Kể chuyện về kim loại

Sn - "Cứng" mà lại... mềm

Năm 1910, nhà khảo sát địa cực người Anh, thuyền trưởng Rôbec Xcot đã trang bị cho một đoàn thám hiểm có nhiệm vụ đi đến Nam cực, nơi mà thời bấy giờ con người chưa đặt chân đến. Những vị du khách quả cảm này đã trải qua nhiều tháng ngày gian nan trên hoang mạc băng tuyết của lục địa Nam cực, họ còn để lại trên đường đi của mình những kho nho nhỏ chứa thực phẩm và dầu hoả dự trữ cho đường trở về.

Cuối cùng, đầu năm 1912, đoàn thám hiểm đã đến Nam cực, nhưng thật là mất hết hứng khởi, vì Xcot đã phát hiện ra một dòng chữ ghi lại: thì ra trước đó một tháng, nhà thám hiểm Ruan Amunxen (Roald Amundsen) người Na Uy đã đến đây rồi. Song, tai họa chủ yếu đã chờ đợi Xcot trên đường trở về. Ngay tại kho trạm đầu tiên đã không còn dầu hoả nữa: các hộp sắt tây đựng dầu đã rỗng không. Những con người mệt mỏi, lạnh cóng và đói khát ấy không có gì để sưởi ấm, để nấu thức ăn. Vất vả lắm, họ mới lê bước được đến trạm tiếp theo, và ở đây cũng những cái hộp rỗng đã chờ đón họ: tất cả dầu hoả đều chảy hết. Không đủ sức chống đỡ với giá rét địa cực và những cơn bão tuyết dữ dội đang hoành hành ở Nam cực lúc đó, nên chẳng bao lâu, Rôbec Xcot và các chiến hữu của ông đã lần lượt bỏ mạng.

Vậy do đâu mà dầu hoả biến mất một cách bí hiểm như vậy ? Tại sao cuộc thám hiểm đã được trù tính kỹ càng lại phải kết thúc một cách bị thảm như vậy ?

Nguyên nhân thật đơn giản. Các hộp đựng dầu hoả bằng sắt tây đã được hàn bằng thiếc. Có lẽ các nhà thám hiểm đã không biết rằng, trong băng giá, thiếc bị “cảm lạnh”: lúc đầu thứ kim loại màu trắng lấp lánh này biến thành kim loại màu xám xịt, sau đó thì mủn ra thành bột. Hiện tượng này được gọi là “bệnh dịch của thiếc” và nó đã đóng vai trò định mệnh trong số phận của đoàn thám hiểm.

Từ lâu trước khi xảy ra sự kiện vừa kể, người ta đã biết rằng, thiếc rất dễ “mắc bệnh” khi bị lạnh. Ngay từ thời trung cổ, những người dùng bát đĩa bằng thiếc đã nhận thấy rằng, khi gặp lạnh, chúng sẽ bị bao phủ bởi những vết “lở loét” lan rộng dần và cuối cùng bát đĩa biến thành bột. Thêm vào đó, đĩa thiếc bị cảm lạnh chỉ cần chạm vào chiếc khác còn “khoẻ mạnh” thì chẳng mấy chốc, chiếc “khoẻ mạnh” cũng bị các vết xám xịt bao phủ rồi mủn ra.

Cuối thế kỷ trước, môt đoàn tàu hoả chở những thỏi thiếc đã khởi hành từ Hà Lan sang Nga. Khi đến Maxcơva, người ta mở các toa tàu ra thì thấy trong đó toàn là thứ bột xám chẳng dùng được vào việc gì cả. Mùa đông ở nước Nga đã “chơi khăm” môt vố độc ác với những người nhận thiếc.

Cũng vào khoảng những năm đó, một đoàn thám hiểm được trang bị tốt đã đến Xibia. Hình như mọi thứ đã được dự liệu để cho băng giá vùng Xibia không cản chở đến công việc tốt đẹp của đoàn. Nhưng các nhà thám hiểm vẫn phạm một sai sót: họ đã mang theo bát đĩa bằng thiếc, nên chỉ sau một thời gian ngắn, tất cả chúng đều bị hỏng. Thế là đành phải đẽo thìa và bát bằng gỗ để thay thế. Sau đó, đoàn thám hiểm mới có thể tiếp tục cuộc hành trình của mình.

Đầu thế kỷ XX, tại kho quân khu ở Petecbua đã xảy ra một chuyện rất tai tiếng: trong cuộc kiểm tra viên sĩ quan hậu cần đã phát hiện thấy là những chiếc cúc bằng thiếc dùng cho quân phục của các binh lính đã biến mất hết, các hòm đựng các loại cúc này thì đầy ắp một thứ bột xám. Mặc dầu trong kho rét buốt ghê người nhưng viên sĩ quan hậu cần khốn khổ vẫn toán hết mồ hôi. Tất nhiên, anh ta sẽ bị nghi là ăn cắp, mà điều đó thì chẳng hứa hẹn gì khác ngoài hình phạt khổ sai. Song kết luận của phòng thí nghiệm hoá học – nơi mà thứ bột trong các hòm được gửi đến để xét nghiệm, đã cứu con người tội nghiệp này: “Không phải nghi ngờ gì nữa, thứ bột mà các ngài gửi đến để phân tích chính là thiếc. Rõ ràng là trong trường hợp này đã xảy ra một hiện tượng mà hoá học gọi là “bệnh dịch của thiếc” .

Vậy thì sự biến đổi như vậy của thiếc đã diễn ra như thế nào ? Thời trung cổ, bọn thầy tu dốt nát cho rằng, “bệnh dịch của thiếc” là do những lời nguyền rủa của các mụ phù thuỷ gây ra, chính vì vậy nên nhiều người đàn bà không có tội tình gì đã bị thiêu sống trên đống lửa “trừ tà”. Với sự phát triển của khoa học, tính vô căn cứ của điều khẳng định như vậy là quá rõ ràng, nhưng suốt một thời gian dài, các nhà bác học vẫn không thể tìm được nguyên nhân thật sự của “bệnh dịch thiếc”.

Chỉ sau khi phép phân tích bằng tia rơngen giúp các nhà kim loại học nhìn nhận thấu tận tâm can và xác định được cấu trúc tinh thể của các kim loại, họ mới hoàn toàn minh oan cho các “mụ phù thuỷ” và nêu lên cách lý giải khoa học thực sự về hiện tượng bí ẩn này. Thì ra thiếc (cũng như các kim loại khác) có thể có các dạng tinh thể khác nhau. Ở nhiệt độ bình thường hoặc cao hơn thì thiếc trắng – một kim loại dẻo và dai, là biến thể bền vững nhất. Khi nhiệt độ xuống dưới 13 độ C, mạng tinh thể của thiếc được thay đổi lại để cho các nguyên tử bố trí trong không gian ít đặc sít hơn. Biến thể mới hình thành trong trường hợp này được gọi là thiếc xám; thiếc xám không còn các tính chất kim loại nữa và trở thành một chất bán dẫn. Ứng suất bên trong xuất hiện ở những chỗ tiếp giáp của các mạng tinh thể khác nhau làm cho thiếc bị rạn nứt và biến thành bột. Nhiệt độ xung quanh càng thấp thì sự chuyển hoá từ biến thể này sang biến thể kia diễn ra càng nhanh. Ở nhiệt độ – 33 độ C, tốc độ chuyển hoá này đạt tới trị số lớn nhất. Bởi vậy, những cơn giá rét khủng khiếp đã trừng phạt các đồ vật bằng thiếc một cách tàn nhẫn và nhanh chóng đến thế.

Tuy vậy, chính thiếc lại được sử dụng rộng rãi để hàn các khí cụ vô tuyến điện, nhất là các khí cụ bán dẫn, để mạ các dây dẫn và các chi tiết khác; thiếc vẫn còn đi với chúng đến cả Bắc cực lẫn Nam cực và những nơi lạnh lẽo khác trên hành tinh của chúng ta . Thế có nghĩa là tất cả các khí cụ mà trong đó có sử dụng thiếc đều rất chóng hỏng hay sao? Tất nhiên là không. Các nhà bác học đã biết cách “tiêm chủng” cho thiếc, tạo cho kim loại này tính miễn dịch đối với “bệnh dịch thiếc”. Chẳng hạn, bimut là thứ “vacxin” thích hợp nhất cho mục đích này. Bằng cách cung cấp các điện tử bổ xung cho mạng tinh thể của thiếc, các nguyên tử bimut làm cho trạng thái của thiếc được ổn định, hoàn toàn loại trừ được khả năng “nhiễm bệnh”.

