Các công thức hóa học phức tạp nhất năm 2024

Một nhà sinh vật học kiêm cây bút khoa học Mỹ vừa tính toán các thành phần hóa học của cơ thể người để đưa ra một công thức hóa học chung cho nhân loại, giống như H2O là công thức hóa học của nước.

Tiến sĩ Joe Hanson cho rằng, một phân tử người có thể chứa tới 375 triệu nguyên tử hyđro, 132 triệu nguyên tử oxy và 85,7 triệu nguyên tử cácbon. Tuy nhiên, nó chỉ chứa 1 nguyên tử cobalt và 3 phân tử kim loại molybdenum.

Khi viết đầy đủ, công thức của phân tử người sẽ là: Co1 Mo3 Se4 Cr7 F13 Mn13 I14 Cu76 Zn2.110 Fe2.680 Si38.600 Mg40.000 Cl127.000 K177.000 Na183.000 S206.000 P1.020.000 Ca1.500.000 N6.430.000 C85.700.000 O132.000.000 H375.000.000.

Dẫu vậy, tiến sĩ Hanson tuyên bố, công thức trên chỉ đại diện cho cấu tạo hóa học của cơ thể người lúc mới sinh. Suốt cuộc đời của chúng ta, tỉ lệ những thành phần này sẽ thay đổi theo tuổi tác và chúng ta sẽ thu nhận thêm lượng nhỏ các thành phần khác, chẳng hạn như những kim loại nặng và vàng.

Tiến sĩ Hanson giải thích: "Trong số 98 thành tố xuất hiện tự nhiên, chỉ hơn 30 thành tố được ghi nhận là thiết yếu đối với dạng sống nào đó trên Trái đất. Thời cổ đại, các học giả từng tin rằng, mọi thứ trong vũ trụ chỉ được tạo thành từ 4 yếu tố là đất, nước, lửa và không khí. Ngày nay, chúng ta biết rằng mọi thứ phức tạp hơn thế. Các sinh vật cấu tạo từ tế bào, các tế bào hình thành từ các phân tử và các phân tử cấu tạo từ các nguyên tử.

Tuy nhiên, quan điểm xưa cũ dường như cũng có phần đúng. Nhìn chung, tới 97% khối lượng của mọi vật chất sống chỉ do 4 nguyên tố hóa học tạo nên".

Nhà sinh vật học Mỹ cũng tính toán được rằng, cơ thể của một người trung bình chứa 16kg oxy, đủ để lấp đầy một thể tích tương đương với 6 con voi. Ngoài ra, nó cũng chứa đủ lượng hyđro để lấp đầy thể tích của một con cá voi xanh cũng như chứa lượng nitơ tương đương trong 400 lít nước tiểu.

Đặc biệt, theo tiến sĩ Hanson, một người ở mức trung bình nếu phải cắt bỏ toàn bộ đuôi tóc và các móng chân, chúng ta có thể trích lấy từ đó một thỏi vàng tí hon trị giá khoảng 0,001 USD.

Ông Hanson nhấn mạnh: "Một người trưởng thành, ở mức trung bình chứa 60 nguyên tố với lượng có thể phát hiện được, hầu hết với lượng rất nhỏ từ chế độ dinh dưỡng và môi trường tích tụ theo thời gian.

Nếu bạn phân lập tất cả các thành phần này trong cơ thể mình ở dạng tinh khiết nhất, chúng có thể bán được 1.000 - 2.000 USD ngoài thị trường. Tất nhiên, bạn không thể làm được điều đó trong thực tế, nhưng nó mang lại cho chúng ta một cách khác để xem xét sự sống".

Kaogong ji là một cuốn sách được viết vào khoảng giữa thế kỷ 3 đến thứ 5 trước Công nguyên (TCN), được coi là bách khoa toàn thư về kỹ thuật luyện kim lâu đời nhất của Trung Quốc.

Trong cuốn sách có viết về 6 công thức hóa học bí ẩn về kỹ thuật luyện kim và xuyên suốt hơn 1 thế kỷ, các nhà nghiên cứu đã phải "bó tay" trong việc tìm ra ý nghĩa của chúng.

