Kể chuyện về kim loại

Mg - Kim loại "dễ phát khùng"

Tìm kiếm loại “đá mầu nhiệm” trứ danh là một trong những vấn đề chủ yếu mà biết bao “cán bộ khoa học” của các phòng thí nghiệm giả kim thuật thời trung cổ đã dốc sức vào đấy. Họ hy vọng rằng, nếu có loại đá đó thì sẽ tìm ra bí quyết để biến các kim loại rẻ tiền thành vàng.

Các cuộc tìm kiếm đã được tiến hành theo nhiều hướng khác nhau. Một số người đề nghị dùng chì vào mục đích này. Chì phải được đốt nóng đến khi thu được “sư tử đỏ” (tức là đến khi nóng chảy), sau đó đem đun sôi trong rượu vang chua. Những người khác lại cho rằng, nước đái của súc vật là nguyên liệu thích hợp nhất để làm ra “hòn đá mầu nhiệm”. Một số người khác thì cho rằng, chân lý ở trong nước.

Cuối thế kỷ XVIII, một trong những nhà giả kim thuật người Anh, có lẽ là người theo phái thứ ba, lấy nước lấy chảy ra từ lòng đất ở gần thành phố Epxom đem đun cho bốc hơi hết, kết quả là đã thu được một loại muối có vị đắng và có tác dụng nhuận tràng, chứ không phải là “thứ đá mầu nhiệm”. Mấy năm sau mới phát hiện ra rằng, khi tương tác với “kiềm bất biến” (thời bấy giờ người ta gọi xút và potat như vậy), muối này tạo ra một chất bột màu trắng, xốp và nhẹ. Khi nung một khoáng vật tìm thấy ở ngoại vi thành phố cổ Hy Lạp Magnexi, người ta cũng thu được thứ bột đúng như thế. Vì sự giống nhau này nên muối Epxom đã được gọi là magezit trắng.

Năm 1808, nhà bác học người Anh là Humphry Davy khi phân tích magezit trắng đã thu được một nguyên tố mới mà ông gọi là magie. Lễ mừng nhân dịp tìm ra nguyên tố mới này đã không có pháo hoa, bởi vì thời bấy giờ chưa ai biết rằng, “đứa con mới sinh” này có những tính chất tuyệt vời thuộc về kỹ thuật làm thuốc pháo.

Magie là một thứ kim loại trắng như bạc và rất nhẹ. Nó nhẹ hơn đồng hoặc sắt khoảng năm lần; ngay cả nhôm “có cánh” cũng nặng hơn magie một lần rưỡi. Nhiệt độ nóng chảy của magie không cao lắm, chỉ 650 độ C, nhưng trong những điều kiện bình thường thì nấu chảy magie lại tương đối khó, vì khi bị nung nóng trong không khí đến 550 độ C, nó bùng lên và bốc cháy tức khắc với ngọn lửa sáng đến chói mắt (tính chất này của magie được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật làm thuốc pháo). Để đốt kim loại này, chỉ cần gí vào nó một que diêm cháy dở, còn trong môi trường khí clo thì nó tự bốc cháy ngay ở nhiệt độ ở trong phòng.

Khi cháy, magie tỏa ra nhiệt lượng rất lớn và nhiều tia tử ngoại: chỉ vài gam “nhiên liệu” cũng đủ để đun sôi một cục nước đá. Các nhà khoa học ở Viện hóa học công nghiệp Vacsava đã lợi dụng tính chất này của magie vào một việc rất độc đáo: họ đề nghị chế tạo thử vỏ đồ hộp có gắn một mảnh magie mỏng để làm chất đốt nóng: chỉ cần mở hộp ra là mảnh magie tự bốc cháy và vài phút sau, có thể dọn ngay món ăn nóng lên bàn.

Trong không khí, magie bị mờ đục rất nhanh bởi nó bị bao phủ bởi một lớp màng oxit. Màng này trở thành lớp “áo giáp” chắc chắn, giữ cho kim loại không bị oxi hóa thêm nữa.

Magie là một kim loại hoạt động mạnh: nó chiếm đoạt oxi và clo ở đa số các nguyên tố khác một cách dễ dàng. Tuy magie bền vững, chống lại được tác động của một số axit, natri cacbonat, các chất kiềm ăn da, xăng, dầu hỏa, dầu khoáng, nhưng magie lại chịu khuất phục trước nước biển và bị hòa tan trong đó. Nó hầu như không tương tác với nước lạnh, song lại đẩy oxi rất mạnh ra khỏi nước nóng.

Vỏ trái đất rất giàu magie: bảy “đồng nghiệp” của nó trong Bảng tuần hoàn Menđelêep có mặt trong thiên nhiên với khối lượng lớn. Các nhà bác học phỏng đoán rằng, ở các lớp dưới cùng của vỏ trái đất, hàm lượng nguyên tố này hết sức lớn. Magie có trong thành phần của gần hai trăm khoáng vật. Trong số đó có một khoáng vật rất khác thường: nó dễ gấp lại như chiếc khăn tay, có thể dùng nó như một tờ giấy để gói một vật nào đó, và cuối cùng, lại khó mà dùng ngón tay để xé rách nó thành từng mảnh.

Năm 1953, tại vùng Viễn Đông, người ta đã tìm thấy một mẫu khoáng vật như vậy, quả là có một không hai. Khi đào giếng khai thác ở một mỏ quặng đa kim, công nhân ở đấy đã phát hiện ra một cái hang nhỏ và trong đó có một “tấm màn” trắng như bạc buông thõng từ đỉnh xuống tựa như được gập làm đôi. “Tấm màn” này dài chừng một mét rưỡi, sờ vào thì cảm thấy như da thú, vừa mềm vừa dai. Độ nhẹ của “vải” này khiến mọi người phải kinh ngạc. Người ta liền gửi ngay vật lạ vừa tìm được này đến Maxcơva. Phép phân tích hóa học đã cho biết rằng, nó chủ yếu gồm magie alumosilicat và là palưgockit – một khoáng vật thuộc nhóm atbet lần đầu tiên được viện sĩ A. E. Fexman phát hiện ở mỏ Palưgorxcơ hồi những năm hai mươi của thế kỷ này. Vì nó có những tính chất khác thường như vậy nên người ta gọi khoáng vật này là “da đá”. Mẫu “da đá” tìm được ở Viễn Đông hiện được tồn trữ tại Viện bảo tàng khoáng vật học thuộc Viện hàn lâm khoa học Liên Xô. Mẫu này trở thành nổi tiếng là vì lần đầu tiên trên thế giới tìm thấy một mẫu da đá có kích thước lớn như vậy.

Magezit, đolomit và cacnalit là các khoáng vật có ý nghĩa quan trọng nhất về mặt nguyên liêu dùng để sản xuất magie.