Thiếc nguyên chất có một tính chất đáng chú ý : khi uốn cong một thỏi hoặc một tấm thiếc, ta nghe thấy tiếng tí tách khe khẽ – đó là “tiếng kêu của thép”. Dấu hiệu đặc trưng này xuất hiện do sự cọ xát lẫn nhau giữa các tinh thể thiếc khi chúng bị xê dịch và biến dạng. Còn các hợp kim của thiếc với các kim loại khác thì trong tình huống như vậy, như người ta thường nói, chúng lại biết “giữ mồm giữ miệng”.

Hiện nay, gần một nửa lượng thiếc khai thác được trên thế giới được sử dụng vào việc sản xuất sắt tây – thứ sắt chủ yếu dùng để làm vỏ đồ hộp. Ở đây, những phẩm chất quý giá của kim loại này đã được bộc lộ đầy đủ: nó bền vững đối với oxi, nước, các axit hữu cơ; đồng thời, các muối của nó lại hoàn toàn không độc hại đối với cơ thể con ngườ. Thiếc đảm đương nhiệm vụ này một cách tuyệt vời và trên thực tế thì không có kim loại nào cạnh tranh nổi với nó. Không phải ngẫu nhiên mà người ta gọi thiếc là “kim loại của đồ hộp”. Nhờ một lá thiếc cực kỳ mỏng phủ lên lá sắt, chúng ta có thể bảo quản khá lâu hàng triệu tấn thịt, cá, rau, quả, bơ , sữa.

Trước đây, để tráng một lớp thiếc người ta dùng phương pháp nhiệt, trong đó, lá sắt đã tẩy rửa sạch và khử hết dầu mỡ được nhúng vào thiếc nóng chảy. Còn nếu cần mạ thiếc cho bề mặt của một lá sắt thì người ta tẩy rửa mặt đó thật sạch, đốt nóng lên rồi sát thiếc vào. Ngày nay, phương pháp đó đã lỗi thời, phương pháp mạ bằng điện trong bể mạ đã thay thế nó.

Lịch sử kỹ thuật đã từng biết đến một trường hợp về tình báo công nghiệp có liên quan với việc sản xuất sắt tây. Ở nửa cuối thế kỷ XVII, nước Anh vốn có cả sắt lẫn thiếc nhưng vẫn phải mua sắt tây, vì những người chế tạo sắt không biết bí quyết của việc sản xuất thứ sắt trắng này. Trước đó hơn một trăm năm, các nhà luyện kim ở công quốc Xaxonia đã biết cách mạ thiếc lên các lá sắt mỏng và sản phẩm của họ đã đi đến nhiều nước. Năm 1665, một vị nào đó mang tên Enđri Oaranton (Amđrew Warrington) đã được giao nhiệm vụ khám phá bí mật về nghề này của người Đức. Mấy năm sau, người này đã mô tả “chuyến công cán sáng tạo” của mình trong bài luận văn “Các phương pháp cố thủ của nước Anh ở trên cạn và trên biển” như sau: “Người ta đã dành cho tôi một khoản tiền khá dư dật để trang trải các chi phí trên đường du hành đến nơi làm ra những lá sắt trắng. Từ nơi đó, tôi phải mang về được nghệ thuật của việc sản xuất thứ sắt này”. Cuộc viếng thăm xứ Xaxonia đã thu được kết quả, và chẳng bao lâu sau, các nhà công nghiệp của nước Anh đã có thể phô trương thứ sắt trắng tuyệt vời do chính họ sản xuất ra.

Nhưng chúng ta hãy thử hình dung ba thế kỷ nữa và thử tưởng tượng một quả núi gồm hàng trăm tỷ cái vỏ hộp được sản xuất hàng năm ở tất cả các nước trên thế giới trong thời đại chúng ta. Bên cạch quả núi đồ hộp được dựng lên bằng trí tưởng tượng này, núi khồng lồ Everet trông chẳng khác gì một quả đồi tầm thường. Sớm hay muộn thì các hộp sắt tây rỗng cũng sẽ rơi vào đống rác, song thiếc (mà trong mỗi vỏ hộp có chừng nửa gam) thì không đành lòng chịu chôn vùi ở đây mãi mãi: con người đang tìm cách lấy lại thứ kim loại quý báu này để sử dụng lại nó cho các nhu cầu của mình.

Những chiếc hộp sắt tây được thu nhặt lại rồi được đưa đến một thiết bị đặc biệt; ở đó, dưới tác động của các chất kiềm và của dòng điện, sắt buộc phải cởi bỏ áo bằng thiếc ra. Sắt lá đã được tẩy sạch và những thỏi thiếc sáng ngời đi ra từ “bể tắm” đặc biệt này sẵn sàng trở lại thành vỏ đồ hộp.

Một đặc điểm nổi bật của thiếc là nó rất dễ nóng chảy. Hẳn bạn còn nhớ trong truyện cổ tích của Hanxơ Khrittia Anđecxen (Hans Christian Andersen), chú lính thiếc kiên cường phút chốc đã tan biến trong lửa khi chú bị rơi vào lò do một ý nghĩa độc ác.

Nhờ có nhiệt độ tương đối thấp, nên thiếc rất có tiếng tăm như một thành phần chủ yếu của các chất hàn và các hợp kim dễ nóng chảy. Một điều kỳ thú là hợp kim của thiếc (16 %) với bimut (52 %) và chì (32 %) có thể nóng chảy ngay cả trong nước sôi: nhiệt độ nóng chảy của hợp kim này chỉ là 95 độ C, trong khi đó, các kim loại hợp thành nó đều nóng chảy ở nhiệt độ cao hơn nhiều : thiếc ở 232 độ C, bimut ở 271 độ C, còn chì ở 327 độ C. Các hợp kim trong đó thiếc là chất phụ thêm cho gali và inđi lại còn dễ chuyển sang trạng thái lỏng hơn nữa. Thậm chí còn có loại hợp kim nóng chảy ngay ở 3 độ C. Những hợp kim kiểu như vậy được sử dụng trong kỹ thuật điện để làm cầu chì.

Những tính chất rất tốt như dễ đúc, dễ rèn, có màu trắng đẹp như bạc đã mở cửa đưa thiếc vào nghệ thuật trang trí thực dụng. Ngay ở Ai Cập và Hy Lạp cổ đại, người ta đã dung thiếc để làm các hình trang trí gắn lên các kim loại khác. Trong thiên anh hùng ca “Iliat”, Homer kể rằng, sau khi rèn xong tấm lá chắn cho người anh hùng Asin, vị thần của lửa và của nghề thợ rèn là Hefet đã gắn lên đó một hình trang trí bằng thiếc. Sau đó rất lâu, vào khoảng thế kỷ XIII, những thứ đĩa, cốc, chén, đồ thờ và những đồ dùng khác bằng thiếc có hình chạm nổi đã xuất hiện ở châu Âu.

Thiếc là một trong những thứ vật liệu được dùng làm các ống phát ra âm thanh trong đại phong cầm: người ta cho rằng, kim loại này phát ra âm thanh hùng tráng và trong trẻo. Có một dòng khác trong tiểu sử của thiếc có liên quan với âm thanh: năm 1877, nhà phát minh nổi tiếng người Mỹ Tomat Anva Eđixơn (Alva Edison) nhờ chiếc máy ghi âm do ông chế tạo đã lần đầu tiên ghi được lời nói trên một là thiếc mỏng có phủ một lớp sáp, sau đó ông đã phát lại những lời này – những lời đã đi vào lịch sử của kỹ thuật ghi âm: “Cô Mary bé nhỏ có một chú cừu non”.

Từ thời cổ xưa, thiếc đã là một thành phần quan trọng trong các loại đồng đỏ khác nhau, trong các hợp kim làm chữ in và hợp kim babit (hợp kim để làm bi có khả năng chống mài mòn, do nhà phát minh người Mỹ tên là Babit sáng chế năm 1839).

