29. "Nước bạc" - Hg
“Nước bạc”
Hg
Hơn hai trăm năm trước đây, M. V. Lơmanôxop đã nêu một định nghĩa rõ ràng
và đơn giản về khái niệm “kim loại,” Ông đã viết: “Kim loại là những vật thể
rắn, dễ rèn và sáng ngời.” Thật vậy, sắt, nhôm, đồng vàng, bạc, chì, thiếc và
các kim loại khác mà ta đã có dịp tiếp xúc đều hoàn toàn phù hợp với cách diễn
đạt như vậy. Nhưng không phải vô cớ mà người ta nói rằng, chẳng có quy tắc nào
mà không có ngoại lệ. Trong thiên nhiên có gần tám mươi kim loại, nhưng trong
số đó chỉ có một thứ ở thể lỏng trong những điều kiện bình thường. Có lẽ các
bạn đã đoán ra, đây muốn nói đến thủy ngân.
Qua thí dụ về thủy ngân và đối thể của nó là vonfram, chúng ta có thể thấy
rõ rằng, tính chất của các kim loại thay đổi trong một khoảng rất rộng. Nếu
vonfram nóng chảy ở 3410 độ C (để dễ hình dung, các bạn hay so sánh nhiệt độ
của ngọn lửa trong khoang làm việc của lò Mactanh ngay cả ở tiêu điểm cháy cũng
không quá 2000 độ C), thì thủy ngân ngay cả khi giá rét kinh khủng cứ vẫn ở thể
lỏng và chỉ đông đặc ở - 38,9 độ C. Như các bạn thấy đấy, tuy thủy ngân và
vonfram đều thuộc đại gia đình các kim loại, nhưng chúng là những kẻ “họ hàng
xa” với nhau.
Lần đầu tiên, thủy ngân đã được làm đông đặc vào năm 1759. Ở trạng thái
rắn, nó là một kim loại hơi xanh, có ánh như bạc, nhìn bề ngoài thì hơi giống
chì. Nếu rót thủy ngân vào cái khuôn có hình dạng như cái búa, sau đó làm nguội
thật nhanh, bằng không khí lỏng chẳng hạn, cho đến khi đông đặc, thì có thể
dùng cái búa thủy ngân để đóng đinh vào ván, nhưng phải đóng thật nhanh, vì
dụng cụ này chẳng lâu bền gì đâu, nó có thể tan ngay trước mắt bạn.
Thủy ngân là chất lỏng nặng nhất trong tất cả mọi chất lỏng mà người ta đã
biết: mật độ của nó bằng 13,6 gam trên một xentimét khối. Điều đó có nghĩa là
một lít thủy ngân nặng hơn một xô nước. Nếu một lực sĩ cử tạ nào đó không đặt
quả tạ trên sàn mà thả vào một bể thủy ngân thì quả tạ rất nặng ấy sẽ không
chìm mà cứ nổi bồng bềnh trên bề mặt kim loại này, giống như cái nút bấc trong
nước vậy, bởi vì sắt nhẹ hơn thủy ngân rất nhiều.
Con người đã quen biết thủy ngân từ thời tiền sử. Nó đã được nói đến trong
tác phẩm của Arixtoten, Theophrat, Plini Bố, Vitruviut và của nhiều nhà bác học
khác thời cổ. Tên La Tinh của kim loại này là “hidrargyrum,” nghĩa là “nước bạc,”
do Đioxcorit - một thầy thuốc Hy Lạp từng sống hồi thế kỉ I Trước Công nguyên
đặt ra. Từ thời bấy giờ, vị thầy thuốc này đã đề cập đến thủy ngân - điều đó chẳng
có gì đáng ngạc nhiên, vì từ thời cổ sơ, con người đã biết khá rõ những tính
chất chữa bệnh của nó. Thực ra, đôi khi việc sử dụng thủy ngân vào mục đích
chữa bệnh chỉ là theo cảm tính. Chẳng hạn, trong sách vở cũ có mô tả những
trường hợp khi bị xoắn ruột, người ta rót một lượng thủy ngân nào đó (chừng 200
gam đến 250 gam) vào dạ dày người bệnh. Theo ý kiến của các vị thầy thuốc thời
xưa từng sử dụng phương pháp điều trị này thì nhờ có tỉ trọng lớn và tính cơ
động cao, thủy ngân có thể luồn lách vào những đoạn ruột quanh co để sửa nắn
lại các đoạn ruột bị xoắn. Ta có thể hình dung được, những cuộc thực nghiệm như
vậy hẳn phải dẫn đến những hậu quả ra sao.
