DANH MỤC

Ảnh ngẫu nhiên

Cach_mang_thang_TamQuoc_khanh_va_nhung_ngay_dau_doc_lap.flv Chien_dich_Ho_Chi_Minh.flv HD_thu_bangPowerpoint_00_00_2200_02_50.flv Bat_cheo_1.flv ADN21.flv NHANDOINST1.flv Bat_cheo_3.flv Bat_cheo_2b.flv Bat_cheo_2a.flv Cc_saoma1.flv Btap_nst.flv Bat_cheo_4.flv CC_su_bat_thu.flv Ccsaoma2.flv Ccsaoma3.flv Ccsaoma41.flv Ccsaoma5.flv Copy_of_GPhan5.flv Phim_tim_hieu_Protein1.flv Copy_of_Gphan3.flv

BộThống kê violet

  • truy cập   (chi tiết)
    trong hôm nay
  • lượt xem
    trong hôm nay
  • thành viên
  • free counters

    Báo mới

    CẢNH ĐẸP

    Thời tiết

    Gốc > Bài viết > Kể chuyện về kim loại >

    Fe - Người lao động vĩ đại Kể -chuyện về kim loại (phần 2)

    Đừng lên án sắt - Đến tuổi về hưu chưa? - Thép mặt trăng - Như không có gì xảy ra - Atomium ở Bruxen.

    Nhu cầu về sắt rất lớn. Chỉ cần nói một điều này cũng đủ thấy rất rõ: hồi cuối thế kỷ XIX, cứ 100 kg kim loại được sử dụng trong công nghiệp, nông nghiệp và sinh hoạt thì có 95 kg là sắt. Xây dựng các thành phố và mở các tuyến đường sắt mới lạ, hạ thủy các tàu vận tải chuyên tuyến vượt đại dương và xây dựng các lò cao khổng lồ, chế tạo các máy Xincrôfazôtron cực mạnh và phóng các tàu vũ trụ - tất cả các việc đó đều không thể thực hiện được nếu không có sắt.

    Tuy nhiên, kim loại này không phải chỉ chuyên việc kiến tạo - nhiều trang sử đẫm máu của kim loại cũng gắn liền với sắt thép. Trong hai cuộc chiến tranh thế giới, kim loại này đã trút lên đầu mọi người hàng tỷ quả đạn pháo và bom. Những gì mà con người đã sáng tạo nên từ sắt hoặc nhờ sự giúp sức của sắt qua nhiều thế kỷ, thì cũng bị sắt phá hủy trong chốc lát.

    Gần hai ngàn năm trước đây, nhà văn kiêm nhà bác học cổ La Mã là Plini Bố đã viết: “Các mỏ sắt cung cấp cho con người những công cụ ưu việt nhất và tai ác nhất. Bởi vì những công cụ này giúp chúng ta cày xới đất đai, trồng cây, xén cành, chăm sóc vườn cây ăn quả, làm cho chúng ngày một tươi tốt. Chính những công cụ này giúp chúng ta xây dựng nhà cửa, đục đẽo đá và sử dụng sắt vào những công việc cần thiết. Song người ta lại chửi bới, đánh đập và cướp bóc lẫn nhau cũng bằng chính thứ sắt ấy; người ta dùng sắt không những để đánh gần mà còn chắp cánh cho nó bay xa, khi thì từ lỗ châu mai, khi thì từ những cánh tay lực lưỡng, lúc lại ở dạng mũi tên có đuôi bằng lông chim. Theo tôi, điều tội lỗi nhất là thủ đoạn độc ác của trí tuệ con người. Bởi vì, để làm cho người khác bị giết chết thật nhanh chóng, người ta đã chắp cánh cho sắt, lắp thêm lông chim đằng sau mũi tên sắt. Vì thế mà phải buộc tội con người chứ không thể đổ lỗi cho thiên nhiên”. Chúng ta cũng không lên án sắt vì những tội lỗi của con người.

    Trong mấy chục năm gần đây đã xuất hiện thêm nhiều kim loại cạnh tranh với sắt: nhôm, titan, vanađi, berili, ziriconi và nhiều kim loại khác đang ồ ạt tấn công sắt. Mặc dù đã đến tuổi “về hưu” (hơn năm ngàn năm), nhưng sắt vẫn không định rút lui khỏi vũ đài. Viện sĩ A. E. Ferxman đã viết: “Tương lai sẽ thuộc về các kim loại khác, còn sắt sẽ được giữ vị trí danh dự như một thứ vật liệu lâu đời, có nhiều công lao, nhưng đã hết thời. Tuy vậy, còn lâu mới đến cái tương lai ấy ... Sắt vẫn là cơ sở của ngành luyện kim, ngành chế tạo máy, giao thông vận tải, đóng tàu xây dựng cầu cống...”.

