Oxy có ba người cùng được gọi là "người tìm ra": Carl Wilhelm Scheele điều chế được nó sớm nhất, khoảng 1771–1772, nhưng sách của ông mãi đến 1777 mới in; Joseph Priestley điều chế độc lập ngày 1 tháng 8 năm 1774 và công bố trước; Antoine Lavoisier là người hiểu đúng nó là một nguyên tố, đặt tên "oxygène" và dùng nó lật đổ thuyết nhiên tố. Câu trả lời phụ thuộc vào việc ta hiểu "tìm ra" là gì: làm ra được, công bố đầu tiên, hay hiểu đúng bản chất.
Bối cảnh: thế giới còn tin vào nhiên tố
Thế kỷ 18, hoá học châu Âu giải thích sự cháy bằng thuyết nhiên tố (phlogiston) do nhà hoá học Đức Georg Ernst Stahl hệ thống hoá. Theo thuyết này, vật cháy được vì chứa một chất gọi là nhiên tố, khi cháy thì nhiên tố thoát ra không khí. Than gần như là nhiên tố tinh khiết vì cháy hết; kim loại khi nung thành gỉ là đã mất nhiên tố.
Thuyết này giải thích được khá nhiều, nhưng vướng một điều khó chịu: kim loại nung thành gỉ lại nặng hơn chứ không nhẹ đi. Ai giải được mâu thuẫn ấy sẽ thay đổi cả ngành hoá học.
Scheele: người làm ra trước, nói ra sau
Scheele (1742–1786) là dược sĩ người Thuỵ Điển gốc Đức, làm việc trong các hiệu thuốc ở Uppsala rồi Köping. Ông có lẽ là nhà thực nghiệm giỏi nhất thời đó: chlor, mangan, axit tartaric, axit xitric, axit hydrocyanic đều có dấu tay ông. Khoảng 1771–1772, ông nung nhiều chất như oxit thuỷ ngân, kali nitrat, mangan dioxit và thu được một loại khí làm lửa cháy sáng rực. Ông gọi nó là "khí lửa" (Feuerluft).
Scheele viết xong sách Luận văn hoá học về không khí và lửa khoảng năm 1775, nhưng nhà xuất bản và người viết lời tựa chậm trễ, nên sách chỉ ra mắt năm 1777. Đến lúc đó Priestley đã công bố từ hai năm trước.
Còn một tình tiết gây tranh luận: ngày 30 tháng 9 năm 1774, Scheele viết thư cho Lavoisier, mô tả cách điều chế khí này từ bạc cacbonat. Lá thư được tìm thấy trong giấy tờ của Lavoisier vào cuối thế kỷ 19. Lavoisier có đọc nó không, và đọc lúc nào, đến nay không ai chắc; ông không bao giờ nhắc đến nó.
Priestley: mục sư làm thí nghiệm với chiếc kính lúp lớn
Joseph Priestley (1733–1804) là mục sư phái Bất Quy Phục ở Anh, nhà thần học, nhà giáo, và người mê các loại "không khí". Ông đã nghĩ ra cách hoà tan khí cacbonic vào nước, tức nước có ga.
Ngày 1 tháng 8 năm 1774, ở Calne (Wiltshire), ông dùng một thấu kính lớn hội tụ ánh nắng nung đỏ oxit thuỷ ngân trong bình úp ngược trên thuỷ ngân. Khí thoát ra làm ngọn nến cháy mãnh liệt. Thí nghiệm tiếp theo, ông cho một con chuột vào bình khí đó và thấy nó sống lâu hơn nhiều so với trong không khí thường. Ông tự hít thử và tả cảm giác lồng ngực nhẹ nhõm lạ thường.
Nhưng Priestley vẫn trung thành với thuyết nhiên tố. Ông gọi khí mới là "không khí đã khử nhiên tố" (dephlogisticated air): khí này hút nhiên tố mạnh vì bản thân nó đã sạch nhiên tố, nên vật cháy trong nó dữ dội hơn. Ông công bố trong tập 2 của Thí nghiệm và quan sát về các loại không khí năm 1775.