Ở thời đại chúng ta, chứng xoắn ruột được chữa bằng những phương pháp khác
bảo đảm hơn, nhưng hiện nay, các hợp chất của thủy ngân vẫn được sử dụng rộng
rãi trong y học, chẳng hạn, thủy ngân (II) clorua (HgCl2) có các tính chất sát
trùng; calomen (Hg2Cl2) được dùng làm thuốc xổ; mercuzan được dùng làm thuốc
thông tiểu tiện; một số thuốc mỡ chứa thủy ngân được dùng làm thuốc chữa bệnh
ngoài da và một số bệnh khác.
Tuy nhiên, thủy ngân không phải chỉ có tác dụng chữa bệnh mà có thể gây tai
biến đối với cơ thể nữa: nhiều hợp chất của thủy ngân và ngay cả hơi thủy ngân
nhiều khi gây ngộ độc cấp tính hoặc hủy hoại dần sức khỏe và tinh thần của con
người. Các nhà y học đã xác định được rằng, ngộ độc thủy ngân thường dẫn đến
những cơn nổi khùng vô cớ. Điều đó là cơ sở khiến các nhà sử học nêu ra giả
thuyết sau đây. Sa Hoàng Ivan Hung bạo (Tức là Ivan IV Vaxilievich (1530 -
1564), ông vua đầu tiên của “toàn cõi Nga” từ năm 1547 (N. D.)) vốn bị hành hạ
bởi những cơn đau xương nhức nhối nên đã sử dụng các thứ thuốc mỡ chứa thủy
ngân trong một thời gian dài; chính các thuốc ấy đã khiến cho ông ta mắc chứng
nổi khùng không thể kiềm chế được và trong một cơn cuồng nộ như vậy, ông ta đã
giết con trai của mình. Các triệu chứng nhiễm độc thủy ngân còn biểu hiện ở
những đặc điểm khác của ông vua hung bạo này: ông ta thường xuyên bị ám ảnh bởi
những ảo giác vớ vẩn, những cơn ngờ vực, luôn luôn có cảm giác về những tai họa
sắp xảy ra. Việc khảo cứu giải phẫu bệnh lí trên hài cốt của ông vua này đã
xác nhận tính đúng đắn của giả thuyết đó: Hàm lượng thủy ngân trong xương của
nhà vua quả là khá cao.
Thủy ngân đã đóng vai trò định mệnh trong số phận của các vua chúa khác ở châu
Âu. Hồi thế kỉ XVI, vua Erich XIV đã trị vì ở nước Thụy Điển. Năm 1568, ông ta
bị em mình là Johan III truất khỏi ngai vàng vì người em muốn giành giật quyền
lực bằng bất cứ giá nào. Một số tư liệu lịch sử còn giữ được đến ngày nay đã ám
chỉ rằng, Erich XIV đã bị đầu độc. Các nhà bác học Thụy Điển đã quyết định kiểm
tra lại xem có đúng như vậy hay không. Nhưng làm thế nào để tái hiện bức tranh
của các sự kiện từng xảy ra hơn bốn trăm năm trước đây? Nhờ các phương pháp
phân tích hiện đại dựa trên những thành tựu của vật lí hạt nhân, điều mà trước
đây không thể làm được thì nay đã có thể thực hiện được. Bởi vì hài cốt của nhà
vua đến nay vẫn còn nên râu tóc của ông ta đã được nghiên cứu rất kĩ. Và đã
khám phá ra điều gì? Hàm lượng thủy ngân trong tóc của nhà vua cao hơn hẳn mức
bình thường như vậy, ức thuyết về việc đầu độc vua Erich XIV đã được khoa học
xác nhận một cách chắn chắc.
