0:00:07.239,0:00:08.052
Bạn cho rằng điều gì

0:00:08.052,0:00:09.579
là phát minh quan trọng nhất

0:00:09.579,0:00:11.581
trong vài thế kỷ qua

0:00:11.581,0:00:12.614
Là máy vi tính?

0:00:12.614,0:00:13.263
Hay xe hơi?

0:00:13.263,0:00:14.168
Hay điện năng?

0:00:14.168,0:00:16.145
Hoặc sự phát hiện ra nguyên tử

0:00:16.145,0:00:19.592
Tôi có thể cho rằng đó là phản ứng hoá học này

0:00:19.592,0:00:21.213
một phân tử nito

0:00:21.213,0:00:23.297
phản ứng với ba phân tử hidro

0:00:23.297,0:00:26.739
tạo thành hai phân tử amoniac

0:00:26.739,0:00:28.343
Đây gọi là quá trình Haber

0:00:28.343,0:00:30.925
về sự liên kết của Nitơ trong không khí

0:00:30.925,0:00:32.431
với khí hidro

0:00:32.431,0:00:35.564
hoặc biền đổi không khí thành phân hoá học.

0:00:35.564,0:00:36.806
Không có phản ứng này,

0:00:36.806,0:00:39.482
Nông dân không thể sản xuất đủ nông sản

0:00:39.482,0:00:41.348
cho 4 tỉ người

0:00:41.348,0:00:44.880
trong khi dân số thế giới đến 7 tỉ người

0:00:44.880,0:00:46.881
Nếu không có quá trình Haber

0:00:46.881,0:00:51.306
hơn 3 tỉ người sẽ thiếu ăn

0:00:51.306,0:00:55.025
Nitơ là thành phần của nitrat -NO3

0:00:55.025,0:00:58.205
là chất dinh dưỡng thiết yếu cho thực vật

0:00:58.205,0:01:00.706
Khi cây cối phát triển, chúng hấp thụ nitơ

0:01:00.706,0:01:02.425
có từ đất

0:01:02.425,0:01:03.923
nitơ sẽ được bổ sung thêm

0:01:03.923,0:01:06.346
qua quá trình bón phân lâu dài trong tự nhiên

0:01:06.346,0:01:07.845
như xác động vật phân rã

0:01:07.845,0:01:09.679
nhưng con người muốn sản xuất

0:01:09.679,0:01:11.680
nhanh hơn nhiều

0:01:11.680,0:01:13.591
Có một trở ngại

0:01:13.591,0:01:16.594
có đến 78% không khí chứa nguyên tố nitơ

0:01:16.594,0:01:19.396
nhưng cây cối không thể chỉ hấp thụ từ đó

0:01:19.396,0:01:22.511
vì khí nitơ có liên kết rất bền

0:01:22.511,0:01:24.643
mà thực vật không thể phá vỡ

0:01:24.643,0:01:26.643
Quá trình Haber cơ bản là

0:01:26.643,0:01:27.762
tìm ra cách để

0:01:27.762,0:01:29.529
chuyển nitơ từ không khí

0:01:29.529,0:01:31.281
vào đất

0:01:31.281,0:01:34.864
Năm 1908, nhà hoá học Đức Fritz Haber

0:01:34.864,0:01:36.176
phát triển một phương pháp hoá học

0:01:36.176,0:01:39.020
tận dụng nguồn nitơ dồi dào từ không khí

0:01:39.020,0:01:39.890
Haber tìm ra một cách

0:01:39.890,0:01:41.594
lấy nitơ trong không khí

0:01:41.594,0:01:43.046
liên kết với hidro

0:01:43.046,0:01:45.242
và tạo thành amoniac

0:01:45.242,0:01:47.797
amoniac có thể thấm vào đất

0:01:47.797,0:01:50.506
rồi chuyển thành nitrat nhanh chóng

0:01:50.506,0:01:53.100
Nhưng nếu quá trình Haber được ứng dụng

0:01:53.100,0:01:54.950
để cung cấp thực phẩm cho thế giới

0:01:54.950,0:01:55.213
Ông sẽ cần tìm cách

0:01:55.213,0:01:58.415
để nhanh chóng tạo ra thật nhiều amoniac

0:01:58.415,0:01:59.381
Để hiểu được

0:01:59.381,0:02:01.900
Haber làm được như thế nào

0:02:01.900,0:02:02.179
chúng ta cần biết vài điều về

0:02:02.179,0:02:04.397
cân bằng hoá học

0:02:04.397,0:02:06.346
Cân bằng hoá học xảy ra

0:02:06.346,0:02:09.514
khi bạn cho phản ứng trong một hộp kín

0:02:09.514,0:02:11.233
Ví dụ như bạn cho

0:02:11.233,0:02:14.346
hidro va nitơ vào một hộp kín

0:02:14.346,0:02:16.158
và để phản ứng xảy ra

0:02:16.158,0:02:17.757
trong giai đoạn đầu của phản ứng

0:02:17.757,0:02:20.370
ta có rất nhiều hidro va nitơ

0:02:20.370,0:02:22.006
nên sự tạo thành amoniac

0:02:22.006,0:02:24.098
xảy ra rất nhanh

0:02:24.098,0:02:26.680
Nhưng, càng phản ứng, hidro va nito

0:02:26.680,0:02:28.261
bị sử dụng hết dần

0:02:28.261,0:02:29.883
phản ứng sẽ chậm lại

0:02:29.883,0:02:31.842
bởi vì có ít nitơ va hidro hơn

0:02:31.842,0:02:33.625
trong hộp

0:02:33.625,0:02:36.347
Cuối cùng, amoniac đạt tới một giới hạn

