Cực quang là hiện tượng như thế nào?

Kim loại có thể tự bốc cháy?

Như chúng ta đã biết, kim loại phản ứng với oxy ở không khí. Thông thường, phản ứng oxy hoá xảy ra tương đối chậm. Đây là phản ứng sinh nhiệt. Nhiệt lượng sinh ra tích tụ dần dần ở bề mặt kim loại khiến nhiệt độ tăng lên. Khi ta gom các hạt kim loại cực mịn lại thành một đống, diện tích tiếp xúc của các hạt với oxy trong không khí sẽ rất lớn, và tốc độ oxy hoá rất cao. Khi đó, nhiệt lượng thoát ra đủ lớn để các hạt bột mịn đạt đến điểm bắt lửa, và kim loại sẽ tự bốc cháy.

Những kim loại nào có khả năng tự bốc cháy? Phổ biến nhất là sắt và chì, hai kim loại mà người ta vẫn nghĩ là rất ổn định. Trước đây có người đã từng dùng bột sắt khử mịn làm vật liệu dẫn hoá, vì nó có thể tự bốc cháy trong không khí. Chì cũng có thể tự bốc cháy. Nhưng tất nhiên, đó không phải là các mảnh chì và chí lá thường gặp, mà là loại chì mịn, điều chế từ bột chì tractrat khan.

Kim loại có khả năng nhớ?

Năm 1961, tại một viện nghiên cứu ở Mỹ, một nghiên cứu viên cần hợp kim niken – titan bé cong queo. Anh bèn tím cách kéo thẳng từng sợi rồi tiến hành làm thí nghiệm. Có một lần khi tăng nhiệt độ của sợi dây đã kéo căng lên 40 độ, nghiên cứu viên này thấy một hiện tượng lạ: Sợi dây đã khôi phục nguyên dạng cong queo lúc đầu. Thế là thế nào?

Người ta bèn lấy nhiều sợi hợp kim đã kéo thẳng, đem gia nhiệt và thấy chúng đều khôi phục lại dạng cong ban đầu. Dường như các dây hợp kim có khả năng nhớ như não người vậy. Ở nhiệt độ cao, chúng vẫn nhớ được được dạng cong vốn có lúc ban đầu.

Tại sao hợp kim này lại có khả năng nhớ? Điều đó liên quan đến cấu trúc tinh thể của hợp kim. Nói chung ở các điều kiện khác nhau, các tinh thể có cấu trúc và tính ổn định khác nhau. Ở nhiệt độ tương đối thấp, cấu trúc các tinh thể của hợp kim không ổn định. Khi nhiệt độ tăng quá một mức xác định. Khi nhiệt độ tăng quá một mức xác định nào đó, cấu trúc tinh thể sẽ biến thành dạng ổn định. Nhiệt độ này được gọi là nhiệt độ chuyển biến cấu trúc. Đó là lý do tại sao các sợi hợp kim nike – titan lại lấy lại dạng cong ban đầu khi tăng nhiệt độ.

Ứng dụng phát hiện

Loại hợp kim này đã được đem vào phục vụ cho mục đích thám không. Để thu thập các tư liệu về Mặt trăng, cần phải phản hồi các tư liệu từ Mặt trăng về Trái đất, muốn vậy, phải đặt trên bề mặt “Chị Hằng” một antenma có kích thước khổng lồ. Nhưng làm sao để đưa antenma lớn như thế lên Mặt trăng?

Trước hết, các nhà khoa học sẽ chế tạo một “cái ô” – một antenma lớn làm bằng hợp kim niken – titan ở nhiệt độ trên 40 độ C. Sau đó, gập “cái ô” này lại thành một thể tích rất bé để có thể cho vào trong tàu vũ trụ. Khi antenma đã lên tới Mặt trăng, bao đựng antenma mở ra, các sợi hợp kim sẽ nhận được năng lượng Mặt trời. Do ở trên Mặt trăng, không khí rất loãng, nên ánh sáng Mặt trời không bị tán xạ và hầu như toàn bộ năng lượng ánh sáng sẽ chiếu vào antenma, làm nhiệt độ của antenma lên cao quá 40 độ C, đạt đến nhiệt độ có tác dụng làm hợp kim “phục hồi trí nhớ” và sẽ có cấu trúc ổn định. Nhờ đó, antenma được mở ra, lấy lại dạng cũ và có thể làm nhiệm vụ chuyển các thông tin về Trái đất, phục vụ yêu cầu nghiên cứu.

Kim loại nào nhẹ nhất?

Liti là một loại nhẹ nhất trong số các kim loại, mật độ của nó chỉ có 0,534 g/cm3 (20 độ C), nên có thể nổi trên xăng. Liti có màu trắng bạc lấp lánh, nhưng một khi gặp không khí, bề mặt đẹp đẽ kia của nó sẽ đột ngột mất đi độ bóng, ở trong nước, nó phản ứng với nước giải phóng khí hydro, nó còn có thể cháy giống như thuốc nổ.

Liti đã không chịu được tác dụng của không khí, lại không chịu được tác dụng của nước thì nó còn có tác dụng gì? Cho nên, người xưa luôn cho rằng nó chẳng có tác dụng gì cả, nhưng nhà phát minh nổi tiếng Edison lại không bỏ qua nó. Ông đã dùng hợp chất hoá học oxyt của Liti để dùng vào dung dịch điện giải của pin, acquy làm cho tính năng của pin được nâng cao lên rất nhiều. Loại pin này đã trở thành đồ dùng không thể thiếu được trong tàu ngầm trong chiến tranh thế giới thứ nhất. Ngày nay, pin Liti đã được ứng dụng rộng rãi vào trong các lĩnh vực như: Máy trợ tim, điện thoại di động…

Liti có vài nguyên tố đồng vị, tính chất hoá học của Liti 6 và Liti 7 gần giống nhau, nhưng công dụng lại hoàn toàn khác nhau. Liti 6 dùng trong ngành kỹ thuật công nghiệp mũi nhọn, còn Liti 7 lại dùng trong các ngành sản xuất công nông nghiệp thông thường.

Ngòi nổ nguyên tử trong bom hydro hoặc bom nguyên tử phải bọc một lớp Liti 6 dầy để khống chế quá trình phản ứng.

Máy móc khi vận hành phải thường xuyên cho thêm dầu bôi trơn, để một mặt có thể duy trì sự linh hoạt trong vận chuyển của máy móc, mặt khác có thể làm giảm sự mài mòn và hao tổn của các linh kiện máy. Nhưng các loại dầu bôi trơn thông thường ở nhiệt độ cao, nhiệt độ thấp hoặc khi bị ngâm nước đều sẽ bị ảnh hưởng. Nếu sử dụng nguyên liệu bôi trơn do Liti 7 tạo nên thì có thể chịu được những ảnh hưởng bên ngoài mà các loại dầu bôi trơn thông thường không chịu được.

Trong cuộc sống, lớp men sáng bóng trên bát, lớp men trên đồ gốm sứ sáng bóng như thuỷ tinh. Trong những nguyên liệu của chúng đều cho chứa Liti, vì Liti có thể làm giảm độ nóng chảy của men, rút ngắn thời gian nung, hơn nữa còn làm cho bề mặt vật được trơn bóng và đều. Ngoài ra trong màn hình của tivi cũng có Liti.

Trong nông nghiệp, Liti nâng cao khả năng kháng bệnh của một số loài thực vật, ví dụ lúa mạch dễ bị mắc bệnh đốm lá nhất, cà chua dễ bị thối, nếu kịp thời dùng muối Liti làm phân bón thì có thể ngăn không cho thực vật mắc những bệnh này.