Như các nhà sử học từng nghiên cứu các kho lưu trữ của thế kỉ XVII đã khẳng
định, sự nhiễm độc thủy ngân cũng là nguyên nhân gây nên cái chết của vua Carl
(Charles) II thuộc triều đại Stuart ở nước Anh. Thực ra thì trong trường hợp
này, chính nạn nhân lại là thủ phạm. Vì say mê những ý tưởng giả kim thuật, nhà
vua đã trang bị một phòng thí nghiệm trong cung đình; tại đó, ông ta đã sử dụng
tất cả mọi thời giờ rảnh rỗi ngoài công việc quốc gia và săn bắn để nung thủy
ngân - một chất rất quen thuộc với các nhà giả kim thuật. Các nhà bác học đã
tìm được những tài liệu, trong đó mô tả các triệu chứng bệnh tật của Carl II
như tính cáu gắt, chứng co giật, bệnh niệu độc (uremua - bệnh đái ra các chất
độc) kinh niên. Các bệnh này do tác động lâu dài của hơi thủy ngân gây ra.
Không thể cứu được nhà vua, mặc dầu các vị ngự y đã thử dùng đủ mọi phương
thuốc hiệu nghiệm nhất của y học thời bấy giờ: hút máu, uống kí ninh và cả
chườm nóng ở đầu.
Người ta còn biết một sự việc nữa: Năm 1810, trên chiếc tàu “Khải hoàn” của
nước Anh, hơn hai trăm người đã bị ngộ độc do thủy ngân trong thùng trào ra.
Không có gì đáng ngạc nhiên khi ở Liên Xô và nhiều nước khác, pháp luật
tuyệt đối nghiêm cấm một số ngành sản xuất các chất màu chứa thủy ngân. Trong
trường hợp bắt buộc phải dùng đến thủy ngân. Thì phải áp dụng những biện pháp
phòng ngừa để bảo vệ sức khỏe cho công nhân khỏi ảnh hưởng tai hại của nó.
Trong thiên nhiên không có nhiều thủy ngân. Đôi khi bắt gặp nó ở dạng tự
sinh - dưới dạng những giọt nhỏ li ti. Khoáng vật chủ yếu của thủy ngân là thần
sa (HgS). Đó là một thứ đá đẹp, tựa như được bao phủ bởi những vết máu đỏ tươi.
Có một tình tiết lí thú liên quan tới thần sa. Chúng ta đều biết rằng, trong
thời gian gần đây, các nhà địa chất vẫn tiến hành những cuộc thực nghiệm về
việc sử dụng chó để tìm kiếm các khoáng sản. Khi một nhóm chó becgiê đã qua một
thời kì huấn luyện, người ta tổ chức cho chúng một cuộc “sát hạch”: trong số
nhiều mẫu khoáng vật, chúng phải tìm ra thần sa. Các con chó đã nhanh chóng
phát hiện được khoáng vật này, nhưng chúng vẫn chưa yên tâm với điều đã làm
được: Dường như đã ước hẹn với nhau, tất cả bọn chúng đều nhận thêm canxi màu
hồng và coi đó cũng là thần sa. Lúc đầu, các nhà địa chất đều cười một cách
rộng lượng, nhưng sau đó họ đã quyết định làm sáng tỏ nguyên nhân sự nhầm lẫn
chung này của các con vật dự thi. Hóa ra là bên trong những mẫu canxi màu hồng
có những vết đốm thần sa. Thế là “thanh danh” của các “nhà địa chất bốn chân”
đã được khôi phục.
Mỏ thủy ngân lớn nhất thế giới là ở Anmađen (thuộc Tây Ban Nha). Cho đến
gần đây, mỏ này đã cung cấp gần 80% lượng thủy ngân khai thác được trên toàn
thế giới. Trong các tác phẩm của mình, Plini Bố có kể rằng, mỗi năm, La Mã mua
của Tây Ban Nha vài tấn thủy ngân.
Mỏ Nikitop (ở Đônbat) là một trong những mỏ thủy ngân cổ xưa nhất ở Liên
Xô. Ở đây, dưới những độ sâu khác nhau (đến hai mươi mét) đã phát hiện được
những hầm lò cổ, trong đó có thể tìm thấy những công cụ lao động như những
chiếc búa bằng đá.