Rất nhiều hợp chất hoá học của thiếc được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật. Chúng được sử dụng làm chất cầm màu khi nhuộm vải bông và tơ lụa, làm cho đồ sứ và thuỷ tinh có màu đỏ, làm chất nhuộm màu vàng và khi cần thì tạo ra một màn khói dày đặc. Các hợp chất hữu cơ của thiếc làm cho vải dễ ráo nước, ngăn chặn được sự mục nát của gỗ, tiêu diệt được một số loài sâu bọ. Nhưng trong tất cả các hợp chất của thiếc, có lẽ loại hợp chất stanua là được biết đến nhiều nhất trong kỹ thuật ; hợp chất này chuyển sang trạng thái siêu dẫn ở nhiệt độ không thấp lắm : nếu đa số các kim loại, các hợp kim và các chất chỉ mất điện trở ở nhiệt độ gần độ không tuyệt đối, thì niobi stanua chuyển sang trạng thái siêu dẫn (không có điện trở) ngay ở 18 K (hoặc – 255 độ C).

Từ nhiều thế kỷ xa xưa, con người đã biết đến thiếc. Ban đầu, thiếc chỉ được sử dụng trong hợp kim với đồng : hợp kim của hai kim loại này được gọi là đồng đỏ đã được biết đến từ rất lâu trước công nguyên. Các công cụ bằng đồng đỏ cứng hơn và bền hơn hẳn bằng đồng. Có lẽ vì thế mà tên La tinh của thiếc là “stannum” bắt nguồn từ tiếng Phạn “sta”, nghĩa là cứng, bền chắc. Còn bản thân thiếc ở dạng nguyên chất thì lại là một kim loại mềm, hoàn toàn không xứng đáng với tên gọi của mình. thời gian đã hợp pháp hoá điều nghịch lý lịch sử này, và các nhà luyện kim ngày nay dễ dàng gia công thiếc mềm dẻo mà không ngờ rằng họ đang động chạm đến một thứ kim loại “cứng”.

Khi khai quật các ngôi mộ được chôn cách đây khoảng sau ngàn năm, người ta đã tìm thấy một số sản phẩm bằng đồng đỏ. Nói về gương, Plini Bố đã khẳng định rằng “những tấm gương được làm ở Brunđizi bằng hỗn hợp của đồng và thiếc là loại gương tốt nhất trong các loại mà tổ tiên chúng ta biết đến”.

Thật khó mà xác định chính xác cái thời mà xã hội loài người bắt đầu sử dụng thiếc ở dạng nguyên chất. Trong một ngôi mộ cổ Ai Cập thuộc triều vua thứ XVIII (giữa thiên niên kỷ thứ nhất trước công nguyên), người ta đã tìm thấy một chiếc nhẫn và một cái chai bằng thiếc; những vật này được coi là những đồ vật bằng thiếc cổ nhất. Trong các tác phẩm của nhà sử học cổ Hy Lạp Herođot (thế kỷ V trước công nguyên) cũng có những chỗ nói đến việc mạ thiếc để giữ cho sắt khỏi gỉ.

Tại một thành luỹ cổ của người Inka (một bộ tộc da đỏ ở châu Mỹ) ở Pêru, các nhà bác học đã tìm thấy thiếc nguyên chất; có lẽ nó được dùng để nấu đồng đỏ: dân cư trong thành luỹ này vốn nổi tiếng là những nhà luyện kim xuất sắc và là những người thợ khéo léo trong việc chế tác các tác phẩm bằng đồng đỏ. Có lẽ người Inka không sử dụng thiếc ở dạng nguyên chất, vì trong thành luỹ này không tìm thấy một đồ vật nào bằng thiếc cả.

Ernan Cortec (Hernando Cortès) – một tên thực dân người Tây Ban Nha từng xâm chiếm Mêhicô hồi đầu thế kỷ XVI, đã viết: “Đã tìm thấy vài mảng thiếc nhỏ dưới dạng những đồng tiền mỏng ở thổ dân tỉnh Tacxco; khi tiếp tục tìm kiếm, tôi đã phát hiện ra là ở tỉnh này cũng như nhiều tỉnh khác, thiếc đã được sử dụng để làm tiền…”

Giữa những năm 20, ở nước Anh, khi khai quật cạnh một toà lâu đài cổ từng được xây dựng hồi thế kỷ III trước công nguyên, các nhà bác học đã tìm thấy những hố nung trong đó có xỉ thiếc. Điều này có nghĩa là ở đây, nghề luyện thiếc đã phát triển từ hơn hai ngàn năm về trước. Ngoài ra, trong cuốn sách “Bình luận về cuộc chiến tranh ở xứ Gallia”, Julius Cesar có nói đến việc sản xuất thiếc ở một số vùng thuộc nước Anh.

Năm 1971, người ta đã minh oan cho 94 người thợ đúc tiền ở nước Anh sau khi họ đã chết từ lâu. Họ đã bị kết án trước đó … 847 năm. Ngay từ năm 1124, vua Henry I đã trừng trị những công nhân xưởng đúc tiền của mình về tội gian lận: một kẻ nào đó đã tố cáo với nhà vua rằng, khi đúc tiền bằng bạc, những người thợ đúc đã pha thêm vào quá nhiều thiếc. Toà án hoàng gia đã vội vàng đưa ra một bản án hà khắc: chặt tay phải c những người phạm tội; bản án đã được bọn đao phủ của triều đình lập tức thi hành ngay. Mãi cho đến tám thế kỷ rưỡi sau, một nhà bác học ở Oxford đã dùng tia rơngen để phân tích những đồng tiền oan nghiệt này và đã đi đến kết luận dứt khoát : “Những đồng tiền này chứa rất ít thiếc. Nhà vua đã xử phạt không đúng”.

Từ thời xa xưa, khoáng vật caxiterit (còn gọi là đá thiếc) là nguồn thiếc chủ yếu. Trước công nguyên rất lâu, người Phenycia đã phái tàu thuyền của mình đi lấy thiếc ở xứ Caxiterit xa xôi (những hòn đảo nhỏ rất giàu quặng thiếc, nằm ở phía bắc Đại Tây Dương, gần quần đảo Anh), sau này, trung tâm khai thác thiếc của thế giới đã chuyển về đảo Malaisia. Toàn bộ lịch sử của nước Malaisia – nơi mà từ lâu đã nổi tiếng giầu có về thiếc, đã gắn liền với kim loại này. Thủ đô hiện nay của quốc gia này – Kuala Lampua (nghĩa là “cửa sông đục ngầu”), là một thành phố đẹp, tương đối trẻ, ra đời vào nửa cuối thế kỷ XIX tại nơi mà những người Trung Hoa đi tìm vàng đã phát hiện ra mỏ quặng thiết rất lớn. Những ai đã từng đến Kuala Lampua đều mang từ đây về những vật lưu niệm bằng thiếc : lọ cắm hoa, gạt tàn thuốc lá, chân nến … do bàn tay khéo léo của những người thợ Malaisia làm ra.

Nhưng thỉnh thoảng người ta cũng chở ra khỏi nước này những “vật lưu niệm” hoàn toàn khác. Điều đó có thể thấy trong trường hợp sau đây xảy ra ở biên giới giữa Malaisia và Xingapo. Hai nước này tiếp giáp với nhau bằng một con đê đi qua eo biển Johore. Con đường chạy dọc thep con đê này luôn luôn chật ních những ô tô qua lại. Một hôm, một đoàn ô tô kéo rơmooc chở những chiếc cột bằng bê tông rất cao đi đến trạm kiểm soát quá cảnh ở phía Malaisia. Những chiếc cột này giống hệt như những chiếc cột thông thường, nhưng có một cái gì đó khiến nhân viên hải quan cảm thấy khả nghi nên họ đã quyết định “sờ nắn”. Họ ra lệnh cho tài xế lái xe sang một bên đường, và nhờ một chiếc xe cần cẩu, họ đã nhấc một cái cột ra khỏi ô tô rồi dùng búa tạ đập vỡ thành từng đoạn. Cái gì vậy ? Sự nhạy cảm nghề nghiệp đã không đánh lừa các nhân viên hải quan: trong mỗi cột bê tông đều có một cái hòm bằng kim loại đựng tinh quặng thiếc – thứ nguyên liệu rất cần cho các ông chủ nhà máy luyện thiếc ở Xingapo. Trong “bao bì” bằng bê tông có cả thảy 127 tấn tinh quặng rất giàu thiếc. Một lần khác, trong một chiếc ô tô xitec khổng lồ mà ở đây người ta gọi là “tầu chở dầu trên cạn”, thay cho dầu lửa như lời người lái xe đã khẳng định là tám tấn rưỡi tinh quặng thiếc buôn lậu.