0:02:36.347,0:02:38.058
lúc đó, amoniac sẽ phân huỷ

0:02:38.058,0:02:41.339
tạo ngược lại nitơ va hidro

0:02:41.339,0:02:43.063
Sau một lúc, 2 phản ứng thuận nghịch

0:02:43.063,0:02:45.588
tạo và phân huỷ amoniac

0:02:45.588,0:02:47.634
đạt cùng một tốc độ

0:02:47.634,0:02:49.341
Khi 2 tốc độ này bằng nhau

0:02:49.341,0:02:52.147
ta nói phản ứng cân bằng

0:02:53.146,0:02:55.280
Nghe có vẻ dễ dàng, nhưng không

0:02:55.280,0:02:56.511
khi bạn chỉ muốn

0:02:56.511,0:02:58.817
tạo ra thật nhiều amoniac

0:02:58.817,0:03:00.336
Haber không hề muốn amoniac

0:03:00.336,0:03:01.855
bị phân huỷ

0:03:01.855,0:03:03.374
nhưng nếu chỉ để phản ứng

0:03:03.374,0:03:04.865
bình thường trong hộp

0:03:04.865,0:03:06.487
sự phân huỷ sẽ xảy ra

0:03:06.487,0:03:08.794
Lúc này Henry Le Chatelier

0:03:08.794,0:03:09.981
nhà hoá học Pháp

0:03:09.981,0:03:11.271
có thể giúp

0:03:11.271,0:03:12.705
Điều mà ông ta tìm ra

0:03:12.705,0:03:14.590
là nếu bạn lấy một hệ cân bằng

0:03:14.590,0:03:16.296
và thêm vào một yếu tố

0:03:16.296,0:03:17.723
ví dụ như nitơ

0:03:17.723,0:03:18.715
hệ sẽ tiến về

0:03:18.715,0:03:20.921
cân bằng một lần nữa

0:03:20.921,0:03:22.296
Le Chatelier cũng tìm ra

0:03:22.296,0:03:23.469
nếu bạn tăng

0:03:23.469,0:03:25.596
áp suất của hệ cân bằng

0:03:25.596,0:03:26.761
hệ sẽ cố gắng tiến về

0:03:26.761,0:03:28.978
áp suất đã có (giảm áp suất)

0:03:28.978,0:03:30.675
giống như một căn phòng đầy người

0:03:30.675,0:03:32.182
càng nhiều phân tử

0:03:32.182,0:03:33.773
áp suất càng cao

0:03:33.773,0:03:35.529
Nếu ta nhìn lại phương trình

0:03:35.529,0:03:37.532
bên vế trái (tham gia)

0:03:37.532,0:03:39.681
có 4 phân tử

0:03:39.681,0:03:41.776
và chỉ 2 phân tử bên phải

0:03:41.776,0:03:44.278
Nên, nều ta muốn "căn phòng" bớt đông

0:03:44.278,0:03:45.872
và giảm áp suất

0:03:45.872,0:03:46.779
hệ sẽ bắt đầu

0:03:46.779,0:03:48.228
kết hợp nito và hidro

0:03:48.670,0:03:51.804
để tạo ra nhiều amoniac

0:03:51.804,0:03:53.821
Haber nhận thấy để tạo

0:03:53.821,0:03:55.100
nhiều amoniac

0:03:55.100,0:03:56.604
ông phải chế tạo một cái máy

0:03:56.604,0:03:59.600
để liên tục cung cấp nito va hidro

0:03:59.600,0:04:01.438
đồng thời tăng áp suất

0:04:01.438,0:04:03.314
của hệ cân bằng

0:04:03.314,0:04:05.480
là điều ông đã làm

0:04:05.480,0:04:08.030
Ngày nay, amoniac là một trong các chất

0:04:08.030,0:04:10.313
được sản xuất nhiều nhất trên thế giới

0:04:10.313,0:04:14.891
Khoảng 131 triệu tấn khối mỗi năm

0:04:14.891,0:04:18.314
tương đương 290 tỉ pounds

0:04:18.314,0:04:19.363
Khoảng khối lượng của

0:04:19.363,0:04:21.447
30 triệu con voi Châu Phi

0:04:21.447,0:04:24.314
10,000 pounds mỗi con

0:04:24.314,0:04:28.087
80% lượng amoniac này dùng cho phân bón

0:04:28.087,0:04:29.041
trong khi số còn lại

0:04:29.041,0:04:30.937
dùng cho công nghiệp và tẩy rửa

0:04:30.937,0:04:33.314
và sản xuất các hợp chất của nitơ

0:04:33.314,0:04:35.265
như acid nitric

0:04:35.265,0:04:36.345
các nghiên cứu gần đây tìm ra

0:04:36.345,0:04:38.837
rằng một nửa lượng nito trong phân bón

0:04:38.837,0:04:41.147
không được hấp thụ bởi thực vật

0:04:41.147,0:04:42.977
Hậu quả là nitơ được tìm thấy

0:04:42.977,0:04:44.642
dưới dạng hợp chất hay thay đổi

0:04:44.642,0:04:47.695
trong khí quyển và nước

0:04:47.695,0:04:49.646
làm huỷ hoại môi trường

0:04:49.646,0:04:51.475
Tất nhiên, Haber không nhìn trước được

0:04:51.475,0:04:53.095
vấn đề khi công bố phát minh

0:04:53.095,0:04:54.773
Theo các nhà khoa học

0:04:54.773,0:04:56.388
họ đang tìm

0:04:56.388,0:04:59.054
một quá trình Haber mới cho thế kỉ 21

0:04:59.054,0:05:01.029
sẽ có cùng hiệu quả

0:05:01.029,0:05:03.359
nhưng không gây hậu quả nguy hiểm