Còn một mỏ thủy ngân cổ hơn nữa - đó là mỏ Khaiđarcan (“Mỏ vĩ đại”) nằm
trong thung lũng Fergana thuộc nước cộng hòa Kirghizia. Ở đây vẫn còn lại rất
nhiều vết tích của những công trình khai thác cổ xưa: những hầm lò lớn, những
cái nêm bằng kim loại, chân nến, bình bằng đất sét để nung thần sa, hàng đống
mẩu nến đã cháy gần hết. Các cuộc khai quật khảo cổ học đã cho biết rằng, tại thung
lũng Fergana, thủy ngân đã được khai thác suốt nhiều thế kỉ; mãi cho đến thế kỉ
XIII - XVI, sau khi Gingis Khan (Thành Cát Tư Hãn) và những kẻ kế vị của y hủy
diệt các trung tâm thủ công nghiệp và buôn bán ở đây, dân chúng mới chuyển sang
lối sống du mục và việc khai thác thủy ngân mới dừng lại.
Ở Trung Á, xưa kia cũng đã khai thác các mỏ thủy ngân khác nữa. Chẳng hạn,
những dòng chữ khắc chạm trong cung điện của các triều vua Akhemenit (thế kỉ
VI - IV Trước Công nguyên) của nước Ba Tư cổ đại ở Susa nói lên rằng, thần sa
(mà thời bấy giờ đã được dùng làm thuốc nhuộm) đã được đưa lên từ dãy núi
Zerapsan nằm trên địa phận các nước cộng hòa Tajikixtan và Uzbekixtan ngày nay.
Có lẽ ở đây thuỷ ngân đã được khai thác từ giữa thế kỉ thứ nhất Trước Công
nguyên.
Lao động của phu mỏ trước đây rất nặng nhọc và độc hại. Nhà văn R. Kipling
đã viết những dòng như sau: “Tôi thà chọn cái chết tồi tệ nhất còn hơn là phải
làm việc trong các mỏ thủy ngân, nơi mà răng bị mục dần trong miệng….” Cho đến
nay, trong các hầm lò quanh co ngoắt ngoéo, nơi mà xưa kia đã khai thác thủy
ngân, có thể tìm thấy vô số xương người. Phải trả một giá rất đắt - hàng ngàn
sinh mạng - để đổi lấy thứ đá đỏ mà dường như đã nhuốm máu tất cả những ai từng
xâm nhập vào các kho tàng thủy ngân.
Thời Trung Cổ, việc khai thác thủy ngân đã đạt đến mức đáng kể, vì nó là
thời kì mà nghề giả kim thuật thu hút nhiều người ở khắp mọi nơi. Sở dĩ các
nhà giả kim thuật rất chú ý đến thủy ngân là vì theo lí luận của họ, thì thủy
ngân, lưu huỳnh và muối được xếp vào hàng “các nguyên tố khởi thủy.” Thủy ngân
được họ coi là “bản nguyên của muôn vật”: “… nhờ có nhiệt nên băng tan ra thành
nước, nghĩa là băng từ nước mà ra; các kim loại tan trong thủy ngân, thế nghĩa
là, thủy ngân là chất nguyên sơ của các kim loại này.”
Như vậy, các nhà giả kim thuật đã được trang bị một thứ lí luận khoa học
vững chắc, chỉ còn phải tìm ra “hòn đá mầu nhiệm” (nhờ nó mà có thể biến thủy
ngân thành vàng) rồi chỉ cần việc xắn tay áo lên và bắt tay vào việc. Nhưng
khốn nỗi, việc tìm kiếm “hòn đá mầu nhiệm” vẫn kéo dài, mặc dầu các nhân vật có
quyền thế như vua Henri VI của nước Anh, hoàng đế Ruđon II của đế chế La Mã
thần thánh và các vua chúa khác ở châu Âu rất quan tâm đến kết quả may mắn của
việc tìm kiếm này: Họ đã xây dựng các phòng thí nghiệm giả kim thuật lớn bên
cạnh cung điện của mình.
