Năm 1774, một thí nghiệm dưới ánh Mặt Trời đã thay đổi hóa học mãi mãi

Ngày 1/8/1774, nhà hóa học người Anh Joseph Priestley thực hiện một thí nghiệm tưởng như rất đơn giản. Ông dùng một thấu kính lớn hội tụ ánh sáng Mặt Trời vào thủy ngân oxit màu đỏ được đặt trong một bình thủy tinh úp trên thủy ngân. Khi chất này bị nung nóng, một loại khí mới được giải phóng. Priestley nhận thấy ngọn nến cháy mạnh hơn trong loại khí ấy, còn một con chuột có thể sống lâu hơn đáng kể so với trong lượng không khí thông thường.

Ảnh: science.mail

Ông gọi thứ khí này là “dephlogisticated air” – không khí đã khử phlogiston, bởi Priestley vẫn tin vào thuyết phlogiston, một lý thuyết hóa học phổ biến thời đó. Theo quan niệm này, quá trình cháy liên quan đến một chất gọi là phlogiston được giải phóng ra khỏi vật cháy. Vì loại khí mới giúp vật cháy rất mạnh, Priestley cho rằng nó gần như không còn phlogiston và vì thế có khả năng tiếp nhận thêm chất này.

Ảnh: Wikimedia Commons

Đây chính là nghịch lý lớn trong sự nghiệp của ông: Priestley đã nhìn thấy oxy nhưng chưa hiểu bản chất của nó.

Người giúp giải thích ý nghĩa của phát hiện này là nhà hóa học Pháp Antoine Lavoisier. Cuối năm 1774, Priestley gặp Lavoisier tại Paris và mô tả thí nghiệm của mình. Lavoisier tiến hành những nghiên cứu tiếp theo và dần nhận ra rằng loại khí này là một thành phần quan trọng của không khí, đồng thời đóng vai trò then chốt trong quá trình cháy và hô hấp. Ông đặt tên cho nguyên tố này là oxygen.

Ảnh: postfactum

Câu chuyện còn thú vị hơn khi Priestley không phải người duy nhất phát hiện ra oxy. Nhà hóa học Thụy Điển Carl Wilhelm Scheele cũng đã cô lập loại khí này vào khoảng năm 1772–1773, nhưng công trình của ông được công bố muộn hơn, vào năm 1777. Vì vậy, lịch sử thường ghi nhận Priestley và Scheele là những người đầu tiên cô lập oxy, trong khi Lavoisier đóng vai trò quyết định trong việc nhận diện và giải thích bản chất hóa học của nó.

Priestley còn có một phát hiện quan trọng khác: ông nhận thấy thực vật có thể “phục hồi” không khí mà động vật đã làm suy giảm. Quan sát này trở thành một trong những bước đầu tiên dẫn tới hiểu biết hiện đại về quang hợp, quá trình thực vật sử dụng ánh sáng để tạo ra chất hữu cơ và giải phóng oxy.

Điều đáng nhớ ở Priestley vì thế không chỉ là ông đã phát hiện một loại khí mà ngày nay chúng ta hít thở trong từng khoảnh khắc. Câu chuyện của ông còn cho thấy khoa học thường tiến lên theo những bước rất đặc biệt: một người có thể nhìn thấy sự thật trước khi có đủ lý thuyết để hiểu nó.

Priestley đã tìm thấy oxy. Nhưng chính những người đến sau mới giúp nhân loại hiểu rằng thứ khí vô hình ấy là một trong những nền tảng của sự sống trên Trái Đất.

Giống cừu kỳ lạ với bốn sừng cong đối xứng và gần như không có đuôi