Có hai phương pháp sản xuất magie: phương pháp nhiệt điện và phương pháp điện phân. Trong trường hợp thứ nhất, người ta điều chế magie trực tiếp từ oxit bằng cách dùng một chất khử nào đó, chẳng hạn như cacbon, nhôm v. v… cho tác dụng với magie oxit. Phương pháp này khá đơn giản và trong thời gian gần đây được sử dụng ngày càng rộng rãi. Nhưng hiện nay, phương pháp điện phân vẫn là phương pháp công nghiệp chủ yếu để điều chế magie. Ở đây người ta điện phân các muối magie nóng chảy, chủ yếu là các muối clorua. Bằng cách này có thể thu nhận được magie rất tinh khiết, chứa không đến 0,01 % tạp chất.

Không phải chỉ riêng vỏ trái đất mới giàu magie. Những kho tàng xanh thẳm của các biển và đại dương đang bảo tồn những trữ lượng magie được bổ sung thường xuyên và thực tế là không bao giờ cạn. Chỉ cần nói rằng, trong một mét khối nước biển có tới gần bốn kilôgam magie thì đủ thấy điều đó. Còn toàn bộ khối lượng nguyên tố này hòa tan trong nước biển và đại dương là 6.1016 tấn. Ngay cả những người ở xa cách với toán học có lẽ cũng hình dung được con số này to lớn đến chừng nào. Tuy nhiên, để thấy rõ hơn, chúng ta hãy hình dung: từ đầu công nguyên đến nay, loài người mới trải qua hơn 60 tỉ (6.1010) giây. Còn nếu như ngay từ ngày đầu công nguyên, người ta đã bắt đầu khai thác magie từ nước biển và đến nay phải rút cho hết toàn bộ trữ lượng nguyên tố này trong nước thì mỗi giây phải khai thác được một triệu tấn magie!

Tuy vậy, hải vương vẫn có thể yên tâm về của cải của mình: ngay cả trong những năm chiến tranh thế giới thứ hai, khi mà việc sản xuất magie đạt mức đáng kể, thì người ta cũng mới chỉ khai thác được từ nước biển cả thảy 80 ngàn tấn magie trong một năm (chứ không phải trong một giây!). Công nghệ khai thác magie khá đơn giản. Trong những chiếc thùng lớn người ta trộn lẫn nước biển với vôi vữa làm từ vỏ sò biển nghiền vụn. Kết quả là tạo thành vữa magezi; sau đó vữa này chuyển thành magie clorua. Tiếp theo, magie được tách khỏi clo bằng cách điện phân. Hiện nay, các nhà máy sản xuất magie từ nước biển đang hoạt động ở nhiều nước, mà chủ yếu là ở các nước không có trữ lượng magie phong phú. Tiện thể các xí nghiệp ven biển này còn điều chế muối ăn, muối Glaubơ, clo, nước uống và nước muối để sản xuất xút ăn da.

Nước ở các hồ mặn chứa magie clorua cũng có thể là một nguồn cung cấp magie. Ở Liên Xô cũng có những “kho” magie như thế, chẳng hạn, ở Crưm (hồ Xaki, hồ Xaxưc – Ivas), ở lưu vực sông Vonga (hồ Entôn) và nhiều nơi khác. Vịnh Cara-Bôgat-Hôn tồn trữ nhiều nguyên liệu magie: nước mặn ở đây chứa tới 30% muối của nguyên tố này.

Như vậy, các bạn đã biết magie là gì và nó được khai thác như thế nào. Song nguyên tố này và các hợp chất của nó được sử dụng vào mục đích gì?

Tính nhẹ có thể làm cho kim loại trở thành một vật liệu kết cấu tuyệt với. Nhưng tiếc thay, magie nguyên chất lại mềm và không bền. Vì vậy, các nhà thiết kế buộc phải sử dụng các hợp kim của magie với các kim loại khác. Hợp kim của magie với nhôm, với kẽm, với mangan được sử dụng rất rộng rãi. Mỗi một thành phần của cộng đồng này đều góp “cổ phần” của mình vào những tính chất chung: nhôm và kẽm làm tăng độ bền của hợp kim, mangan làm tăng tính chất chống ăn mòn. Còn magie thì sao? Magie làm cho hợp kim trở nên nhẹ – các chi tiết làm bằng hợp kim magie nhe hơn 20 – 30% so với làm bằng nhôm, nhẹ hơn 50 – 75% so với làm bằng gang hoặc thép. Trong thời gian gần đây, nhiều nước đã chế tạo được những hợp kim kết cấu nhẹ khác thường, gồm magie và liti, mà lẽ tất nhiên, lúc nào cũng tìm được những công việc thú vị liên quan tới chúng.

Các nhà chế tạo máy bay không thể không chú ý đến tính nhẹ của các hợp kim magie. Ngay từ năm 1934, Liên Xô đã chế tạo chiếc máy bay “Sergo Orjônikitze” hoàn toàn bằng các hợp kim magie. Sau khi thử nghiệm thành công, máy bay này đã được sử dụng trong nhiều năm. Kinh nghiệm này đã có ích trong nhiều năm chiến tranh vệ quốc vĩ đại, khi mà các hợp kim magie được dùng để chế tạo xe, thân các khí cụ và các chi tiết máy bay.

Magie cũng có cơ sở vững chắc để được sử dụng trong kỹ thuật tên lửa: nhờ có tỉ nhiệt cao mà ở những thời điểm nóng nhất, các bộ phận bên ngoài của máy móc vũ trụ làm bằng hợp kim magie bị nóng ít hơn so với làm bằng thép.

Công nghiệp chế tạo ô tô, công nghiệp dệt, in, kỹ thuật vô tuyến, sản xuất khí cụ quang học – ngày nay, đâu đâu cũng sử dụng những hợp kim nhẹ của magie. Nguyên tố này đóng vai trò không kém phần quan trọng trong cả ngành luyện kim. Nó được sử dụng làm chất khử khí trong quá trình sản xuất nhiều thứ kim loại (vanađi, crom, ziriconi, titan). Magie góp phần vào việc khử oxi trong thép và trong các hợp kim – nó làm giảm lượng oxi là chất rất có hại đối với kim loại.

Khi pha vào gang nóng chảy, magie làm cho gang thay đổi tính chất, làm cho cấu trúc và nhiều tính chất cơ học khác của gang trở nên tốt hơn. Các vật đúc bằng gang biến tính có thể thay thế các vật rèn bằng thép. Tuy nhiên, không phải dễ làm cho magie tiếp xúc với các kim loại nóng chảy, vì nhẹ nên nó không chịu chìm vào kim loại lỏng mà cứ nổi trên bề mặt, rồi cháy bùng lên và làm cho gang tung toé khỏi gáo múc. Thật là dễ hiểu khi loại “pháo hoa” như thế không làm cho các nhà luyện kim thích thú. Ở đây đã tìm được lối thoát: ép hỗn hợp gồm magie, chất dẻo và các thành phần khác thành từng bánh, bên trong có lõi thép đóng vai trò làm vật nặng. Bánh này sẽ “ngoan ngoãn” lặn vào gang nóng chảy. Các chất phụ bao quanh magie sẽ cháy từ từ, không làm cho magie bùng lên. Lõi thép tan ra nhanh chóng và hòa tan trong gang nóng chảy, magie còn lại một mình chẳng gây nên điều gì khác ngoài việc cải thiện tính chất của gang.