Thực ra, các cuộc nghiên cứu này cũng mang lại một số kết quả nào đó. Một
nhà giả kim thuật trong cung đình của vua Henri VI đã phát hiện ra rằng, khi
được xoa một lớp thủy ngân, đồng sẽ có ánh bạc và nhà vua đã vận dụng thiết
thực phát minh này vào đời sống: Ông ta cho phát hành một loạt lớn tiền đồng,
làm ra vẻ như tiền bằng bạc, nhờ thế mà “bỏ túi” được một món tiền lớn.
Dần dần ở nhiều nước khác nhau xuất hiện những người tưởng như đã nắm được
bí mật của “hòn đá mầu nhiệm.” Đôi khi, đó là những nhà bác học bị nhầm lẫn,
nhưng thường thì đó là những tay bịp bợm biết khá nhiều cách “thu được” vàng
nhân tạo. Một trong những trò bịp bợm như sau. Trước mắt công chúng, nhà giả
kim thuật dùng chiếc đũa gỗ khuấy chì nóng chảy hoặc thủy ngân trong nồi nung;
trong nồi đó đã có sẵn vài hạt vàng. Một phần vàng này sẽ hòa tan trong kim
loại nóng chảy. Tất nhiên, sau “thí nghiệm,” trong nồi nung thế nào cũng có thể
tìm thấy dấu vết của vàng “chứng tỏ” có sự biến hóa thần diệu. Song những tin
đồn về những nhà ảo thuật này sớm hay muộn gì thì cũng đến tai vị vua chúa trị
vì trong nước, lúc bấy giờ thì hoặc là họ đành phải thú nhận tội lừa bịp, hoặc
là phải tổ chức sản xuất vàng hàng loạt trong cung đình; nhưng ở đó, chiếc đũa
gỗ chẳng làm nên trò trống gì.
Thông thường, kẻ giả kim thuật bị vạch mặt giả dối cũng giống như những tên
làm tiền giả - chúng đều bị xử giảo trên chiếc giá treo cổ mạ vàng, trong bộ
quần áo rắc kim nhũ. Tuy vậy, cũng có những kiểu hành hình khác. Chẳng hạn, năm
1575, Quận công xứ Lucxembua đã thiêu sống một người đàn bà giả kim thuật tên
là Maria Ziglerin trong cũi sắt vì bà này không cho ông ta biết thành phần của “hòn
đá mầu nhiệm” mà chính bà ta cũng không hề biết, mặc dầu khi đứng trước tai
họa, bà này đã khẳng định rằng mình không hề biết tí gì.
Sau đó một thời gian, nghề giả kim thuật đã bị nhà thờ công giáo lên án
kịch liệt và chính thức bị nghiêm cấm ở Anh, Pháp và các nước khác. Nhưng những
cuộc thí nghiệm lén lút của các nhà giả kim thuật vẫn không chấm dứt và các vụ
án tử hình vẫn tiếp diễn. Nhà hóa học Pháp Jan Barilo (Jean Barillot) đã rơi
vào bàn tay độc ác và bị tử hình chỉ vì ông đã nghiên cứu tính chất chất hóa
học của các nguyên tố trong phòng thí nghiệm của mình. Những thí nghiệm của ông
bị coi là đáng ngờ và số phận của nhà bác học đã được quyết định ngay lập tức.
Trong các “đơn thuốc” giả kim thuật còn lưu lại đến ngày nay, thủy ngân
thường được gọi là mercury. Từ thời cổ La Mã, kim loại này đã mang tên gọi đó,
vì các hạt thủy ngân có khả năng chạy nhanh trên các bề mặt nhẵn, mà theo ý của
người La Mã thì điều đó gợi nhớ đến thần Mercury tinh ranh khôn khéo và tháo
vát, là vị thần phù hộ nghề buôn bán. Nhân đây cũng nói thêm rằng, trong sách
vở về nghề giả kim thuật, các nguyên tố khác cũng được “mã hóa”: Vàng được kí
hiệu bằng biểu tượng mặt trời, sắt - sao Hỏa, đồng - sao Kim… Bằng cách đó, các
nhà giả kim thuật giấu kín những hiểu biết của mình đối với những người ngoài
cuộc không quen thuộc những kí hiệu của họ.
