn vào mục tiêu. Pháo đài được ngăn thành từng phần, có những khoang chứa đầy nước. Chỉ trong vài phút, tất cả các phòng trong pháo đài có thể tràn ngập trong khí độc thừa sức tiêu diệt mọi sinh vật một cách nhanh chóng. Chính giữa pháo đài, trong một khối bê tông cốt sắt đặc biệt được đóng kín mít bằng một cánh cửa nặng hai chục tấn với những ổ khoá tinh xảo cực kỳ, là nơi cất dấu vàng của nước Mỹ. Những con mắt điện tử không một giây phút nào lơ đễnh. Máy bay lên thẳng thường xuyên tuần tiễu trên pháo đài. Không một tù nhân nào trên thế giới lại bị canh giữ cẩn mật đến thế.

- Hiện nay, trong số lượng vàng đã khai thác, chỉ một phần tương đối ít được dùng để làm đồ kim hoàn và làm răng giả. Một điều thú vị là, vàng đã được dùng làm răng giả từ thời thượng cổ. Hồi đầu những năm 50, tại nơi mai táng trong kim tự tháp của faraon Chephren của nước Ai Cập cổ xưa, các nhà bác học đã tìm được một xác ướp trong miệng có ba chiếc răng được gia cố bằng dây vàng. Tuổi của chúng tính ra là đã hơn bốn ngàn rưỡi năm.

- Trong những năm gần đây, công nghiệp đã bắt đầu quan tâm đến vàng nhiều hơn. Kỹ thuật điện tử ngày càng “ngốn” nhiều vàng để làm vật liệu cho các tranzito và điôt. Từ các hợp kim của vàng với platin, người ta làm ra các chi tiết của thiết bị sản xuất sợi tổng hợp, bởi vì điều kiện sản xuất đòi hỏi chúng phải có tính bền vững rất cao đối với hoá chất. Từ vàng, người ta làm ra các vòng chèn kín và vòng đệm trong máy gia tốc ; các giáp nối khác nhau trong các ống và trong buồng máy gia tốc cũng được hàn bằng vàng. Vàng bịt kín các lỗ thoát không khí, vì vậy mà giữ được độ chân không cực kỳ cao trong các thiết bị (với độ chân không nhỏ hơn áp suất khí quyển hàng tỉ lần). Độ chân không trong buồng gia tốc càng cao thì các hạt cơ bản “sống” trong đó càng lâu.

Máy gia tốc tại viện nghiên cứu John Adams (Anh)

- Các kỹ sư từng đặt dây cáp điện thoại qua Đại Tây Dương hồi những năm 50 đã phải nhờ đến sự giúp đỡ của vàng. Nếu như các bức điện báo vẫn được truyền giữa châu Mỹ và châu Âu từ hơn một trăm năm nay, thì các cuộc nói chuyện bằng điện thoại qua Đại Tây Dương vẫn là một niềm mơ ước tưởng như không thể thực hiện được. Khó khăn chủ yếu là dòng điện truyền theo dây cáp điện thoại bị suy yếu rất nhanh. Làm thế nào để khắc phục điều đó? Muốn duy trì cường độ dòng điện, có thể đặt những thiết bị khuyếch đại cách nhau một khoảng nào đó trên suốt chiều dài dây cáp. Để bảo vệ các thiết bị này khỏi tác động phá huỷ của nước biển, nhiều chi tiết của chúng đã được mạ bằng vàng. Thế là giải quyết được một vấn đề kỹ thuật phức tạp, và năm 1956 đã diễn ra cuộc nói chuyện đầu tiên bằng điện thoại qua Đại Tây Dương đầu tiên trong lịch sử.
- Ngoài ra, vàng còn góp phần to lớn vào việc chinh phục không gian vũ trụ. Đặc biệt, các vệ tinh nhân tạo “Prospero” và “Ariel” dùng để nghiên cứu tầng ion đều không phải là những vệ tinh bình thường mà là những vệ tinh “bằng vàng”; chúng được mạ một lớp vàng rất mỏng. Sở dĩ như vậy là vì “vua của các kim loại” bảo đảm sự điều chỉnh nhiệt độ rất tốt cho lớp bọc bên ngoài các vệ tinh, vì nó không bị oxi hoá, cho phép các ion và các hạt tích điện khác đi qua dễ dàng, nhờ vậy mà ngăn chặn được sự tích tụ của chúng; một điều có thể gây ra hư hỏng nặng cho các vệ tinh. Và gần 41 kg vàng đã được dùng vào việc chế tạo các chi tiết trên con tàu vũ trụ “Columbia” của Mỹ.

Vàng được dùng để tạo “vỏ bọc” cho các vệ tinh

Nhu cầu về vàng đối với công nghiệp mỗi năm một tăng. Có lẽ, sớm hay muộn thì kim loại quý báu nhất này sẽ từ giã các tủ sắt để đi vào các nhà máy và các phòng thí nghiệm, những nơi mà nó có thể tìm được những công việc thích thú hơn.

Theo Hoahoc365

Facebook Comments

Comments

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>