Hoạt tính hoá học của magie đã gợi cho các công trình sư ngành thuỷ lợi một ý nghĩ thú vị: dìm một tấm magie vào nước và nối nó với kết cấu kim loại ngầm bằng một dây dẫn là ta có được một bộ bin có kích thước rất lớn, trong đó, nước đóng vai trò chất điện phân. Tấm magie thực hiện chức năng của một điện cực hoạt động sẽ bị phá hoại dần dần, song nhờ vậy mà nó bảo vệ vững chắc phần kim loại của kết cấu chính. Các hành lang ngầm bằng thép và bê tông cốt thép của công trình khai thác mỏ Đá Dầu – nơi ở của những người khai thác dầu mỏ trên biển Caxpi, đều được bảo vệ bằng phương pháp này.

Dưới nước, magie còn có một công dụng khác. Ở nước Anh, người ta đã chế tạo một loại áo lặn sâu bằng các hợp kim của magie có khả năng chịu được áp suất thuỷ tinh lớn. Không bao lâu nữa sẽ đến lúc mà các nhà địa chất, thợ khoan, thợ lắp ráp sẽ mặc những bộ quần áo nhẹ và bền như vậy để lặn xuống đáy biển tiến hành những công việc liên quan tới việc khai thác khoáng sản.

Magie (ở dạng bột, dạng sợi, dạng dải) bốc cháy với ngọn lửa sáng trắng tới chói mắt. Tính chất ấy được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật quân sự – để sản xuất pháo sáng và pháo hiệu, đạn pháo vạch đường và bom cháy. Trước đây, các nhà nhiếp ảnh đã rất quen thuộc với nguyên tố này: “Bình tĩnh! Tôi chụp nhé!” – thế rồi ánh chớp rực sáng của bột magie chiếu rọi vào khuôn mặt của những ai muốn giữ lại hình ảnh của mình cho con cháu. Ngày nay, magie không còn giữ vai trò này nữa – các đèn điện cực mạnh đã buộc nó phải “từ chức”.

Nhưng chắn hẳn điều đó không làm cho magie phải buồn rầu: nó còn có những công việc quan trọng hơn. Chính magie tham gia vào một công việc to lớn là tích luỹ năng lượng mặt trời. Magie có mặt trong chất diệp lục – một pháp sư vĩ đại, là chất hấp thụ năng lượng mặt trời rồi dùng năng lượng ấy để biến khí cacbonic và nước thành những chất hữu cơ phức tạp (đường, tinh bột…) cần thiết cho sự sống của con người và của mọi động vật. Quá trình tạo thành các chất hữu cơ như vậy được gọi là sự quang hợp; quá trình này có kèm theo sự giải phóng oxi từ lá cây. Nếu không có chất diệp lục thì sẽ không có sự sống, mà nếu không có magie thì không có chất diệp lục, vì nguyên tố này chiếm đến 2% trong đó. Như vậy có nhiều không? Các bạn thử đoán xem: chỉ riêng lượng magie trong chất diệp lục của thực vật cũng đã lên đến gần 100 tỷ tấn! Ngoài thực vật ra, magie còn có mặt trong hầu hết tất cả các cơ thể sống. Giả sử bạn cân nặng 60 kg thì trong đó có chừng 25 g magie.

Hồi giữa những năm 60, các nhà bác học ở Trường đại học tổng hợp Minnexôta (Mỹ) đã làm một việc rất bổ ích: họ đã chọn vỏ trứng làm đối tượng nghiên cứu khoa học và xác định được rằng, vỏ trứng chứa càng nhiều magie thì càng bền chắc. Điều đó có nghĩa là nếu thay đổi thành phần thức ăn của gà đẻ, ta có thể làm tăng độ bền của vỏ trứng. Chỉ cần qua những con số sau đây cũng đủ thấy tầm quan trong của kết luận này đối với nông nghiệp: chỉ riêng ở bang Minnexôta, thiệt hại hàng năm do nạn vỡ trứng lên tới hơn một triệu đô la. Vậy sẽ không có ai nói rằng, công trình nghiên cứu này của các nhà bác học là không có giá trị.

Magie cũng được sử dụng rộng rãi trong y học : chúng ta đã nói đến “muối Anh” (tức magie sunfat) là một thứ thuốc xổ rất tốt. Magie oxit tinh khiết (magezi nung) được sử dụng khi độ axit của dịch vị quá cao, khi bị ợ chua và nhiễm độc axit. Magie peroxit là một thứ thuốc chống nhiễm khuẩn khi bị rối loạn tiêu hoá.

Các số liệu thống kê đã khẳng định rằng, những người sống ở các vùng có khí hậu ấm áp thì ít bị bệnh co thắt mạch máu hơn so với những người phương bắc. Như chúng ta đã biết, tiêm dung dịch của một số muối magie vào tĩnh mạch hoặc vào bắp thịt thì trị được chứng co thắt và kinh giật. Hoa quả và rau giúp cho việc tích luỹ một lượng dự trữ cần thiết các muối này trong cơ thể (mơ, đào và súp lơ rất giàu magie). Chẳng hạn, ở châu Á, nơi mà khẩu phần thức ăn nhiều magie, thì bệnh xơ cứng động mạch và các chứng bệnh tim mạch khác ít xảy ra hơn ở châu Âu hoặc châu Mỹ. Các thầy thuốc ở Anh khuyên rằng, mỗi ngày nên ăn bốn qủa chuối để bù lại một nửa nhu cầu về magie của cơ thể trong một ngày đêm (khoảng 0,3 – 0,5 gam).

Những thí nghiệm do các nhà khoa học Hungari tiến hành trên động vật đã xác nhận rằng, nếu thiếu magie trong cơ thể thì dễ mắc bệnh nhồi máu. Người ta đã cho một số con chó ăn với khẩu phần giàu magie và một số con chó khác với khẩu phần nghèo magie. Kết quả thí nghiệm này đã cho thấy rằng, những con chó nào mà khẩu phần ăn của chúng thiếu magie thì đều mắc bệnh nhồi máu cơ tim.

Ở những người hay cáu gắt, dễ bị xúc động, các cơ tim khi làm việc thường hay bị rối loạn hơn là ở những người điềm tĩnh. Sở dĩ như vậy là vì khi tức giận magie có trong cơ thể sẽ bị “bốc cháy”.

Các nhà sinh học Pháp cho rằng, nguyên tố này sẽ giúp các thầy thuốc chống lại một căn bệnh nghiêm trọng của thế kỷ XX là bệnh lao lực. Các công trình nghiên cứu đã cho thấy rằng, trong máu của những người mệt mỏi có ít magie hơn so với những người còn sung sức, và ngay cả khi mà “đường cong magie” chỉ bị lệch rất ít so với mức bình thường thì cũng không phải là hoàn toàn vô sự.