Ở Liên Xô – tại vùng viễn đông, Zabaican và Cazăcxtan cũng có trữ lượng quặng thiếc khá lớn. Tại phòng bảo tàng của liên hợp xí nghiệp “Thiếc viễn đông” ở Uxurixcơ còn giữ được một thể liên tinh caxiterit hiếm có, nặng gần nửa tạ.

Cách đây không lâu, Liên Xô đã chế tạo được một khí cụ gọn nhẹ, xách tay được, dùng vào việc tìm quặng thiếc bằng cộng hưởng tia gama. Để xác định hàm lượng thiếc trong quặng với độ chính xác đến vài phần vạn, nhà địa chất được trang bị khí cụ này chỉ mất vài phút là xong. Giá trị của khí cụ này còn thể hiện ở chỗ là nó chỉ nhạy cảm với caxiterit, chứ không để ý đến một khoáng vật khác cũng chứa thiếc là stanin mà công nghiệp rất ít quan tâm đến với tư cách là nguyên liệu để luyện thiếc.

Các nhà khoa học Xô – viết đã có một phát minh lớn: họ đã xác định được rằng, có thể dùng flo để làm chất chỉ thị độc đáo về sự có mặt của thiếc trong một vùng địa chất nào đó. Rất nhiều phép phân tích và thực nghiệm dường như đã cho phép tái tạo lại bức tranh về sự tạo thành quặng từng diễn ra hàng triệu năm về trước. Bây giờ mới vỡ lẽ ra rằng, ở những thời kỳ xa xưa, thiếc đã từng tồn tại dưới dạng một hợp chất phức trong đó luôn luôn có mặt flo. Dần dần, thiếc và các hợp chất của nó lắng đọng lại rồi tạo nên các mỏ thiếc, còn “người bạn cũ” flo của nó thì ở lại gần thân quặng thiếc để “cư trú” vĩnh viễn. Phát minh này cho phép xác định được những vùng có khả năng có quặng thiếc và thậm chí còn giúp cho việc dự báo trữ lượng thiếc.

Các nhà địa chất không những tìm kiếm caxiterit ở trên cạn mà còn tìm cả dưới nước nữa. Nhiều cuộc tìm kiếm đã thu được kết quả tốt : đã phát hiện được sa khoáng chứa thiếc ở đáy biển Nhật Bản trong một vùng biển. Nước vên bờ của các vùng biển thuộc Bắc Băng Dương như vũng Vanka, mũi Thánh và một số nơi khác cũng giàu sa khoáng chứa thiếc. Những người thợ lặn giúp sức rất nhiều cho những người đi tìm quặng dưới đáy biển. Và bản thân các nhà địa chất cũng phải bổ sung thêm bộ đồ lặn vào hành trang thông thường của mình, bởi vì không có nó thì không thể “lục lọi” phần thềm mũi Thánh được.

Vì thiếu thiếc nên các nhà bác học và các kỹ sư luôn luôn phải tìm chất khác để thay thế. Trong khi đó, kim loại này càng ngày càng có thêm nhiều lĩnh vực sử dụng mới. Công ty Mỹ “Ford Motor” đã xây dựng một nhà máy, tại đó đã sử dụng một phương pháp độc đáo đã sản xuất kính cửa sổ thành dải rộng liên tục. Thuỷ tinh lỏng từ lò đi vào một bể chứa rất lớn, dài hàng chục mét, ở đây, nó chảy loang ra theo lớp thiếc nóng chảy. Vì kim loại nóng chảy có bề mặt nhẵn đến mức lý tưởng, nên khi nguội và đông cứng trên bề mặt kim loại, kính cũng hết sức nhẵn và phẳng. Loại kính như vậy không cần phải mài nhẵn và đánh bóng, do đó giảm được nhiều chi phí sản xuất.

Các nhà khoa học Liên Xô đã chế tạo được một loại kính đặc biệt dùng làm một thứ “bẫy” độc đáo để bắt giữ năng lượng mặt trời. Nhìn bề ngoài thì nó không khác gì các loại kính thông thường, chỉ có điều là nó được phủ một lớp thiếc oxit cực kỳ mỏng. Lớp màng mà mắt thường không thể nhìn thấy được này cho ánh sáng mặt trời xuyên qua chứ không hề cản trở gì cả, nhưng lại không cho phép các tia nhiệt phản xạ ngược lại. Loại kính này rất quý đối với các nhà trồng rau: nhà kính được mặt trời sưởi ấm cả ngày, nhưng ban đêm thì hầu như nhiệt độ vẫn giữ nguyên, trong khi đó, các loại kính thông thường thì dễ dàng làm cho nhiệt năng phân tán ra ngoài. Trong các nhà kính loại mới này, các loại cây rau cảm thấy dễ chịu ngay cả khi nhiệt độ ngoài trời giảm đến – 10 độ C. Loại kính có phủ thiếc còn được dùng cho các dụng cụ nung nóng bằng năng lượng mặt trời để thu nhiệt của thiên thể này.

Tiểu sử của thiếc sẽ không đầy đủ nếu không kể đến một câu chuyện gần như là chuyện trinh thám có kết thúc may mắn, trong đó kim loại này đóng vai trò không nhỏ.

… Chiến tranh thế giới thứ hai sắp đến ngày kết thúc. Hiểu được rằng, tương lai sắp tới sẽ không hứa hẹn điều gì dễ chịu, bọn cầm quyền quốc gia “độc lập” Xlovac do Hitle nặn ra hồi năm 1939 trên lãnh thổ Tiệp Khắc đã nghĩ đến chuyện cất giấu một cái gì đó để phòng ngày mạt vận. Chúng cảm thấy rằng, đơn giản hơn hết là cứ thò tay móc vàng trong két do công sức của nhân dân Xlovac làm nên. Nhưng một nhóm người yêu nước giữ các chức vụ trọng trách trong ngân hàng đã quyết không cho chúng làm điều đó. Một số vàng đã được bí mât chuyển sang ngân hàng ở Thuỵ Sĩ và được cất giấu ở đó cho đến khi chiến tranh vì lợi ích của nước Cộng hoà Tiệp Khắc. Những người du kích đã làm được một phần việc nào đó. Nhưng một phần số vàng vẫn đang nằm trong két sắt của ngân hàng Bratixlava.

Một trong những tên cầm đầu trong chính phủ bù nhìn đã mật báo với tên đại sứ Đức ở Bratixlava về những của quý còn nằm trong các tầng hầm sắt và đã yêu cầu đưa binh lính để mở một “chiến dịch ngân hàng” nhằm cướp đoạt vàng. Thực ra thì còn phải có thêm tên tướng của quân đội SS làm ban canh ty thứ ba, và như vậy không còn phải nghi ngờ gì về kết quả của vụ cướp bóc nữa.

Bọn lính SS đã bao vây được toà nhà ngân hàng, còn tên sĩ quan thì vừa doạ bắn các nhân viên vừa ra lệnh giao nộp của quý. Vài phút sau, chúng đã khuân các hòm vàng từ các két sắt lên xe tải của bọn SS. Bọn làm ăn đã xoa tay một cách phấn khởi mà không ngờ rằng, chúng đã vớ phải những thỏi “vàng” do giám đốc xưởng đúc tiền làm sẵn bằng … thiếc. Còn các nhân viên ngân hàng thì kiểm tra lại một lần nữa những ổ khoá của những nơi cất giấu vàng thật và bắt đầu nóng lòng chờ đợi ngày giải phóng đất nước mình khỏi quân đội Hitle.