Mới đây, 2 nhà khảo cổ học tại Đại học Oxford, Anh gồm Mark Pollard và Ruiliang Liu đã có câu trả lời về bí ẩn của những công thức này. Đây là những công thức để chế tạo các đồ vật bằng đồng như vũ khí, hộp đựng đồ, chuông, thậm chí là nhạc cụ.

Cùng với đó, hai nhà khoa học tiết lộ rằng, kỹ thuật luyện kim của Đế quốc Trung Hoa (kéo dài từ đầu của nhà Tần năm 221 TCN đến cuối triều nhà Thanh và sự hình thành của Trung Hoa Dân quốc vào năm 1912) phức tạp hơn chúng ta thường nghĩ rất nhiều.

Cụ thể, 6 công thức để chế tạo những đồng vật bằng đồng trong cuốn sách được viết: "Lấy bao nhiêu Jin thì trộn với bấy nhiêu Xi". Nhưng không có thành phần nguyên chất nào tương ứng với Jin và Xi được nêu trong Kaogong ji.

Trong khi đó, nhiều nhà nghiên cứu khác nghĩ rằng, Jin là kim loại đồng và Xi chính là thiếc - hai thành phần quan trọng tạo nên đồng.

Tuy nghiên, nghiên cứu từ hai nhà khảo cổ Mark Pollard và Ruiliang Liu cho thấy, thực chất Jin và Xi thực sự là một hợp kim được chế tạo sẵn, không phải kim loại nguyên chất.

Do đó, những đồng tiền đầu tiên Đế quốc Trung Hoa chắc chắn được sản xuất theo công thức trong cuốn sách cổ Kaogong ji.

Mark Pollard cho biết: "Chúng ta đã biết từ lâu rằng, những đồ đồng này chủ yếu là hợp kim bậc ba bao gồm đồng, chì và thiếc (ký hiệu hóa học lần lượt là: Cu/Pb/Sn). Tuy nhiên, sẽ không thể tạo ra một hợp kim bậc ba từ hai thành phần nguyên chất".

Các nhà nghiên cứu đã dựa vào phân tích hóa học đúc tiền thời Tiền-Tần để đưa ra kết luận: "Phương pháp tốt nhất để sản xuất được những đồng tiền đồng thời kỳ này chính là trộn hai hợp kim đã được sản xuất trước. Cụ thể đó chính là hợp kim đồng, thiếc, chì và hỗn hợp Cu, Pb.

Kết luận này hoàn toàn phù hợp với công thức được đưa ra trong sách Kaogong ji.

Mặt khác, những trung tâm đúc đồng của Đế quốc Trung Hoa cũng giống như những trung tâm ở An Dương, Lạc Dương và Tây An, đều nằm cách xa các nguồn kim loại ở phía Nam, dọc theo sông Dương Tử hay phía Bắc hoặc phía Tây hướng tới các vùng biên giới.

Chính vì thế, thời kỳ này đã hình thành nên một chuỗi cung ứng kim loại quan trọng để cung cấp nguyên liệu cho các trung tâm sản xuất các dụng cụ bằng đồng.

Nhà khảo cổ Mark Pollard cho biết: "Trước đây, chúng tôi đã hình dung ra một hệ thống chuỗi cung ứng kim loại, trong đó việc khai thác và nung chảy kim loại sẽ được thực hiện ở những vùng hẻo lánh trên và hợp kim tạo ra sẽ được vận chuyển đến các trung tâm đúc đồng".

Trong thời kỳ này, đồ đồng có ý nghĩa quan trọng đối với lịch sử kinh tế của Đế quốc Trung Hoa và kiểm soát đồ đồng chính là chìa khóa quyền lực của họ.

Ngoài ra, nghiên cứu này cho phép chúng ta hiểu rõ hơn cách người Trung Quốc cổ đại nhìn ra thế giới ví như họ nghĩ rằng thiếc và chì đều giống nhau, nhưng ở các trạng thái tinh khiết khác nhau. Ngày nay, thuật ngữ "Jin" có nghĩa là vàng, trong tiếng Trung Quốc.