Chưng cất không khí lỏng
Phương pháp điều chế các phần khác nhau của không khí được gọi là chưng cất phân đoạn. Mỗi cột tháp phân đoạn hoạt động dựa trên các khác biệt về tính dễ bay hơi (điểm sôi) của các bộ phận cấu thành trong một hỗn hợp lỏng. Trong phòng thí nghiệm, chất lỏng được đun nóng trong bình thót cổ và được phép dâng vào một cột chứa các hạt thủy tinh hoặc vòng kim loại. Khi hơi dâng lên, nó ngưng tụ trên các hạt và bay hơi lần nữa, thường diễn ra nhiều lần như thế. Mỗi lần, chất khí được làm giàu thêm về các thành phần dễ bay hơi, cho đến ‘phân đoạn’ thoát ra tại đỉnh cột chỉ còn chứa một chất. Thủ tục được lặp lại với nhiệt độ tăng dần, mỗi lần trích ra một chất khí có mức bay hơi kém hơn một chút.
Các nhà hóa học điều chế thế kỉ mười tám đã tiến hành vất vả và sắp tách được argon bằng cách này: vài người đã báo cáo một ‘đoạn trơ’ trong không khí, hoặc một thành phần nitrogen có khối lượng riêng hơi cao hơn một chút. Bằng cách hóa lỏng không khí và sau đó thận trọng chưng cất nó, nhà hóa học Scotland William Ramsay (1852–1916) đã điều chế được argon vào năm 1892 và cuối cùng tìm thấy một nhóm nguyên tố hoàn toàn mới.
Hóa học carbon
Với hơn mười triệu phân tử gốc carbon đã biết, sự đa dạng vô cùng của các hợp chất carbon khiến người ta hoang mang. Chúng đa dạng từ các nhiên liệu hydrocarbon, cồn và este thơm cho đến polymer plastic, các vòng benzen độc hại và graphene công nghệ cao. Chúng bao hàm cả những phân tử sinh học thiết yếu, ví dụ như các amino acid và protein, ấy là chưa kể ADN và ATP, hai trụ cột hình thức chính của sự sống và năng lượng. Chẳng mấy ai thắc mắc rằng hóa học ‘hữu cơ’ – chuyên nghiên cứu các hợp chất này – là một ngành hoàn toàn độc lập.
Mãi đến năm 1828, hầu như mọi người đều cho rằng các chất hữu cơ mang trong chúng một ‘lực sống’ nào đó. Tuy nhiên, Friedrich Wöhler (1800–82) đã làm thay đổi hoàn toàn điều đó khi ông tổng hợp được urea từ các thành phần vô cơ. Kể từ đó, việc nghiên cứu các phản ứng của các chất hữu cơ và các tương tác của chúng bên trong tế bào đã giúp chúng ta hiểu được sự vận hành của các hệ sống, bắt chước thuốc trong thiên nhiên và điều chế những dược phẩm mới. Trong khi đó, việc tổng hợp trên quy mô công nghiệp của các hợp chất carbon như thuốc nhuộm đã dẫn tới sự phát triển của ngành công nghiệp hóa dầu.
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành | Dan Green
Bản dịch của Thuvienvatly.com