Năm 1910, nhà khảo sát địa cực người Anh, thuyền trưởng Rôbec Xcot đã trang bị cho một đoàn thám hiểm có nhiệm vụ đi đến Nam cực, nơi mà thời bấy giờ con người chưa đặt chân đến. Những vị du khách quả cảm này đã trải qua nhiều tháng ngày gian nan trên hoang mạc băng tuyết của lục địa Nam cực, họ còn để lại trên đường đi của mình những kho nho nhỏ chứa thực phẩm và dầu hoả dự trữ cho đường trở về.

Cuối cùng, đầu năm 1912, đoàn thám hiểm đã đến Nam cực, nhưng thật là mất hết hứng khởi, vì Xcot đã phát hiện ra một dòng chữ ghi lại: thì ra trước đó một tháng, nhà thám hiểm Ruan Amunxen (Roald Amundsen) người Na Uy đã đến đây rồi. Song, tai họa chủ yếu đã chờ đợi Xcot trên đường trở về. Ngay tại kho trạm đầu tiên đã không còn dầu hoả nữa: các hộp sắt tây đựng dầu đã rỗng không. Những con người mệt mỏi, lạnh cóng và đói khát ấy không có gì để sưởi ấm, để nấu thức ăn. Vất vả lắm, họ mới lê bước được đến trạm tiếp theo, và ở đây cũng những cái hộp rỗng đã chờ đón họ: tất cả dầu hoả đều chảy hết. Không đủ sức chống đỡ với giá rét địa cực và những cơn bão tuyết dữ dội đang hoành hành ở Nam cực lúc đó, nên chẳng bao lâu, Rôbec Xcot và các chiến hữu của ông đã lần lượt bỏ mạng.

Vậy do đâu mà dầu hoả biến mất một cách bí hiểm như vậy ? Tại sao cuộc thám hiểm đã được trù tính kỹ càng lại phải kết thúc một cách bị thảm như vậy ?

Nguyên nhân thật đơn giản. Các hộp đựng dầu hoả bằng sắt tây đã được hàn bằng thiếc. Có lẽ các nhà thám hiểm đã không biết rằng, trong băng giá, thiếc bị “cảm lạnh”: lúc đầu thứ kim loại màu trắng lấp lánh này biến thành kim loại màu xám xịt, sau đó thì mủn ra thành bột. Hiện tượng này được gọi là “bệnh dịch của thiếc” và nó đã đóng vai trò định mệnh trong số phận của đoàn thám hiểm.

Từ lâu trước khi xảy ra sự kiện vừa kể, người ta đã biết rằng, thiếc rất dễ “mắc bệnh” khi bị lạnh. Ngay từ thời trung cổ, những người dùng bát đĩa bằng thiếc đã nhận thấy rằng, khi gặp lạnh, chúng sẽ bị bao phủ bởi những vết “lở loét” lan rộng dần và cuối cùng bát đĩa biến thành bột. Thêm vào đó, đĩa thiếc bị cảm lạnh chỉ cần chạm vào chiếc khác còn “khoẻ mạnh” thì chẳng mấy chốc, chiếc “khoẻ mạnh” cũng bị các vết xám xịt bao phủ rồi mủn ra.

Cuối thế kỷ trước, môt đoàn tàu hoả chở những thỏi thiếc đã khởi hành từ Hà Lan sang Nga. Khi đến Maxcơva, người ta mở các toa tàu ra thì thấy trong đó toàn là thứ bột xám chẳng dùng được vào việc gì cả. Mùa đông ở nước Nga đã “chơi khăm” môt vố độc ác với những người nhận thiếc.

Cũng vào khoảng những năm đó, một đoàn thám hiểm được trang bị tốt đã đến Xibia. Hình như mọi thứ đã được dự liệu để cho băng giá vùng Xibia không cản chở đến công việc tốt đẹp của đoàn. Nhưng các nhà thám hiểm vẫn phạm một sai sót: họ đã mang theo bát đĩa bằng thiếc, nên chỉ sau một thời gian ngắn, tất cả chúng đều bị hỏng. Thế là đành phải đẽo thìa và bát bằng gỗ để thay thế. Sau đó, đoàn thám hiểm mới có thể tiếp tục cuộc hành trình của mình.

Đầu thế kỷ XX, tại kho quân khu ở Petecbua đã xảy ra một chuyện rất tai tiếng: trong cuộc kiểm tra viên sĩ quan hậu cần đã phát hiện thấy là những chiếc cúc bằng thiếc dùng cho quân phục của các binh lính đã biến mất hết, các hòm đựng các loại cúc này thì đầy ắp một thứ bột xám. Mặc dầu trong kho rét buốt ghê người nhưng viên sĩ quan hậu cần khốn khổ vẫn toán hết mồ hôi. Tất nhiên, anh ta sẽ bị nghi là ăn cắp, mà điều đó thì chẳng hứa hẹn gì khác ngoài hình phạt khổ sai. Song kết luận của phòng thí nghiệm hoá học – nơi mà thứ bột trong các hòm được gửi đến để xét nghiệm, đã cứu con người tội nghiệp này: “Không phải nghi ngờ gì nữa, thứ bột mà các ngài gửi đến để phân tích chính là thiếc. Rõ ràng là trong trường hợp này đã xảy ra một hiện tượng mà hoá học gọi là “bệnh dịch của thiếc” .

Vậy thì sự biến đổi như vậy của thiếc đã diễn ra như thế nào ? Thời trung cổ, bọn thầy tu dốt nát cho rằng, “bệnh dịch của thiếc” là do những lời nguyền rủa của các mụ phù thuỷ gây ra, chính vì vậy nên nhiều người đàn bà không có tội tình gì đã bị thiêu sống trên đống lửa “trừ tà”. Với sự phát triển của khoa học, tính vô căn cứ của điều khẳng định như vậy là quá rõ ràng, nhưng suốt một thời gian dài, các nhà bác học vẫn không thể tìm được nguyên nhân thật sự của “bệnh dịch thiếc”.

Chỉ sau khi phép phân tích bằng tia rơngen giúp các nhà kim loại học nhìn nhận thấu tận tâm can và xác định được cấu trúc tinh thể của các kim loại, họ mới hoàn toàn minh oan cho các “mụ phù thuỷ” và nêu lên cách lý giải khoa học thực sự về hiện tượng bí ẩn này. Thì ra thiếc (cũng như các kim loại khác) có thể có các dạng tinh thể khác nhau. Ở nhiệt độ bình thường hoặc cao hơn thì thiếc trắng – một kim loại dẻo và dai, là biến thể bền vững nhất. Khi nhiệt độ xuống dưới 13 độ C, mạng tinh thể của thiếc được thay đổi lại để cho các nguyên tử bố trí trong không gian ít đặc sít hơn. Biến thể mới hình thành trong trường hợp này được gọi là thiếc xám; thiếc xám không còn các tính chất kim loại nữa và trở thành một chất bán dẫn. Ứng suất bên trong xuất hiện ở những chỗ tiếp giáp của các mạng tinh thể khác nhau làm cho thiếc bị rạn nứt và biến thành bột. Nhiệt độ xung quanh càng thấp thì sự chuyển hoá từ biến thể này sang biến thể kia diễn ra càng nhanh. Ở nhiệt độ – 33 độ C, tốc độ chuyển hoá này đạt tới trị số lớn nhất. Bởi vậy, những cơn giá rét khủng khiếp đã trừng phạt các đồ vật bằng thiếc một cách tàn nhẫn và nhanh chóng đến thế.

Tuy vậy, chính thiếc lại được sử dụng rộng rãi để hàn các khí cụ vô tuyến điện, nhất là các khí cụ bán dẫn, để mạ các dây dẫn và các chi tiết khác; thiếc vẫn còn đi với chúng đến cả Bắc cực lẫn Nam cực và những nơi lạnh lẽo khác trên hành tinh của chúng ta . Thế có nghĩa là tất cả các khí cụ mà trong đó có sử dụng thiếc đều rất chóng hỏng hay sao? Tất nhiên là không. Các nhà bác học đã biết cách “tiêm chủng” cho thiếc, tạo cho kim loại này tính miễn dịch đối với “bệnh dịch thiếc”. Chẳng hạn, bimut là thứ “vacxin” thích hợp nhất cho mục đích này. Bằng cách cung cấp các điện tử bổ xung cho mạng tinh thể của thiếc, các nguyên tử bimut làm cho trạng thái của thiếc được ổn định, hoàn toàn loại trừ được khả năng “nhiễm bệnh”.