Thủy ngân có khả năng hòa tan nhiều kim loại, tạo thành các “hỗn hống”
(amalgam). Từ Trước Công nguyên, người ta đã nhận thấy điều đó. Các hỗn hống đã
giúp nhà bác học Anh Hămfri Đêvi tách được bari, stronti, magie ở trạng thái tự
do lần đầu tiên trong lịch sử: trước tiên, ông điều chế hỗn hống của các kim
loại này, sau đó mới tách chúng ra khỏi thủy ngân.
Hỗn hống đã được dùng để mạ một lớp vàng rất mỏng trên các vòm nhà thờ bằng
đồng. Chẳng hạn, vòm nhà thờ Isaac được xây dựng ở Petecbua trong những năm
1818 đến năm 1858 theo thiết kế của Monferran cũng được mạ vàng theo phương
pháp này.
Hơn một trăm kilôgam vàng nguyên chất đã được biến thành hỗn hống rồi đem
tráng lên những tấm đồng đường kính gần hai mươi sáu mét để ốp mái vòm khổng
lồ của nhà thờ này. Bề mặt các tấm đồng được cọ rửa cẩn thận cho sạch hết dầu
mỡ, rồi được mài nhẵn và đánh bóng, sau đó, chúng được phủ một lớp hỗn hống -
dung dịch vàng trong thủy ngân. Tiếp đó, các tấm đồng này được nung nóng trên
những cái lò đặc biệt cho đến khi thủy ngân bốc hơi hết và để lại một lớp vàng
rất mỏng (vài micron) trên tấm đồng. Nhưng đám hơi thủy ngân màu xanh nhạt
tưởng như tan biến mất không còn dấu vết gì đã kịp đầu độc những người thợ mạ
vàng. Mặc dù, theo quy tắc an toàn thời bấy giờ, những người thợ mạ vàng đã sử
dụng những cái chụp bằng thủy tinh để ngăn hơi thủy ngân, nhưng những “bộ quần
áo bảo hộ lao động” này đã không thể cứu họ khỏi bị ngộ độc. Nhiều người đã
chết trong những cơn đau đớn thảm thương. Theo chứng cớ của những người đương
thời, việc mà mái vòm này đã ngốn mất hàng chục sinh mạng người thợ.
Không phải chỉ có những sự việc thương tâm mà còn có những câu chuyện buồn
cười liên quan đến các hỗn hống. Người ta kể rằng, hồi đầu thế kỉ của chúng
ta, một nhà nghiên cứu đã thử điều chế vàng từ thủy ngân bằng cách cho phóng
điện mạnh vào hơi thủy ngân. Ông đã tốn nhiều thời gian và công sức, song cuối
cùng đã đạt được kết quả: Những dấu vết đầu tiên của vàng đã xuất hiện trong
thủy ngân. Nhà thực nghiệm vui mừng khôn xiết. Nhưng ông phải thất vọng biết
bao khi vỡ lẽ ra rằng, đó chỉ là dấu vết của vàng từ cái gọng kính của ông ta
rơi vào thủy ngân mà thôi. Vì thỉnh thoảng phải dùng tay để chỉnh lại kính trên
mắt, mà trên tay lại có những giọt thủy ngân nhỏ li tim, nên nhà bác học đã đưa
vàng ở dạng hỗn hống vào chén thủy ngân mà ông ta đang nghiên cứu.
Hiện nay, nhiều khi hỗn hống cũng được sử dụng để mạ vàng cho các sản phẩm
bằng kim loại (tất nhiên, công việc ở đây sẽ trôi chảy vả không còn nguy hiểm
nữa), sử dụng trong việc sản xuất gương, trong nghề chữa răng, trong các công
việc ở phòng thí nghiệm. Muối thủ ngân của axit fuminic, tức là thủy ngân
fuminat (Hg(ONC)2), được dùng làm thuốc nổ.
Trong kĩ thuật, thủy ngân ở dạng tinh khiết cũng được sử dụng rộng rãi.