Các nhà sinh học Pháp cũng đã xác định được ảnh hưởng rất đáng chú ý của nhiều nguyên tố đối với giới tính của thế hệ con cháu. Thì ra, nếu trong thức ăn của con vật mẹ mà thừa kali thì đàn con sinh ra sẽ chủ yếu là con đực, còn nếu thức ăn chứa nhiều canxi và magie thì đàn con sinh ra chủ yếu là con cái. Có thể chẳng bao lâu nữa, các thầy thuốc sẽ thảo ra những thực đơn đặc biệt cho các bà mẹ tương lai bảo đảm cho họ sinh con trai hay con gái theo ý muốn. Nhưng trước hết cần phải xác định cho rõ, tác dụng của các nguyên tố này như đã ghi nhận được, liệu có thể áp dụng được cho con người hay không. Bởi vì, các cuộc khảo nghiệm vừa kể mới chỉ được tiến hành đối với … bò cái.

Phạm vi sử dụng các hợp chất của magie không phải chỉ bó hẹp trong y học. Chẳng hạn, magie oxit được sử dụng trong công nghiệp cao su, trong việc sản xuất xi măng, gạch chịu lửa. Một hãng ở Canada đã hoàn chỉnh công nghệ sản xuất một loại vật liệu chịu lửa mới chống được ảnh hưởng của các loại xỉ, có độ bền cao và độ rỗng nhỏ; ở đây, magie oxit có độ tinh khiết cao chính là thành phần chủ yếu của loại vật liệu chịu lửa này.

Như chúng ta đều biết, các đèn điện tử thông thường chỉ bắt đầu làm việc sau khi chúng đã được đốt nóng. Mỗi lần chúng ta mở máy thu thanh hoặc thu hình đều phải chờ một lúc rồi mới nghe được tiếng nhạc hoặc nhìn thấy màn ảnh nhấp nháy. Để khắc phục nhược điểm này của đèn điện tử, các nhà khoa học Ba Lan đã đề nghị phủ một lớp magie oxit lên catôt. Loại đèn mới này sẽ làm việc ngay khi đóng mạch.

Ngay từ năm 1867, một người Pháp tên là Xoren đã trộn magie oxit nung nóng với dung dịch magie clorua đậm đặc và đã thu được cái gọi là ximăng magezi (hay ximăng Xoren). Ngày nay, người ta sử dụng chất gắn kết này để sản xuất các liệu vật liệu xây dựng vừa nhẹ vừa chống cháy, vừa cách âm: đó là fibrolit làm từ phoi gỗ và xilolit làm từ mùn cưa.

Magie peroxit được dùng để tẩy trắng vải, magie sunfat được sử dụng trong công nghiệp dệt và công nghiệp giấy để làm chất tẩy trước khi nhuộm, còn magie cacbua thì được dùng vào việc sản xuất vật liệu cách nhiệt.

Cuối cùng một lĩnh vực hoạt động quan trọng nữa của magie là ngành hóa học hữu cơ. Ở dạng bột, magie được sử dụng để khử nước trong các chất hữu cơ quan trọng như rượu và anilin. Các hợp chất hữu cơ chứa magie (trong đó, nguyên tử magie trực tiếp liên kết với nguyên tử cacbon) có ý nghĩa rất lớn. Các chất này, đặc biệt là các hợp chất ankin- magie- halogenua (thuốc thử Grignard) mà trong thành phần của nó có các halogen (clo, brom hoặc iot), được sử dụng rộng rãi trong hóa học. Vai trò của các hợp chất này quan trọng tới mức vào năm 1912, nhà hóa học người Pháp là Grinia (Grignard) được nhận giải thưởng Nobel do đã điều chế được các ankin- magie- halogenua và hoàn thành việc tổng hợp các chất hữu cơ. Sau đó nhiều năm, ông đã viết: “ Tựa hồ như một cây đàn vĩ cầm đã được lên dây thật tốt, dưới những ngón tay điêu luyện, các hợp chất hữu cơ chứa magie có thể phát ra những tiếng ngân vang với âm hưởng mỗi lúc một mới mẻ, bất ngờ và hài hòa hơn”.

…Thế đấy, hoạt động của magie trong thiên nhiên và trong nền kinh tế quốc dân thật là đa dạng, trên nhiều phương diện. Song có lẽ hãy còn sớm nếu ta nói về nguyên tố này rằng: “Tất cả những gì có thể làm được thì nó đã làm hết cả rồi”. Nhà luyện kim Xô – Viết nổi tiếng, viện sĩ A. F. Bêlop đã tiên đoán việc sử dụng rộng rãi magie làm vật liệu kết cấu. Ông viết: “Đến năm 2000, nhất thiết sẽ tìm được cách bảo vệ magie khỏi bị ăn mòn và nó sẽ là một trong những kim loại cơ bản”.

Các hợp kim của magie đã được lên mặt trăng; nơi đây, ở dạng một số chi tiết của chiếc máy khoan tự động đặt trên trạm “mặt trăng – 24”, chúng đã tham gia vào việc lấy mẫu đất đá trên Nguyệt Cầu. Những yêu cầu rất nghiêm ngặt đã được đặt ra cho việc lấy mẫu đất đá. Thứ nhất là cơ cấu này phải nhẹ, vì trong một cuộc du hành đường dài như vậy, phải tốn một lượng chất đốt rất lớn cho mỗi kg vô ích. Thứ hai là các chi tiết của máy phải rất bền: nếu không tin chắc rằng chúng sẽ không dẫn đến những giây phút gian nan thì việc đưa chúng vào mỗi chuyến công cán hệ trọng như vậy chẳng còn có ý nghĩa gì nữa. Mà quả thật, có thể coi những phút làm việc trên mặt trăng thực sư là những phút cực kỳ gay go.

Những người thiết kế máy khoan tự động lấy mẫu đất đá nói trên đã quyết định sử dụng các hợp kim của titan và magie, vì chúng vừa nhẹ vừa bền. Trước khi đưa lên mặt trăng, các nhà bác học đã thử nghiệm thiết bị lấy mẫu đất đá trong những điều kiện khó khăn nhất trên trái đất. Nó được kiểm tra bằng cách cho khoan đủ mọi loại đất đá khác nhau, trong đó có cả những loại đất đá rắn chắc nhất. Lúc đầu, cuộc thử nghiệm được tiến hành trong những điều kiện khí hậu bình thường, sau đó mới thử nghiệm trong những buồng kín lớn, có độ chân không rất cao và ở nhiệt độ cao thấp khác nhau phỏng theo những điều kiện trên mặt trăng, nơi mà hết sự “oi bức” ban ngày (nóng đến +110 độ C) lại tiếp đến sự “lạnh giá” ban đêm (lạnh đến -120 độ C). Các cuộc thử nghiệm đã thành công. Ít lâu sau, cả chuyến bay của trạm tự động đã diễn ra tốt đẹp: mẫu đất đá trên mặt trăng đã được đưa về trái đất.