Thiếc nguyên chất có một tính chất đáng chú ý : khi uốn cong một thỏi hoặc một tấm thiếc, ta nghe thấy tiếng tí tách khe khẽ – đó là “tiếng kêu của thép”. Dấu hiệu đặc trưng này xuất hiện do sự cọ xát lẫn nhau giữa các tinh thể thiếc khi chúng bị xê dịch và biến dạng. Còn các hợp kim của thiếc với các kim loại khác thì trong tình huống như vậy, như người ta thường nói, chúng lại biết “giữ mồm giữ miệng”.

Hiện nay, gần một nửa lượng thiếc khai thác được trên thế giới được sử dụng vào việc sản xuất sắt tây – thứ sắt chủ yếu dùng để làm vỏ đồ hộp. Ở đây, những phẩm chất quý giá của kim loại này đã được bộc lộ đầy đủ: nó bền vững đối với oxi, nước, các axit hữu cơ; đồng thời, các muối của nó lại hoàn toàn không độc hại đối với cơ thể con ngườ. Thiếc đảm đương nhiệm vụ này một cách tuyệt vời và trên thực tế thì không có kim loại nào cạnh tranh nổi với nó. Không phải ngẫu nhiên mà người ta gọi thiếc là “kim loại của đồ hộp”. Nhờ một lá thiếc cực kỳ mỏng phủ lên lá sắt, chúng ta có thể bảo quản khá lâu hàng triệu tấn thịt, cá, rau, quả, bơ , sữa.

Trước đây, để tráng một lớp thiếc người ta dùng phương pháp nhiệt, trong đó, lá sắt đã tẩy rửa sạch và khử hết dầu mỡ được nhúng vào thiếc nóng chảy. Còn nếu cần mạ thiếc cho bề mặt của một lá sắt thì người ta tẩy rửa mặt đó thật sạch, đốt nóng lên rồi sát thiếc vào. Ngày nay, phương pháp đó đã lỗi thời, phương pháp mạ bằng điện trong bể mạ đã thay thế nó.

Lịch sử kỹ thuật đã từng biết đến một trường hợp về tình báo công nghiệp có liên quan với việc sản xuất sắt tây. Ở nửa cuối thế kỷ XVII, nước Anh vốn có cả sắt lẫn thiếc nhưng vẫn phải mua sắt tây, vì những người chế tạo sắt không biết bí quyết của việc sản xuất thứ sắt trắng này. Trước đó hơn một trăm năm, các nhà luyện kim ở công quốc Xaxonia đã biết cách mạ thiếc lên các lá sắt mỏng và sản phẩm của họ đã đi đến nhiều nước. Năm 1665, một vị nào đó mang tên Enđri Oaranton (Amđrew Warrington) đã được giao nhiệm vụ khám phá bí mật về nghề này của người Đức. Mấy năm sau, người này đã mô tả “chuyến công cán sáng tạo” của mình trong bài luận văn “Các phương pháp cố thủ của nước Anh ở trên cạn và trên biển” như sau: “Người ta đã dành cho tôi một khoản tiền khá dư dật để trang trải các chi phí trên đường du hành đến nơi làm ra những lá sắt trắng. Từ nơi đó, tôi phải mang về được nghệ thuật của việc sản xuất thứ sắt này”. Cuộc viếng thăm xứ Xaxonia đã thu được kết quả, và chẳng bao lâu sau, các nhà công nghiệp của nước Anh đã có thể phô trương thứ sắt trắng tuyệt vời do chính họ sản xuất ra.

Nhưng chúng ta hãy thử hình dung ba thế kỷ nữa và thử tưởng tượng một quả núi gồm hàng trăm tỷ cái vỏ hộp được sản xuất hàng năm ở tất cả các nước trên thế giới trong thời đại chúng ta. Bên cạch quả núi đồ hộp được dựng lên bằng trí tưởng tượng này, núi khồng lồ Everet trông chẳng khác gì một quả đồi tầm thường. Sớm hay muộn thì các hộp sắt tây rỗng cũng sẽ rơi vào đống rác, song thiếc (mà trong mỗi vỏ hộp có chừng nửa gam) thì không đành lòng chịu chôn vùi ở đây mãi mãi: con người đang tìm cách lấy lại thứ kim loại quý báu này để sử dụng lại nó cho các nhu cầu của mình.

Những chiếc hộp sắt tây được thu nhặt lại rồi được đưa đến một thiết bị đặc biệt; ở đó, dưới tác động của các chất kiềm và của dòng điện, sắt buộc phải cởi bỏ áo bằng thiếc ra. Sắt lá đã được tẩy sạch và những thỏi thiếc sáng ngời đi ra từ “bể tắm” đặc biệt này sẵn sàng trở lại thành vỏ đồ hộp.

Một đặc điểm nổi bật của thiếc là nó rất dễ nóng chảy. Hẳn bạn còn nhớ trong truyện cổ tích của Hanxơ Khrittia Anđecxen (Hans Christian Andersen), chú lính thiếc kiên cường phút chốc đã tan biến trong lửa khi chú bị rơi vào lò do một ý nghĩa độc ác.

Nhờ có nhiệt độ tương đối thấp, nên thiếc rất có tiếng tăm như một thành phần chủ yếu của các chất hàn và các hợp kim dễ nóng chảy. Một điều kỳ thú là hợp kim của thiếc (16 %) với bimut (52 %) và chì (32 %) có thể nóng chảy ngay cả trong nước sôi: nhiệt độ nóng chảy của hợp kim này chỉ là 95 độ C, trong khi đó, các kim loại hợp thành nó đều nóng chảy ở nhiệt độ cao hơn nhiều : thiếc ở 232 độ C, bimut ở 271 độ C, còn chì ở 327 độ C. Các hợp kim trong đó thiếc là chất phụ thêm cho gali và inđi lại còn dễ chuyển sang trạng thái lỏng hơn nữa. Thậm chí còn có loại hợp kim nóng chảy ngay ở 3 độ C. Những hợp kim kiểu như vậy được sử dụng trong kỹ thuật điện để làm cầu chì.

Những tính chất rất tốt như dễ đúc, dễ rèn, có màu trắng đẹp như bạc đã mở cửa đưa thiếc vào nghệ thuật trang trí thực dụng. Ngay ở Ai Cập và Hy Lạp cổ đại, người ta đã dung thiếc để làm các hình trang trí gắn lên các kim loại khác. Trong thiên anh hùng ca “Iliat”, Homer kể rằng, sau khi rèn xong tấm lá chắn cho người anh hùng Asin, vị thần của lửa và của nghề thợ rèn là Hefet đã gắn lên đó một hình trang trí bằng thiếc. Sau đó rất lâu, vào khoảng thế kỷ XIII, những thứ đĩa, cốc, chén, đồ thờ và những đồ dùng khác bằng thiếc có hình chạm nổi đã xuất hiện ở châu Âu.

Thiếc là một trong những thứ vật liệu được dùng làm các ống phát ra âm thanh trong đại phong cầm: người ta cho rằng, kim loại này phát ra âm thanh hùng tráng và trong trẻo. Có một dòng khác trong tiểu sử của thiếc có liên quan với âm thanh: năm 1877, nhà phát minh nổi tiếng người Mỹ Tomat Anva Eđixơn (Alva Edison) nhờ chiếc máy ghi âm do ông chế tạo đã lần đầu tiên ghi được lời nói trên một là thiếc mỏng có phủ một lớp sáp, sau đó ông đã phát lại những lời này – những lời đã đi vào lịch sử của kỹ thuật ghi âm: “Cô Mary bé nhỏ có một chú cừu non”.

Từ thời cổ xưa, thiếc đã là một thành phần quan trọng trong các loại đồng đỏ khác nhau, trong các hợp kim làm chữ in và hợp kim babit (hợp kim để làm bi có khả năng chống mài mòn, do nhà phát minh người Mỹ tên là Babit sáng chế năm 1839).