Bữa tối ở Paris tháng 10 năm 1774
Tháng 10 năm 1774, Priestley đi châu Âu cùng nhà bảo trợ là Bá tước Shelburne và dùng bữa tối ở Paris với Lavoisier cùng vài nhà khoa học Pháp. Theo chính lời Priestley kể lại sau này, ông đã kể cho họ về thí nghiệm với oxit thuỷ ngân.
Lavoisier (1743–1794) là nhà hoá học kiêm quan chức thu thuế, có phòng thí nghiệm tốt nhất châu Âu và một thói quen quyết định: cân mọi thứ thật chính xác trước và sau phản ứng. Ông lặp lại thí nghiệm của Priestley và, qua nhiều năm, đi đến một cách hiểu hoàn toàn khác.
Lavoisier: người hiểu đúng nhưng không chịu chia công
Năm 1775, Lavoisier trình bày một bản báo cáo ở Viện Hàn lâm Khoa học Paris về khí sinh ra khi nung oxit thuỷ ngân, lúc đầu coi nó là phần "tinh khiết nhất" của không khí. Bản sửa lại năm 1778 mới đi đến kết luận: không khí là hỗn hợp, trong đó có một thành phần duy trì sự cháy và hô hấp. Vật cháy không mất đi nhiên tố nào; nó kết hợp với thành phần ấy, nên kim loại nung mới nặng thêm.
Năm 1777 Lavoisier đặt tên cho nó là "oxygène", ghép từ tiếng Hy Lạp nghĩa là "sinh ra axit", vì ông tin mọi axit đều chứa nguyên tố này. Cái tên ấy dựa trên một giả thuyết sai (axit clohydric chẳng hạn không có oxy), nhưng nó vẫn ở lại. Năm 1789 ông xuất bản Chuyên luận cơ bản về hoá học, đặt nền cho hoá học hiện đại với khái niệm nguyên tố và định luật bảo toàn khối lượng.
Điểm làm các nhà sử học không ưa là Lavoisier có xu hướng trình bày như thể tự mình tìm ra khí mới, ít ghi công Priestley và không nhắc gì đến Scheele.
| Scheele | Priestley | Lavoisier | |
|---|---|---|---|
| Điều chế được | Khoảng 1771–1772 | 1/8/1774 | Lặp lại từ 1774–1775 |
| Công bố | 1777 | 1775 | Báo cáo 1775, sửa 1778 |
| Gọi là gì | Khí lửa | Không khí đã khử nhiên tố | Oxygène (từ 1777) |
| Hiểu bản chất | Theo thuyết nhiên tố | Theo thuyết nhiên tố đến cuối đời | Nguyên tố, kết hợp với vật khi cháy |
| Kết cục | Mất năm 1786, 43 tuổi | Nhà bị đốt năm 1791, sang Mỹ năm 1794 | Lên máy chém ở Paris năm 1794 |
Ba số phận, một kết thúc buồn
Scheele mất năm 1786 ở Köping khi mới 43 tuổi; nhiều người cho rằng thói quen nếm, ngửi hoá chất độc của ông góp phần làm ông yếu đi. Priestley ủng hộ Cách mạng Pháp; năm 1791 đám đông ở Birmingham đốt nhà và phòng thí nghiệm của ông. Năm 1794 ông sang Mỹ, mất ở Northumberland, Pennsylvania năm 1804, tới cùng vẫn bênh thuyết nhiên tố. Lavoisier bị bắt vì vai trò trong Tổng thầu thuế (Ferme générale) và bị chém đầu ngày 8 tháng 5 năm 1794.