Tìm kiếm loại “đá mầu nhiệm” trứ danh là một trong những vấn đề chủ yếu mà biết bao “cán bộ khoa học” của các phòng thí nghiệm giả kim thuật thời trung cổ đã dốc sức vào đấy. Họ hy vọng rằng, nếu có loại đá đó thì sẽ tìm ra bí quyết để biến các kim loại rẻ tiền thành vàng.

Các cuộc tìm kiếm đã được tiến hành theo nhiều hướng khác nhau. Một số người đề nghị dùng chì vào mục đích này. Chì phải được đốt nóng đến khi thu được “sư tử đỏ” (tức là đến khi nóng chảy), sau đó đem đun sôi trong rượu vang chua. Những người khác lại cho rằng, nước đái của súc vật là nguyên liệu thích hợp nhất để làm ra “hòn đá mầu nhiệm”. Một số người khác thì cho rằng, chân lý ở trong nước.

Cuối thế kỷ XVIII, một trong những nhà giả kim thuật người Anh, có lẽ là người theo phái thứ ba, lấy nước lấy chảy ra từ lòng đất ở gần thành phố Epxom đem đun cho bốc hơi hết, kết quả là đã thu được một loại muối có vị đắng và có tác dụng nhuận tràng, chứ không phải là “thứ đá mầu nhiệm”. Mấy năm sau mới phát hiện ra rằng, khi tương tác với “kiềm bất biến” (thời bấy giờ người ta gọi xút và potat như vậy), muối này tạo ra một chất bột màu trắng, xốp và nhẹ. Khi nung một khoáng vật tìm thấy ở ngoại vi thành phố cổ Hy Lạp Magnexi, người ta cũng thu được thứ bột đúng như thế. Vì sự giống nhau này nên muối Epxom đã được gọi là magezit trắng.

Năm 1808, nhà bác học người Anh là Humphry Davy khi phân tích magezit trắng đã thu được một nguyên tố mới mà ông gọi là magie. Lễ mừng nhân dịp tìm ra nguyên tố mới này đã không có pháo hoa, bởi vì thời bấy giờ chưa ai biết rằng, “đứa con mới sinh” này có những tính chất tuyệt vời thuộc về kỹ thuật làm thuốc pháo.

Magie là một thứ kim loại trắng như bạc và rất nhẹ. Nó nhẹ hơn đồng hoặc sắt khoảng năm lần; ngay cả nhôm “có cánh” cũng nặng hơn magie một lần rưỡi. Nhiệt độ nóng chảy của magie không cao lắm, chỉ 650 độ C, nhưng trong những điều kiện bình thường thì nấu chảy magie lại tương đối khó, vì khi bị nung nóng trong không khí đến 550 độ C, nó bùng lên và bốc cháy tức khắc với ngọn lửa sáng đến chói mắt (tính chất này của magie được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật làm thuốc pháo). Để đốt kim loại này, chỉ cần gí vào nó một que diêm cháy dở, còn trong môi trường khí clo thì nó tự bốc cháy ngay ở nhiệt độ ở trong phòng.

Khi cháy, magie tỏa ra nhiệt lượng rất lớn và nhiều tia tử ngoại: chỉ vài gam “nhiên liệu” cũng đủ để đun sôi một cục nước đá. Các nhà khoa học ở Viện hóa học công nghiệp Vacsava đã lợi dụng tính chất này của magie vào một việc rất độc đáo: họ đề nghị chế tạo thử vỏ đồ hộp có gắn một mảnh magie mỏng để làm chất đốt nóng: chỉ cần mở hộp ra là mảnh magie tự bốc cháy và vài phút sau, có thể dọn ngay món ăn nóng lên bàn.

Trong không khí, magie bị mờ đục rất nhanh bởi nó bị bao phủ bởi một lớp màng oxit. Màng này trở thành lớp “áo giáp” chắc chắn, giữ cho kim loại không bị oxi hóa thêm nữa.

Magie là một kim loại hoạt động mạnh: nó chiếm đoạt oxi và clo ở đa số các nguyên tố khác một cách dễ dàng. Tuy magie bền vững, chống lại được tác động của một số axit, natri cacbonat, các chất kiềm ăn da, xăng, dầu hỏa, dầu khoáng, nhưng magie lại chịu khuất phục trước nước biển và bị hòa tan trong đó. Nó hầu như không tương tác với nước lạnh, song lại đẩy oxi rất mạnh ra khỏi nước nóng.

Vỏ trái đất rất giàu magie: bảy “đồng nghiệp” của nó trong Bảng tuần hoàn Menđelêep có mặt trong thiên nhiên với khối lượng lớn. Các nhà bác học phỏng đoán rằng, ở các lớp dưới cùng của vỏ trái đất, hàm lượng nguyên tố này hết sức lớn. Magie có trong thành phần của gần hai trăm khoáng vật. Trong số đó có một khoáng vật rất khác thường: nó dễ gấp lại như chiếc khăn tay, có thể dùng nó như một tờ giấy để gói một vật nào đó, và cuối cùng, lại khó mà dùng ngón tay để xé rách nó thành từng mảnh.

Năm 1953, tại vùng Viễn Đông, người ta đã tìm thấy một mẫu khoáng vật như vậy, quả là có một không hai. Khi đào giếng khai thác ở một mỏ quặng đa kim, công nhân ở đấy đã phát hiện ra một cái hang nhỏ và trong đó có một “tấm màn” trắng như bạc buông thõng từ đỉnh xuống tựa như được gập làm đôi. “Tấm màn” này dài chừng một mét rưỡi, sờ vào thì cảm thấy như da thú, vừa mềm vừa dai. Độ nhẹ của “vải” này khiến mọi người phải kinh ngạc. Người ta liền gửi ngay vật lạ vừa tìm được này đến Maxcơva. Phép phân tích hóa học đã cho biết rằng, nó chủ yếu gồm magie alumosilicat và là palưgockit – một khoáng vật thuộc nhóm atbet lần đầu tiên được viện sĩ A. E. Fexman phát hiện ở mỏ Palưgorxcơ hồi những năm hai mươi của thế kỷ này. Vì nó có những tính chất khác thường như vậy nên người ta gọi khoáng vật này là “da đá”. Mẫu “da đá” tìm được ở Viễn Đông hiện được tồn trữ tại Viện bảo tàng khoáng vật học thuộc Viện hàn lâm khoa học Liên Xô. Mẫu này trở thành nổi tiếng là vì lần đầu tiên trên thế giới tìm thấy một mẫu da đá có kích thước lớn như vậy.

Magezit, đolomit và cacnalit là các khoáng vật có ý nghĩa quan trọng nhất về mặt nguyên liêu dùng để sản xuất magie.