Rất nhiều hợp chất hoá học của thiếc được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật. Chúng được sử dụng làm chất cầm màu khi nhuộm vải bông và tơ lụa, làm cho đồ sứ và thuỷ tinh có màu đỏ, làm chất nhuộm màu vàng và khi cần thì tạo ra một màn khói dày đặc. Các hợp chất hữu cơ của thiếc làm cho vải dễ ráo nước, ngăn chặn được sự mục nát của gỗ, tiêu diệt được một số loài sâu bọ. Nhưng trong tất cả các hợp chất của thiếc, có lẽ loại hợp chất stanua là được biết đến nhiều nhất trong kỹ thuật ; hợp chất này chuyển sang trạng thái siêu dẫn ở nhiệt độ không thấp lắm : nếu đa số các kim loại, các hợp kim và các chất chỉ mất điện trở ở nhiệt độ gần độ không tuyệt đối, thì niobi stanua chuyển sang trạng thái siêu dẫn (không có điện trở) ngay ở 18 K (hoặc – 255 độ C).

Từ nhiều thế kỷ xa xưa, con người đã biết đến thiếc. Ban đầu, thiếc chỉ được sử dụng trong hợp kim với đồng : hợp kim của hai kim loại này được gọi là đồng đỏ đã được biết đến từ rất lâu trước công nguyên. Các công cụ bằng đồng đỏ cứng hơn và bền hơn hẳn bằng đồng. Có lẽ vì thế mà tên La tinh của thiếc là “stannum” bắt nguồn từ tiếng Phạn “sta”, nghĩa là cứng, bền chắc. Còn bản thân thiếc ở dạng nguyên chất thì lại là một kim loại mềm, hoàn toàn không xứng đáng với tên gọi của mình. thời gian đã hợp pháp hoá điều nghịch lý lịch sử này, và các nhà luyện kim ngày nay dễ dàng gia công thiếc mềm dẻo mà không ngờ rằng họ đang động chạm đến một thứ kim loại “cứng”.

Khi khai quật các ngôi mộ được chôn cách đây khoảng sau ngàn năm, người ta đã tìm thấy một số sản phẩm bằng đồng đỏ. Nói về gương, Plini Bố đã khẳng định rằng “những tấm gương được làm ở Brunđizi bằng hỗn hợp của đồng và thiếc là loại gương tốt nhất trong các loại mà tổ tiên chúng ta biết đến”.

Thật khó mà xác định chính xác cái thời mà xã hội loài người bắt đầu sử dụng thiếc ở dạng nguyên chất. Trong một ngôi mộ cổ Ai Cập thuộc triều vua thứ XVIII (giữa thiên niên kỷ thứ nhất trước công nguyên), người ta đã tìm thấy một chiếc nhẫn và một cái chai bằng thiếc; những vật này được coi là những đồ vật bằng thiếc cổ nhất. Trong các tác phẩm của nhà sử học cổ Hy Lạp Herođot (thế kỷ V trước công nguyên) cũng có những chỗ nói đến việc mạ thiếc để giữ cho sắt khỏi gỉ.

Tại một thành luỹ cổ của người Inka (một bộ tộc da đỏ ở châu Mỹ) ở Pêru, các nhà bác học đã tìm thấy thiếc nguyên chất; có lẽ nó được dùng để nấu đồng đỏ: dân cư trong thành luỹ này vốn nổi tiếng là những nhà luyện kim xuất sắc và là những người thợ khéo léo trong việc chế tác các tác phẩm bằng đồng đỏ. Có lẽ người Inka không sử dụng thiếc ở dạng nguyên chất, vì trong thành luỹ này không tìm thấy một đồ vật nào bằng thiếc cả.

Ernan Cortec (Hernando Cortès) – một tên thực dân người Tây Ban Nha từng xâm chiếm Mêhicô hồi đầu thế kỷ XVI, đã viết: “Đã tìm thấy vài mảng thiếc nhỏ dưới dạng những đồng tiền mỏng ở thổ dân tỉnh Tacxco; khi tiếp tục tìm kiếm, tôi đã phát hiện ra là ở tỉnh này cũng như nhiều tỉnh khác, thiếc đã được sử dụng để làm tiền…”

Giữa những năm 20, ở nước Anh, khi khai quật cạnh một toà lâu đài cổ từng được xây dựng hồi thế kỷ III trước công nguyên, các nhà bác học đã tìm thấy những hố nung trong đó có xỉ thiếc. Điều này có nghĩa là ở đây, nghề luyện thiếc đã phát triển từ hơn hai ngàn năm về trước. Ngoài ra, trong cuốn sách “Bình luận về cuộc chiến tranh ở xứ Gallia”, Julius Cesar có nói đến việc sản xuất thiếc ở một số vùng thuộc nước Anh.

Năm 1971, người ta đã minh oan cho 94 người thợ đúc tiền ở nước Anh sau khi họ đã chết từ lâu. Họ đã bị kết án trước đó … 847 năm. Ngay từ năm 1124, vua Henry I đã trừng trị những công nhân xưởng đúc tiền của mình về tội gian lận: một kẻ nào đó đã tố cáo với nhà vua rằng, khi đúc tiền bằng bạc, những người thợ đúc đã pha thêm vào quá nhiều thiếc. Toà án hoàng gia đã vội vàng đưa ra một bản án hà khắc: chặt tay phải c những người phạm tội; bản án đã được bọn đao phủ của triều đình lập tức thi hành ngay. Mãi cho đến tám thế kỷ rưỡi sau, một nhà bác học ở Oxford đã dùng tia rơngen để phân tích những đồng tiền oan nghiệt này và đã đi đến kết luận dứt khoát : “Những đồng tiền này chứa rất ít thiếc. Nhà vua đã xử phạt không đúng”.

Từ thời xa xưa, khoáng vật caxiterit (còn gọi là đá thiếc) là nguồn thiếc chủ yếu. Trước công nguyên rất lâu, người Phenycia đã phái tàu thuyền của mình đi lấy thiếc ở xứ Caxiterit xa xôi (những hòn đảo nhỏ rất giàu quặng thiếc, nằm ở phía bắc Đại Tây Dương, gần quần đảo Anh), sau này, trung tâm khai thác thiếc của thế giới đã chuyển về đảo Malaisia. Toàn bộ lịch sử của nước Malaisia – nơi mà từ lâu đã nổi tiếng giầu có về thiếc, đã gắn liền với kim loại này. Thủ đô hiện nay của quốc gia này – Kuala Lampua (nghĩa là “cửa sông đục ngầu”), là một thành phố đẹp, tương đối trẻ, ra đời vào nửa cuối thế kỷ XIX tại nơi mà những người Trung Hoa đi tìm vàng đã phát hiện ra mỏ quặng thiết rất lớn. Những ai đã từng đến Kuala Lampua đều mang từ đây về những vật lưu niệm bằng thiếc : lọ cắm hoa, gạt tàn thuốc lá, chân nến … do bàn tay khéo léo của những người thợ Malaisia làm ra.

Nhưng thỉnh thoảng người ta cũng chở ra khỏi nước này những “vật lưu niệm” hoàn toàn khác. Điều đó có thể thấy trong trường hợp sau đây xảy ra ở biên giới giữa Malaisia và Xingapo. Hai nước này tiếp giáp với nhau bằng một con đê đi qua eo biển Johore. Con đường chạy dọc thep con đê này luôn luôn chật ních những ô tô qua lại. Một hôm, một đoàn ô tô kéo rơmooc chở những chiếc cột bằng bê tông rất cao đi đến trạm kiểm soát quá cảnh ở phía Malaisia. Những chiếc cột này giống hệt như những chiếc cột thông thường, nhưng có một cái gì đó khiến nhân viên hải quan cảm thấy khả nghi nên họ đã quyết định “sờ nắn”. Họ ra lệnh cho tài xế lái xe sang một bên đường, và nhờ một chiếc xe cần cẩu, họ đã nhấc một cái cột ra khỏi ô tô rồi dùng búa tạ đập vỡ thành từng đoạn. Cái gì vậy ? Sự nhạy cảm nghề nghiệp đã không đánh lừa các nhân viên hải quan: trong mỗi cột bê tông đều có một cái hòm bằng kim loại đựng tinh quặng thiếc – thứ nguyên liệu rất cần cho các ông chủ nhà máy luyện thiếc ở Xingapo. Trong “bao bì” bằng bê tông có cả thảy 127 tấn tinh quặng rất giàu thiếc. Một lần khác, trong một chiếc ô tô xitec khổng lồ mà ở đây người ta gọi là “tầu chở dầu trên cạn”, thay cho dầu lửa như lời người lái xe đã khẳng định là tám tấn rưỡi tinh quặng thiếc buôn lậu.