    Theo ý kiến của nhiều nhà bác học, sự cạn kiệt dần kho tài nguyên trong lòng đất sớm hay muộn cũng dẫn đến sự cần thiết phải tính đến chuyện khai thác các nguồn khoáng sản trong vũ trụ. Viện sĩ X. P. Corolep đã nói: “Loài người đôi khi na ná như một kẻ nào đó, đáng lẽ phải vào rừng mà chặt củi để đun nấu và sưởi ấm thì lại lấy ngay gỗ ở vách nhà để làm củi”. Tất nhiên, nếu như khai thác, chẳng hạn trên mặt trăng, rồi đưa về trái đất, thì giá thành của mỗi tấn quặng sắt rõ ràng là không rẻ. Nhưng phải thấy rằng, tấn dầu mỏ đầu tiên khai thác được từ một lỗ khoan mới có giá thành rất cao, còn tấn thứ một ngàn thì đã rẻ hơn rất nhiều, và đến tấn thứ một triệu thì càng rẻ hơn nữa. Giá thành của quặng sắt vũ trụ cũng sẽ dần dần hạ xuống như vậy. Thế nhưng liệu có nhất thiết phải chở quặng thẳng về trái đất hay không? Chẳng lẽ không thể lấy sắt ra khỏi quặng ngay trong vũ trụ được hay sao?

    Đã có khá nhiều dự án về việc khai thác sắt trên mặt trăng. Theo một trong những dự án đó thì trên mặt trăng, người ta không nấu chảy mà làm thăng hoa kim loại, tức là chuyển kim loại từ trạng thái rắn sang trạng thái khí, sau đó làm bão hòa bằng cacbon, rồi ngưng tụ trên bề mặt giá lạnh của một băng chuyền vô tận. Sau khi ngưng đọng trên băng chuyền này, hơi sắt có thấm cacbon sẽ biến thành thép; nhờ có độ chân không rất cao bao trùm khắp bề mặt của mặt trăng nên những tính chất của loại thép này sẽ tốt hơn nhiều so với thép được chế tạo trên trái đất.

    Các chuyên gia Mỹ đã chế tạo một thiết bị thí nghiệm dùng để tách sắt ra khỏi đất đá lấy trên mặt trăng. Nhờ các tia mặt trời được hội tụ lại bởi những chiếc gương parabôn, nên đất đá của mặt trăng sẽ nóng chảy; sau đó, các bộ pin mặt trời lại cung cấp năng lượng cho quá trình điện phân để tách kim loại ra khỏi các thành phần khác của khối nóng chảy. Theo tính toán của các nhà bác học, mỗi ngày, một bộ thiết bị như vậy với kích thước bằng cái bàn viết (thực ra, cả tổ hợp thiết bị cùng với những mảng pin mặt trời sẽ có kích thước rất lớn, như một bãi đá bóng) có thể sản xuất được khoảng một tấn sắt.

    Năm 1970, khi trạm tự động “Mặt trăng - 16” của Liên Xô đưa về trái đất những mẫu regolit (phần đất trên bề mặt của mặt trăng), Viện hàn lâm khoa học Liên Xô đã chỉ thị cho nhiều viện phải nghiên cứu toàn diện và kỹ lưỡng các mẫu vật chất mặt trăng quý báu này. Ngay sau đó, regolit đã chứng minh được rằng, sự quan tâm đến nó là hoàn toàn có cơ sở: các nhà bác học rất ngạc nhiên vì nó chứa các hạt sắt nguyên chất rất bé mà trên đó không thể phát hiện ra được một vết oxi hóa nào, dù là nhỏ nhất. Quả là đáng ngạc nhiên thật, vì ở trên trái đất, đâu đâu sắt cũng bị han gỉ. Song điều đáng ngạc nhiên nhất là cả trong những điều kiện của trái đất, sắt mặt trăng cũng không bị oxi hóa. Ngày này qua ngày khác, tuần này qua tuần khác, rồi tháng này qua tháng khác, vậy mà sắt lấy từ cõi xa xăm trong vũ trụ vẫn giữ được tính tinh khiết ban đầu của mình, y như các kim loại quý vậy.