Có hai phương pháp sản xuất magie: phương pháp nhiệt điện và phương pháp điện phân. Trong trường hợp thứ nhất, người ta điều chế magie trực tiếp từ oxit bằng cách dùng một chất khử nào đó, chẳng hạn như cacbon, nhôm v. v… cho tác dụng với magie oxit. Phương pháp này khá đơn giản và trong thời gian gần đây được sử dụng ngày càng rộng rãi. Nhưng hiện nay, phương pháp điện phân vẫn là phương pháp công nghiệp chủ yếu để điều chế magie. Ở đây người ta điện phân các muối magie nóng chảy, chủ yếu là các muối clorua. Bằng cách này có thể thu nhận được magie rất tinh khiết, chứa không đến 0,01 % tạp chất.

Không phải chỉ riêng vỏ trái đất mới giàu magie. Những kho tàng xanh thẳm của các biển và đại dương đang bảo tồn những trữ lượng magie được bổ sung thường xuyên và thực tế là không bao giờ cạn. Chỉ cần nói rằng, trong một mét khối nước biển có tới gần bốn kilôgam magie thì đủ thấy điều đó. Còn toàn bộ khối lượng nguyên tố này hòa tan trong nước biển và đại dương là 6.1016 tấn. Ngay cả những người ở xa cách với toán học có lẽ cũng hình dung được con số này to lớn đến chừng nào. Tuy nhiên, để thấy rõ hơn, chúng ta hãy hình dung: từ đầu công nguyên đến nay, loài người mới trải qua hơn 60 tỉ (6.1010) giây. Còn nếu như ngay từ ngày đầu công nguyên, người ta đã bắt đầu khai thác magie từ nước biển và đến nay phải rút cho hết toàn bộ trữ lượng nguyên tố này trong nước thì mỗi giây phải khai thác được một triệu tấn magie!

Tuy vậy, hải vương vẫn có thể yên tâm về của cải của mình: ngay cả trong những năm chiến tranh thế giới thứ hai, khi mà việc sản xuất magie đạt mức đáng kể, thì người ta cũng mới chỉ khai thác được từ nước biển cả thảy 80 ngàn tấn magie trong một năm (chứ không phải trong một giây!). Công nghệ khai thác magie khá đơn giản. Trong những chiếc thùng lớn người ta trộn lẫn nước biển với vôi vữa làm từ vỏ sò biển nghiền vụn. Kết quả là tạo thành vữa magezi; sau đó vữa này chuyển thành magie clorua. Tiếp theo, magie được tách khỏi clo bằng cách điện phân. Hiện nay, các nhà máy sản xuất magie từ nước biển đang hoạt động ở nhiều nước, mà chủ yếu là ở các nước không có trữ lượng magie phong phú. Tiện thể các xí nghiệp ven biển này còn điều chế muối ăn, muối Glaubơ, clo, nước uống và nước muối để sản xuất xút ăn da.

Nước ở các hồ mặn chứa magie clorua cũng có thể là một nguồn cung cấp magie. Ở Liên Xô cũng có những “kho” magie như thế, chẳng hạn, ở Crưm (hồ Xaki, hồ Xaxưc – Ivas), ở lưu vực sông Vonga (hồ Entôn) và nhiều nơi khác. Vịnh Cara-Bôgat-Hôn tồn trữ nhiều nguyên liệu magie: nước mặn ở đây chứa tới 30% muối của nguyên tố này.

Như vậy, các bạn đã biết magie là gì và nó được khai thác như thế nào. Song nguyên tố này và các hợp chất của nó được sử dụng vào mục đích gì?

Tính nhẹ có thể làm cho kim loại trở thành một vật liệu kết cấu tuyệt với. Nhưng tiếc thay, magie nguyên chất lại mềm và không bền. Vì vậy, các nhà thiết kế buộc phải sử dụng các hợp kim của magie với các kim loại khác. Hợp kim của magie với nhôm, với kẽm, với mangan được sử dụng rất rộng rãi. Mỗi một thành phần của cộng đồng này đều góp “cổ phần” của mình vào những tính chất chung: nhôm và kẽm làm tăng độ bền của hợp kim, mangan làm tăng tính chất chống ăn mòn. Còn magie thì sao? Magie làm cho hợp kim trở nên nhẹ – các chi tiết làm bằng hợp kim magie nhe hơn 20 – 30% so với làm bằng nhôm, nhẹ hơn 50 – 75% so với làm bằng gang hoặc thép. Trong thời gian gần đây, nhiều nước đã chế tạo được những hợp kim kết cấu nhẹ khác thường, gồm magie và liti, mà lẽ tất nhiên, lúc nào cũng tìm được những công việc thú vị liên quan tới chúng.

Các nhà chế tạo máy bay không thể không chú ý đến tính nhẹ của các hợp kim magie. Ngay từ năm 1934, Liên Xô đã chế tạo chiếc máy bay “Sergo Orjônikitze” hoàn toàn bằng các hợp kim magie. Sau khi thử nghiệm thành công, máy bay này đã được sử dụng trong nhiều năm. Kinh nghiệm này đã có ích trong nhiều năm chiến tranh vệ quốc vĩ đại, khi mà các hợp kim magie được dùng để chế tạo xe, thân các khí cụ và các chi tiết máy bay.

Magie cũng có cơ sở vững chắc để được sử dụng trong kỹ thuật tên lửa: nhờ có tỉ nhiệt cao mà ở những thời điểm nóng nhất, các bộ phận bên ngoài của máy móc vũ trụ làm bằng hợp kim magie bị nóng ít hơn so với làm bằng thép.

Công nghiệp chế tạo ô tô, công nghiệp dệt, in, kỹ thuật vô tuyến, sản xuất khí cụ quang học – ngày nay, đâu đâu cũng sử dụng những hợp kim nhẹ của magie. Nguyên tố này đóng vai trò không kém phần quan trọng trong cả ngành luyện kim. Nó được sử dụng làm chất khử khí trong quá trình sản xuất nhiều thứ kim loại (vanađi, crom, ziriconi, titan). Magie góp phần vào việc khử oxi trong thép và trong các hợp kim – nó làm giảm lượng oxi là chất rất có hại đối với kim loại.

Khi pha vào gang nóng chảy, magie làm cho gang thay đổi tính chất, làm cho cấu trúc và nhiều tính chất cơ học khác của gang trở nên tốt hơn. Các vật đúc bằng gang biến tính có thể thay thế các vật rèn bằng thép. Tuy nhiên, không phải dễ làm cho magie tiếp xúc với các kim loại nóng chảy, vì nhẹ nên nó không chịu chìm vào kim loại lỏng mà cứ nổi trên bề mặt, rồi cháy bùng lên và làm cho gang tung toé khỏi gáo múc. Thật là dễ hiểu khi loại “pháo hoa” như thế không làm cho các nhà luyện kim thích thú. Ở đây đã tìm được lối thoát: ép hỗn hợp gồm magie, chất dẻo và các thành phần khác thành từng bánh, bên trong có lõi thép đóng vai trò làm vật nặng. Bánh này sẽ “ngoan ngoãn” lặn vào gang nóng chảy. Các chất phụ bao quanh magie sẽ cháy từ từ, không làm cho magie bùng lên. Lõi thép tan ra nhanh chóng và hòa tan trong gang nóng chảy, magie còn lại một mình chẳng gây nên điều gì khác ngoài việc cải thiện tính chất của gang.