Ở Liên Xô – tại vùng viễn đông, Zabaican và Cazăcxtan cũng có trữ lượng quặng thiếc khá lớn. Tại phòng bảo tàng của liên hợp xí nghiệp “Thiếc viễn đông” ở Uxurixcơ còn giữ được một thể liên tinh caxiterit hiếm có, nặng gần nửa tạ.

Cách đây không lâu, Liên Xô đã chế tạo được một khí cụ gọn nhẹ, xách tay được, dùng vào việc tìm quặng thiếc bằng cộng hưởng tia gama. Để xác định hàm lượng thiếc trong quặng với độ chính xác đến vài phần vạn, nhà địa chất được trang bị khí cụ này chỉ mất vài phút là xong. Giá trị của khí cụ này còn thể hiện ở chỗ là nó chỉ nhạy cảm với caxiterit, chứ không để ý đến một khoáng vật khác cũng chứa thiếc là stanin mà công nghiệp rất ít quan tâm đến với tư cách là nguyên liệu để luyện thiếc.

Các nhà khoa học Xô – viết đã có một phát minh lớn: họ đã xác định được rằng, có thể dùng flo để làm chất chỉ thị độc đáo về sự có mặt của thiếc trong một vùng địa chất nào đó. Rất nhiều phép phân tích và thực nghiệm dường như đã cho phép tái tạo lại bức tranh về sự tạo thành quặng từng diễn ra hàng triệu năm về trước. Bây giờ mới vỡ lẽ ra rằng, ở những thời kỳ xa xưa, thiếc đã từng tồn tại dưới dạng một hợp chất phức trong đó luôn luôn có mặt flo. Dần dần, thiếc và các hợp chất của nó lắng đọng lại rồi tạo nên các mỏ thiếc, còn “người bạn cũ” flo của nó thì ở lại gần thân quặng thiếc để “cư trú” vĩnh viễn. Phát minh này cho phép xác định được những vùng có khả năng có quặng thiếc và thậm chí còn giúp cho việc dự báo trữ lượng thiếc.

Các nhà địa chất không những tìm kiếm caxiterit ở trên cạn mà còn tìm cả dưới nước nữa. Nhiều cuộc tìm kiếm đã thu được kết quả tốt : đã phát hiện được sa khoáng chứa thiếc ở đáy biển Nhật Bản trong một vùng biển. Nước vên bờ của các vùng biển thuộc Bắc Băng Dương như vũng Vanka, mũi Thánh và một số nơi khác cũng giàu sa khoáng chứa thiếc. Những người thợ lặn giúp sức rất nhiều cho những người đi tìm quặng dưới đáy biển. Và bản thân các nhà địa chất cũng phải bổ sung thêm bộ đồ lặn vào hành trang thông thường của mình, bởi vì không có nó thì không thể “lục lọi” phần thềm mũi Thánh được.

Vì thiếu thiếc nên các nhà bác học và các kỹ sư luôn luôn phải tìm chất khác để thay thế. Trong khi đó, kim loại này càng ngày càng có thêm nhiều lĩnh vực sử dụng mới. Công ty Mỹ “Ford Motor” đã xây dựng một nhà máy, tại đó đã sử dụng một phương pháp độc đáo đã sản xuất kính cửa sổ thành dải rộng liên tục. Thuỷ tinh lỏng từ lò đi vào một bể chứa rất lớn, dài hàng chục mét, ở đây, nó chảy loang ra theo lớp thiếc nóng chảy. Vì kim loại nóng chảy có bề mặt nhẵn đến mức lý tưởng, nên khi nguội và đông cứng trên bề mặt kim loại, kính cũng hết sức nhẵn và phẳng. Loại kính như vậy không cần phải mài nhẵn và đánh bóng, do đó giảm được nhiều chi phí sản xuất.

Các nhà khoa học Liên Xô đã chế tạo được một loại kính đặc biệt dùng làm một thứ “bẫy” độc đáo để bắt giữ năng lượng mặt trời. Nhìn bề ngoài thì nó không khác gì các loại kính thông thường, chỉ có điều là nó được phủ một lớp thiếc oxit cực kỳ mỏng. Lớp màng mà mắt thường không thể nhìn thấy được này cho ánh sáng mặt trời xuyên qua chứ không hề cản trở gì cả, nhưng lại không cho phép các tia nhiệt phản xạ ngược lại. Loại kính này rất quý đối với các nhà trồng rau: nhà kính được mặt trời sưởi ấm cả ngày, nhưng ban đêm thì hầu như nhiệt độ vẫn giữ nguyên, trong khi đó, các loại kính thông thường thì dễ dàng làm cho nhiệt năng phân tán ra ngoài. Trong các nhà kính loại mới này, các loại cây rau cảm thấy dễ chịu ngay cả khi nhiệt độ ngoài trời giảm đến – 10 độ C. Loại kính có phủ thiếc còn được dùng cho các dụng cụ nung nóng bằng năng lượng mặt trời để thu nhiệt của thiên thể này.

Tiểu sử của thiếc sẽ không đầy đủ nếu không kể đến một câu chuyện gần như là chuyện trinh thám có kết thúc may mắn, trong đó kim loại này đóng vai trò không nhỏ.

… Chiến tranh thế giới thứ hai sắp đến ngày kết thúc. Hiểu được rằng, tương lai sắp tới sẽ không hứa hẹn điều gì dễ chịu, bọn cầm quyền quốc gia “độc lập” Xlovac do Hitle nặn ra hồi năm 1939 trên lãnh thổ Tiệp Khắc đã nghĩ đến chuyện cất giấu một cái gì đó để phòng ngày mạt vận. Chúng cảm thấy rằng, đơn giản hơn hết là cứ thò tay móc vàng trong két do công sức của nhân dân Xlovac làm nên. Nhưng một nhóm người yêu nước giữ các chức vụ trọng trách trong ngân hàng đã quyết không cho chúng làm điều đó. Một số vàng đã được bí mât chuyển sang ngân hàng ở Thuỵ Sĩ và được cất giấu ở đó cho đến khi chiến tranh vì lợi ích của nước Cộng hoà Tiệp Khắc. Những người du kích đã làm được một phần việc nào đó. Nhưng một phần số vàng vẫn đang nằm trong két sắt của ngân hàng Bratixlava.

Một trong những tên cầm đầu trong chính phủ bù nhìn đã mật báo với tên đại sứ Đức ở Bratixlava về những của quý còn nằm trong các tầng hầm sắt và đã yêu cầu đưa binh lính để mở một “chiến dịch ngân hàng” nhằm cướp đoạt vàng. Thực ra thì còn phải có thêm tên tướng của quân đội SS làm ban canh ty thứ ba, và như vậy không còn phải nghi ngờ gì về kết quả của vụ cướp bóc nữa.

Bọn lính SS đã bao vây được toà nhà ngân hàng, còn tên sĩ quan thì vừa doạ bắn các nhân viên vừa ra lệnh giao nộp của quý. Vài phút sau, chúng đã khuân các hòm vàng từ các két sắt lên xe tải của bọn SS. Bọn làm ăn đã xoa tay một cách phấn khởi mà không ngờ rằng, chúng đã vớ phải những thỏi “vàng” do giám đốc xưởng đúc tiền làm sẵn bằng … thiếc. Còn các nhân viên ngân hàng thì kiểm tra lại một lần nữa những ổ khoá của những nơi cất giấu vàng thật và bắt đầu nóng lòng chờ đợi ngày giải phóng đất nước mình khỏi quân đội Hitle.

Đọc truyện hay đừng quên like và chia sẻ truyện tới bạn bè, để lại bình luận là cách để ủng hộ webtruyenfree. Thỉnh thoảng ấn vào q uảng c áo ngày 1-2 lần để tụi mình có kinh phí duy trì web các bạn nhé!