    Đã nhiều năm trôi qua, thế mà sự ăn mòn không thể nào tìm được lối xâm nhập vào thứ sắt bí ẩn này. Cả những hạt sắt có trong các mẫu đá lấy trên bề mặt nguyệt cầu đo các trạm tự động “Mặt trăng - 20”, “Mặt trăng - 24” của Liên Xô và các con tàu vũ trụ “Apollo” có người lái của Mỹ đưa về đều không cho phép oxi xâm nhập vào. Vậy thì, bí quyết của độ bền ăn mòn kỳ diệu như vậy là ở chỗ nào?

    Để giải đáp câu hỏi này, cần phải tiến hành hàng trăm cuộc thực nghiệm tỉ mỉ. Trong các phòng thí nghiệm trên trái đất, người ta đã tạo ra những điều kiện gần giống như trên mặt trăng, rồi một thiết bị rất nhạy cứ thường xuyên “bắt mạch” các hạt bụi vũ trụ. Một phương pháp phân tích hoàn toàn mới về nguyên tắc đã giúp sức cho các nhà bác học - đó là phép soi quang phổ điện tử - rơnghen; phương pháp này cho phép cung cấp thông tin rất chính xác về đặc tính tương tác của các nguyên tử ở lớp bề mặt cực kỳ mỏng (khoảng vài phần trăm hoặc vài phần ngàn micron) của các chất.

    Bí mật của sắt mặt trăng đã bị khám phá: “thủ phạm” gây nên sức chống ăn mòn cao gấp bội so với của các loại thép và hợp kim được chế tạo trên trái đất chính là “gió mặt trời”, tức là dòng các hạt tích điện (dòng điện tử và proton) do mặt trời thường xuyên phát ra vào không gian giữa các hành tinh. Vì mặt trăng không có lớp khí quyển bảo vệ nên khi bị gió mặt trời thổi vào, các hạt proton “xua đuổi” oxi ra khỏi vật chất trên bề mặt chị Hằng, rồi mang oxi đó vào khoảng không vũ trụ. Sau khi được giải phóng khỏi oxi thì sắt có tính “miễn dịch” chống oxi bền lâu đến nỗi từ đó về sau chẳng những không bị oxi hóa trên mặt trăng, mà ngay cả trên trái đất cũng “chống trả” mạnh mẽ trước sức tấn công của sự ăn mòn. Nhân tiện nói thêm, không phải chỉ riêng sắt trở nên “bất khả xâm phạm” đối với sự ăn mòn sau khi được “tiêm chủng” nhờ gió mặt trời: các nhà bác học cũng đã phát hiện được khả năng đó ở titan, nhôm và silic.

    Sau khi khám phá được bí mật của đất đá trên mặt trăng, các nhà vật lý học và luyện kim liền nảy ra ý định lợi dụng hiện tượng vừa được phát hiện này vào những mục đích “vụ lợi”: bắn dòng ion vào các sản phẩm kim loại để tạo nên trên bề mặt của chúng một thứ “áo giáp” không bị oxi hóa, gồm các hạt kim loại có độ phân tán rất cao. Tại một phòng thí nghiệm, họ đã tiến hành một cuộc thực nghiệm lý thú. Trên một đĩa bằng thép không gỉ, người ta viết chữ “mặt trăng” và dùng một chùm ion để bắn vào chữ này; sau đó, đặt chiếc đĩa vào trong hơi nước cường toan. Điều gì đã xảy ra? Sau một phần tư giờ, thép bị bao phủ bởi một lớp gỉ và chỉ có chữ mặt trăng là vẫn sáng ngời ánh kim loại như không có gì xảy ra.

    Năm 1958, ở Bruxen, tòa nhà kỳ lạ “Atomium” đã được dựng lên một cách oai nghiêm trên địa phận khu triển lãm quốc tế. Chín quả cầu đồ sộ bằng kim loại, đường kính mỗi quả là 18 mét, như thể treo lơ lửng trong không trung: tám quả ở tám đỉnh của khối lập phương, còn quả thứ chín thì ở trung tâm. Đó là mô hình mạng tinh thể của sắt được phóng đại lên 165 tỷ lần. Atomium tượng trưng cho sự vĩ đại của sắt - kim loại lao động sáng tạo, kim loại chủ yếu của công nghiệp.


    Nhắn tin cho tác giả
    Nguyễn Minh Chiến @ 09:20 03/05/2009
    Số lượt xem: 471
    Số lượt thích: 0 người
     
    Gửi ý kiến