Hoạt tính hoá học của magie đã gợi cho các công trình sư ngành thuỷ lợi một ý nghĩ thú vị: dìm một tấm magie vào nước và nối nó với kết cấu kim loại ngầm bằng một dây dẫn là ta có được một bộ bin có kích thước rất lớn, trong đó, nước đóng vai trò chất điện phân. Tấm magie thực hiện chức năng của một điện cực hoạt động sẽ bị phá hoại dần dần, song nhờ vậy mà nó bảo vệ vững chắc phần kim loại của kết cấu chính. Các hành lang ngầm bằng thép và bê tông cốt thép của công trình khai thác mỏ Đá Dầu – nơi ở của những người khai thác dầu mỏ trên biển Caxpi, đều được bảo vệ bằng phương pháp này.

Dưới nước, magie còn có một công dụng khác. Ở nước Anh, người ta đã chế tạo một loại áo lặn sâu bằng các hợp kim của magie có khả năng chịu được áp suất thuỷ tinh lớn. Không bao lâu nữa sẽ đến lúc mà các nhà địa chất, thợ khoan, thợ lắp ráp sẽ mặc những bộ quần áo nhẹ và bền như vậy để lặn xuống đáy biển tiến hành những công việc liên quan tới việc khai thác khoáng sản.

Magie (ở dạng bột, dạng sợi, dạng dải) bốc cháy với ngọn lửa sáng trắng tới chói mắt. Tính chất ấy được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật quân sự – để sản xuất pháo sáng và pháo hiệu, đạn pháo vạch đường và bom cháy. Trước đây, các nhà nhiếp ảnh đã rất quen thuộc với nguyên tố này: “Bình tĩnh! Tôi chụp nhé!” – thế rồi ánh chớp rực sáng của bột magie chiếu rọi vào khuôn mặt của những ai muốn giữ lại hình ảnh của mình cho con cháu. Ngày nay, magie không còn giữ vai trò này nữa – các đèn điện cực mạnh đã buộc nó phải “từ chức”.

Nhưng chắn hẳn điều đó không làm cho magie phải buồn rầu: nó còn có những công việc quan trọng hơn. Chính magie tham gia vào một công việc to lớn là tích luỹ năng lượng mặt trời. Magie có mặt trong chất diệp lục – một pháp sư vĩ đại, là chất hấp thụ năng lượng mặt trời rồi dùng năng lượng ấy để biến khí cacbonic và nước thành những chất hữu cơ phức tạp (đường, tinh bột…) cần thiết cho sự sống của con người và của mọi động vật. Quá trình tạo thành các chất hữu cơ như vậy được gọi là sự quang hợp; quá trình này có kèm theo sự giải phóng oxi từ lá cây. Nếu không có chất diệp lục thì sẽ không có sự sống, mà nếu không có magie thì không có chất diệp lục, vì nguyên tố này chiếm đến 2% trong đó. Như vậy có nhiều không? Các bạn thử đoán xem: chỉ riêng lượng magie trong chất diệp lục của thực vật cũng đã lên đến gần 100 tỷ tấn! Ngoài thực vật ra, magie còn có mặt trong hầu hết tất cả các cơ thể sống. Giả sử bạn cân nặng 60 kg thì trong đó có chừng 25 g magie.

Hồi giữa những năm 60, các nhà bác học ở Trường đại học tổng hợp Minnexôta (Mỹ) đã làm một việc rất bổ ích: họ đã chọn vỏ trứng làm đối tượng nghiên cứu khoa học và xác định được rằng, vỏ trứng chứa càng nhiều magie thì càng bền chắc. Điều đó có nghĩa là nếu thay đổi thành phần thức ăn của gà đẻ, ta có thể làm tăng độ bền của vỏ trứng. Chỉ cần qua những con số sau đây cũng đủ thấy tầm quan trong của kết luận này đối với nông nghiệp: chỉ riêng ở bang Minnexôta, thiệt hại hàng năm do nạn vỡ trứng lên tới hơn một triệu đô la. Vậy sẽ không có ai nói rằng, công trình nghiên cứu này của các nhà bác học là không có giá trị.

Magie cũng được sử dụng rộng rãi trong y học : chúng ta đã nói đến “muối Anh” (tức magie sunfat) là một thứ thuốc xổ rất tốt. Magie oxit tinh khiết (magezi nung) được sử dụng khi độ axit của dịch vị quá cao, khi bị ợ chua và nhiễm độc axit. Magie peroxit là một thứ thuốc chống nhiễm khuẩn khi bị rối loạn tiêu hoá.

Các số liệu thống kê đã khẳng định rằng, những người sống ở các vùng có khí hậu ấm áp thì ít bị bệnh co thắt mạch máu hơn so với những người phương bắc. Như chúng ta đã biết, tiêm dung dịch của một số muối magie vào tĩnh mạch hoặc vào bắp thịt thì trị được chứng co thắt và kinh giật. Hoa quả và rau giúp cho việc tích luỹ một lượng dự trữ cần thiết các muối này trong cơ thể (mơ, đào và súp lơ rất giàu magie). Chẳng hạn, ở châu Á, nơi mà khẩu phần thức ăn nhiều magie, thì bệnh xơ cứng động mạch và các chứng bệnh tim mạch khác ít xảy ra hơn ở châu Âu hoặc châu Mỹ. Các thầy thuốc ở Anh khuyên rằng, mỗi ngày nên ăn bốn qủa chuối để bù lại một nửa nhu cầu về magie của cơ thể trong một ngày đêm (khoảng 0,3 – 0,5 gam).

Những thí nghiệm do các nhà khoa học Hungari tiến hành trên động vật đã xác nhận rằng, nếu thiếu magie trong cơ thể thì dễ mắc bệnh nhồi máu. Người ta đã cho một số con chó ăn với khẩu phần giàu magie và một số con chó khác với khẩu phần nghèo magie. Kết quả thí nghiệm này đã cho thấy rằng, những con chó nào mà khẩu phần ăn của chúng thiếu magie thì đều mắc bệnh nhồi máu cơ tim.

Ở những người hay cáu gắt, dễ bị xúc động, các cơ tim khi làm việc thường hay bị rối loạn hơn là ở những người điềm tĩnh. Sở dĩ như vậy là vì khi tức giận magie có trong cơ thể sẽ bị “bốc cháy”.

Các nhà sinh học Pháp cho rằng, nguyên tố này sẽ giúp các thầy thuốc chống lại một căn bệnh nghiêm trọng của thế kỷ XX là bệnh lao lực. Các công trình nghiên cứu đã cho thấy rằng, trong máu của những người mệt mỏi có ít magie hơn so với những người còn sung sức, và ngay cả khi mà “đường cong magie” chỉ bị lệch rất ít so với mức bình thường thì cũng không phải là hoàn toàn vô sự.