Chẳng hạn, trong công nghiệp hóa học, nó tham gia quá trình sản xuất khí clo,
xút ăn da, axit axetic tổng hợp. Van thủy ngân dùng để chỉnh lưu dòng điện xoay
chiều, vừa bền vừa rất bảo đảm. Các khí cụ đo lường và tự động điều khiển được
lắp công tắc thủy ngân: chúng bảo đảm việc đóng và ngắt mạch điện một cách tức
thời. Đèn thủy ngân - thạch anh tạo ra bức xạ tử ngoài rất mạnh: trong y học,
loại đèn này được sử dụng để khử trùng không khí trong phòng mổ, để chiếu rọi
cơ thể người với mục đích chữa bệnh.
Hơi thủy ngân loãng trộn thêm khí agon được dùng để nạp vào các ống thủy
tinh của đèn huỳnh quang. Ngay từ trước chiến tranh thế giới thứ hai, đèn hơi
thủy ngân đã được dùng thử để chiếu sáng đường phố Goocki ở Maxcơva. Nhưng được
ít lâu thì phải bỏ loại đèn này vì ánh sáng nhợt nhạt như thây ma do chúng phát
ra làm cho sắc mặt mọi người giống như màu đất thó, trông thật khó chịu, còn
sáp môi màu đỏ tươi thì biến thành màu xanh. Về sau, người ta đã nghiên cứu các
chất huỳnh quang đặc biệt, nếu được dùng để phủ lên bề mặt trong của ống đèn
thì sẽ được ánh sáng có màu khác nhau, nhất là loại ánh sáng rất giống ánh sáng
ban ngày.
Thủy ngân có “duyên nợ” với một trong những phát minh khoa học quan trọng
nhất của thế kỉ chúng ta - đó là phát minh về hiện tượng siêu dẫn. Năm 1911,
khi nghiên cứu tính chất của các chất ở nhiệt độ thấp, nhà vật lí học kiêm hóa
học người Ha Lan Heike Kemerling - Onet (Heike Kamerlingh - Onnes) đã khám phá
ra rằng, gần độ không tuyệt đối, nói chính xác hơn ở 4,1 K, thủy ngân hoàn toàn
không có điện trở nữa. Hai năm sau đó, nhà bác học này đã được tặng giải thưởng
Noben.
Năm 1922, những cống hiến khoa học của nhà hóa học Tiệp Khắc Iaroxlap
Geiropxki (Jaroslav Heyrosky) cũng được đánh giá cao như vậy. Ông đã phát minh
ra phương pháp cực phổ để phân tích hóa học, trong đó, thủy ngân đóng vai trò
khá quan trọng.
Thủy ngân là tác nhân chủ yếu trong nhiều khí cụ vật lí: áp kế kĩ thuật,
khí áp kế, bơm chân không. Nhưng có lẽ nhiệt kế là khí cụ thuỷ ngân phổ biến
nhất.
Ở thế kỉ XVII, khi những khí cụ đo nhiệt độ đầu tiên mới được sáng chế,
nước đã được dùng làm chất lỏng để chỉ thị nhiệt độ. Nhưng khi gặp lạnh, nước
đóng băng làm cho thuỷ tinh bị vỡ và nhiệt kế bị hỏng. Quận công Ferđinan II
của xứ Toxcan có lẽ là người sành rượu vang, ông ta đề nghị dùng rượu vang thay
cho nước; nhờ vậy, nhiệt kế bền chắc hơn, nhưng bởi vì chất lượng của rượu
không phải lúc nào cũng giống nhau nên người ta nhận thấy những sai lệch rõ rệt
ở độ chỉ của các nhiệt kế khác nhau. Nhà vật lí học Pháp Amonton là người đầu
tiên đã dùng thuỷ ngân để đo nhiệt độ. Sau đó ít lâu vào năm 1724, nhà vật lí học
Đức Farengei (Fahrenheit) đã chế tạo kiểu nhiệt kế thuỷ ngân của mình với thang
chia độ mà hiện nay vẫn được dùng ở Anh và Mỹ.
Hiện nay, các nhiệt kế thuỷ ngân có nhiều công dụng rất khác nhau. Cấu tạo
của nhiệt kế, nhất là cỡ ống mao dẫn mà thuỷ ngân dịch chuyển trong đó, phụ
thuộc vào từng công dụng. Ống mao dẫn của các nhiệt kế y học có đường kính nhỏ
nhất - chỉ bằng 0,04 milimét. Để có thể nhìn thấy cột thủy ngân hết sức “mảnh
dẻ” ấy bằng mắt thường, ống mao dẫn được làm theo hình lăng kính phóng đại ba
mặt, ở mặt sau được tráng một lớp men trắng làn “nền.”