Kình địch ở đây là gì
Ba người không phải kình địch theo kiểu Cope và Marsh. Họ ít khi đối mặt nhau. Nhưng chính sự đua tranh ngầm, đặc biệt giữa Priestley và Lavoisier, làm khoa học tiến nhanh: Priestley tìm ra hiện tượng, Lavoisier cân đo lại, Priestley phản bác, Lavoisier phải chặt chẽ hơn. Cuộc tranh luận nhiên tố – oxy chiếm gần hai thập kỷ và kết thúc bằng sự ra đời của hoá học hiện đại.
Năm 2001, hai nhà hoá học Carl Djerassi và Roald Hoffmann (Nobel Hoá học 1981) viết vở kịch Oxygen, tưởng tượng Uỷ ban Nobel muốn trao một "giải Nobel truy tặng" cho phát minh oxy và phải chọn trong ba người. Vở kịch là cách rất sinh động để thấy câu hỏi "ai tìm ra" khó đến mức nào.
Góc nhìn hôm nay
- Làm ra chưa đủ, phải công bố. Scheele có lẽ là người đầu tiên, nhưng vì chậm in, tên ông thường bị đẩy xuống dòng chú thích. Nếu bạn làm được gì, hãy ghi lại có ngày tháng và chia sẻ đúng lúc.
- Hiểu đúng quan trọng hơn thấy trước. Priestley thấy trước nhưng hiểu sai; Lavoisier thấy sau nhưng hiểu đúng, và tên ông gắn với cả một cuộc cách mạng hoá học.
- Ghi công rộng rãi là cách giữ uy tín lâu dài. Lavoisier là thiên tài, nhưng việc im lặng về Scheele và Priestley vẫn bị nhắc đến hơn hai thế kỷ sau.
- Đối thủ giỏi buộc ta chính xác hơn. Muốn thắng một lập luận, hãy làm như Lavoisier: đem cân ra đo.
Muốn tìm hiểu thêm: Hiệp hội Hoá học Hoa Kỳ (ACS) công nhận phát hiện oxy của Priestley là một Mốc lịch sử hoá học quốc gia; ngôi nhà của ông ở Northumberland, Pennsylvania nay là bảo tàng. Ở Köping, Thuỵ Điển có tượng đài Scheele. Vở kịch Oxygen có bản in và thường được dùng trong các lớp lịch sử khoa học.
Câu hỏi thường gặp
Ai là người tìm ra oxy?
Ba người cùng có công: Scheele điều chế được oxy sớm nhất khoảng 1771–1772, Priestley điều chế độc lập năm 1774 và công bố trước năm 1775, còn Lavoisier hiểu đúng oxy là một nguyên tố và đặt tên cho nó. Sách giáo khoa thường ghi cả Scheele và Priestley là người phát hiện.
Oxy được phát hiện năm nào?
Priestley điều chế oxy ngày 1 tháng 8 năm 1774 và công bố năm 1775. Scheele đã làm được trước đó khoảng 1771–1772 nhưng sách của ông đến năm 1777 mới in.
Ai đặt tên cho oxy?
Lavoisier đặt tên "oxygène" năm 1777, nghĩa là "sinh ra axit" trong tiếng Hy Lạp, vì ông tin mọi axit đều chứa nguyên tố này. Niềm tin đó về sau được chứng minh là sai nhưng cái tên vẫn được giữ.
Thuyết nhiên tố là gì?
Đó là thuyết cho rằng vật cháy được vì chứa một chất gọi là nhiên tố (phlogiston), khi cháy thì nhiên tố thoát ra. Lavoisier bác bỏ thuyết này bằng cách chứng minh vật cháy kết hợp với oxy, nên kim loại nung mới nặng thêm.
Vì sao Priestley không được coi là người khám phá duy nhất?
Vì Scheele đã điều chế được oxy sớm hơn, và Priestley hiểu sai bản chất của nó, gọi là "không khí đã khử nhiên tố". Người giải thích đúng vai trò của oxy trong sự cháy là Lavoisier.