Các nhà sinh học Pháp cũng đã xác định được ảnh hưởng rất đáng chú ý của nhiều nguyên tố đối với giới tính của thế hệ con cháu. Thì ra, nếu trong thức ăn của con vật mẹ mà thừa kali thì đàn con sinh ra sẽ chủ yếu là con đực, còn nếu thức ăn chứa nhiều canxi và magie thì đàn con sinh ra chủ yếu là con cái. Có thể chẳng bao lâu nữa, các thầy thuốc sẽ thảo ra những thực đơn đặc biệt cho các bà mẹ tương lai bảo đảm cho họ sinh con trai hay con gái theo ý muốn. Nhưng trước hết cần phải xác định cho rõ, tác dụng của các nguyên tố này như đã ghi nhận được, liệu có thể áp dụng được cho con người hay không. Bởi vì, các cuộc khảo nghiệm vừa kể mới chỉ được tiến hành đối với … bò cái.

Phạm vi sử dụng các hợp chất của magie không phải chỉ bó hẹp trong y học. Chẳng hạn, magie oxit được sử dụng trong công nghiệp cao su, trong việc sản xuất xi măng, gạch chịu lửa. Một hãng ở Canada đã hoàn chỉnh công nghệ sản xuất một loại vật liệu chịu lửa mới chống được ảnh hưởng của các loại xỉ, có độ bền cao và độ rỗng nhỏ; ở đây, magie oxit có độ tinh khiết cao chính là thành phần chủ yếu của loại vật liệu chịu lửa này.

Như chúng ta đều biết, các đèn điện tử thông thường chỉ bắt đầu làm việc sau khi chúng đã được đốt nóng. Mỗi lần chúng ta mở máy thu thanh hoặc thu hình đều phải chờ một lúc rồi mới nghe được tiếng nhạc hoặc nhìn thấy màn ảnh nhấp nháy. Để khắc phục nhược điểm này của đèn điện tử, các nhà khoa học Ba Lan đã đề nghị phủ một lớp magie oxit lên catôt. Loại đèn mới này sẽ làm việc ngay khi đóng mạch.

Ngay từ năm 1867, một người Pháp tên là Xoren đã trộn magie oxit nung nóng với dung dịch magie clorua đậm đặc và đã thu được cái gọi là ximăng magezi (hay ximăng Xoren). Ngày nay, người ta sử dụng chất gắn kết này để sản xuất các liệu vật liệu xây dựng vừa nhẹ vừa chống cháy, vừa cách âm: đó là fibrolit làm từ phoi gỗ và xilolit làm từ mùn cưa.

Magie peroxit được dùng để tẩy trắng vải, magie sunfat được sử dụng trong công nghiệp dệt và công nghiệp giấy để làm chất tẩy trước khi nhuộm, còn magie cacbua thì được dùng vào việc sản xuất vật liệu cách nhiệt.

Cuối cùng một lĩnh vực hoạt động quan trọng nữa của magie là ngành hóa học hữu cơ. Ở dạng bột, magie được sử dụng để khử nước trong các chất hữu cơ quan trọng như rượu và anilin. Các hợp chất hữu cơ chứa magie (trong đó, nguyên tử magie trực tiếp liên kết với nguyên tử cacbon) có ý nghĩa rất lớn. Các chất này, đặc biệt là các hợp chất ankin- magie- halogenua (thuốc thử Grignard) mà trong thành phần của nó có các halogen (clo, brom hoặc iot), được sử dụng rộng rãi trong hóa học. Vai trò của các hợp chất này quan trọng tới mức vào năm 1912, nhà hóa học người Pháp là Grinia (Grignard) được nhận giải thưởng Nobel do đã điều chế được các ankin- magie- halogenua và hoàn thành việc tổng hợp các chất hữu cơ. Sau đó nhiều năm, ông đã viết: “ Tựa hồ như một cây đàn vĩ cầm đã được lên dây thật tốt, dưới những ngón tay điêu luyện, các hợp chất hữu cơ chứa magie có thể phát ra những tiếng ngân vang với âm hưởng mỗi lúc một mới mẻ, bất ngờ và hài hòa hơn”.

…Thế đấy, hoạt động của magie trong thiên nhiên và trong nền kinh tế quốc dân thật là đa dạng, trên nhiều phương diện. Song có lẽ hãy còn sớm nếu ta nói về nguyên tố này rằng: “Tất cả những gì có thể làm được thì nó đã làm hết cả rồi”. Nhà luyện kim Xô – Viết nổi tiếng, viện sĩ A. F. Bêlop đã tiên đoán việc sử dụng rộng rãi magie làm vật liệu kết cấu. Ông viết: “Đến năm 2000, nhất thiết sẽ tìm được cách bảo vệ magie khỏi bị ăn mòn và nó sẽ là một trong những kim loại cơ bản”.

Các hợp kim của magie đã được lên mặt trăng; nơi đây, ở dạng một số chi tiết của chiếc máy khoan tự động đặt trên trạm “mặt trăng – 24”, chúng đã tham gia vào việc lấy mẫu đất đá trên Nguyệt Cầu. Những yêu cầu rất nghiêm ngặt đã được đặt ra cho việc lấy mẫu đất đá. Thứ nhất là cơ cấu này phải nhẹ, vì trong một cuộc du hành đường dài như vậy, phải tốn một lượng chất đốt rất lớn cho mỗi kg vô ích. Thứ hai là các chi tiết của máy phải rất bền: nếu không tin chắc rằng chúng sẽ không dẫn đến những giây phút gian nan thì việc đưa chúng vào mỗi chuyến công cán hệ trọng như vậy chẳng còn có ý nghĩa gì nữa. Mà quả thật, có thể coi những phút làm việc trên mặt trăng thực sư là những phút cực kỳ gay go.

Những người thiết kế máy khoan tự động lấy mẫu đất đá nói trên đã quyết định sử dụng các hợp kim của titan và magie, vì chúng vừa nhẹ vừa bền. Trước khi đưa lên mặt trăng, các nhà bác học đã thử nghiệm thiết bị lấy mẫu đất đá trong những điều kiện khó khăn nhất trên trái đất. Nó được kiểm tra bằng cách cho khoan đủ mọi loại đất đá khác nhau, trong đó có cả những loại đất đá rắn chắc nhất. Lúc đầu, cuộc thử nghiệm được tiến hành trong những điều kiện khí hậu bình thường, sau đó mới thử nghiệm trong những buồng kín lớn, có độ chân không rất cao và ở nhiệt độ cao thấp khác nhau phỏng theo những điều kiện trên mặt trăng, nơi mà hết sự “oi bức” ban ngày (nóng đến +110 độ C) lại tiếp đến sự “lạnh giá” ban đêm (lạnh đến -120 độ C). Các cuộc thử nghiệm đã thành công. Ít lâu sau, cả chuyến bay của trạm tự động đã diễn ra tốt đẹp: mẫu đất đá trên mặt trăng đã được đưa về trái đất.

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!