Để cho thủy ngân không tụt xuống khi người ta chưa vẩy nó lên, cần phải thu
hẹp ống dẫn ở một chỗ nào đó, nhưng không thể thu hẹp ở phần ống lăng trụ ba
mặt. Vì vậy, ở dưới phần lăng trụ ấy, người ta gắn thêm một đoạn ống trụ tròn
nhỏ và làm chỗ thắt ở đó.
Thủy ngân được dùng trong nhiệt kế phải hết sức tinh khiết, vì những tạp
chất dù rất ít cũng có thể làm cho độ chỉ bị sai lệch đáng kể. Chính vì vậy nên
thủy ngân phải được lọc rửa, chưng cất, sau đó mới được nạp vào ống mao dẫn
bằng thủy tinh.
Nhân đây xin nói thêm, thủy tinh tuy giòn nhưng cho đến nay nó vẫn là vật
liệu mà không thứ gì thay thế được trong trường hợp này. Giả sử ta dùng chất
dẻo trong suốt làm vật liệu chứa thủy ngân cũng không được, vì chất dẻo giống
như mặt sàng, oxi sẽ lọt vào và làm hỏng thủy ngân.
Nạp thủy ngân vào ống mao dẫn là một thao tác rất quan trọng, vì không thể
để cho không khí lọt vào trong ống. Trước đây, khi quá trình này còn được thực
hiện bằng tay, người thợ phải nung các ống đã nạp đầy thủy ngân, lần lượt đầu
nọ đến đầu kia trong vài tuần lễ để xua đuổi hết bọt khí ra ngoài. Hiện nay,
công việc đó được làm bằng máy vừa nhanh lại vừa hiệu quả hơn.
Trước khi đưa vào sử dụng, các nhiệt kế còn phải trải qua nhiều cuộc thử
nghiệm và kiểm tra. Than ôi, lời buộc tội “phế phẩm” vẫn chờ đợi một vài cái
trong số đó. Đường đời của những cái nhiệt kế bất hạnh này đành phải kết thúc ở
đây - trong sọt đựng phế phẩm. Nhưng thế là không còn phải nghi ngờ gì tính
chính xác của các nhiệt kế đã vượt qua mọi cuộc “sát hạch” và được nhận một
loại bằng tốt nghiệp - đó là nhãn hiệu xuất xưởng. Giọt thủy ngân vô tư nằm
trong ống mao dẫn bằng thủy tinh sẽ phục vụ khoa học, công nghiệp, nông nghiệp,
y học... một cách trung thành.
Với thiên lịch sử nhiều thế kỉ của mình, việc sản xuất thủy ngân đã vượt
qua một chặng đường dài. Xưa kia, người ta nung quặng thủy ngân trong chậu đất,
còn hơi thủy ngân bốc lên thì được ngưng tụ trên những lá cây tươi mới chặt,
đặt cạnh chậu, trong buồng xây bằng gạch. Ngày nay, tại các nhà máy các thiết
bị tự động làm việc liên tục để tinh luyện thủy ngân. Người thợ chỉ cần ấn nút
điều khiển từ xa, thế là hàng tấn tinh quặng thủy ngân chất đầy các phễu tiếp
liệu của một lò điện lớn. Trong lò, với nhiệt độ hàng trăm độ, thủy ngân bốc
hơi khỏi tinh quặng. Sau đó, hơi thủy ngân được ngưng tụ, tạo thành thủy ngân
lỏng rồi chảy vào bể chứa.
Tiếp theo, thủy ngân được làm sạch hẳn, rồi được rót vào những bình bằng
thép, mỗi bình đựng được ba mươi lăm kilôgam. Nếu là loại thủy ngân đặc biệt
tinh khiết (đã qua khâu tinh luyện) có chất lượng cao thì được rót vào các bình
đựng bằng sứ, mỗi bình chứa được năm kilôgam. Nó được đưa vào kho thành phẩm ở
dạng như vậy.
Từ đây “nước bạc” nhận giấy thông hành vào đời.