1
00:00:07,239 --> 00:00:08,052
Bạn cho rằng điều gì

2
00:00:08,052 --> 00:00:09,579
là phát minh quan trọng nhất

3
00:00:09,579 --> 00:00:11,581
trong vài thế kỷ qua

4
00:00:11,581 --> 00:00:12,614
Là máy vi tính?

5
00:00:12,614 --> 00:00:13,263
Hay xe hơi?

6
00:00:13,263 --> 00:00:14,168
Hay điện năng?

7
00:00:14,168 --> 00:00:16,145
Hoặc sự phát hiện ra nguyên tử

8
00:00:16,145 --> 00:00:19,592
Tôi có thể cho rằng đó là phản ứng hoá học này

9
00:00:19,592 --> 00:00:21,213
một phân tử nito

10
00:00:21,213 --> 00:00:23,297
phản ứng với ba phân tử hidro

11
00:00:23,297 --> 00:00:26,739
tạo thành hai phân tử amoniac

12
00:00:26,739 --> 00:00:28,343
Đây gọi là quá trình Haber

13
00:00:28,343 --> 00:00:30,925
về sự liên kết của Nitơ trong không khí

14
00:00:30,925 --> 00:00:32,431
với khí hidro

15
00:00:32,431 --> 00:00:35,564
hoặc biền đổi không khí thành phân hoá học.

16
00:00:35,564 --> 00:00:36,806
Không có phản ứng này,

17
00:00:36,806 --> 00:00:39,482
Nông dân không thể sản xuất đủ nông sản

18
00:00:39,482 --> 00:00:41,348
cho 4 tỉ người

19
00:00:41,348 --> 00:00:44,880
trong khi dân số thế giới đến 7 tỉ người

20
00:00:44,880 --> 00:00:46,881
Nếu không có quá trình Haber

21
00:00:46,881 --> 00:00:51,306
hơn 3 tỉ người sẽ thiếu ăn

22
00:00:51,306 --> 00:00:55,025
Nitơ là thành phần của nitrat -NO3

23
00:00:55,025 --> 00:00:58,205
là chất dinh dưỡng thiết yếu cho thực vật

24
00:00:58,205 --> 00:01:00,706
Khi cây cối phát triển, chúng hấp thụ nitơ

25
00:01:00,706 --> 00:01:02,425
có từ đất

26
00:01:02,425 --> 00:01:03,923
nitơ sẽ được bổ sung thêm

27
00:01:03,923 --> 00:01:06,346
qua quá trình bón phân lâu dài trong tự nhiên

28
00:01:06,346 --> 00:01:07,845
như xác động vật phân rã

29
00:01:07,845 --> 00:01:09,679
nhưng con người muốn sản xuất

30
00:01:09,679 --> 00:01:11,680
nhanh hơn nhiều

31
00:01:11,680 --> 00:01:13,591
Có một trở ngại

32
00:01:13,591 --> 00:01:16,594
có đến 78% không khí chứa nguyên tố nitơ

33
00:01:16,594 --> 00:01:19,396
nhưng cây cối không thể chỉ hấp thụ từ đó

34
00:01:19,396 --> 00:01:22,511
vì khí nitơ có liên kết rất bền

35
00:01:22,511 --> 00:01:24,643
mà thực vật không thể phá vỡ

36
00:01:24,643 --> 00:01:26,643
Quá trình Haber cơ bản là

37
00:01:26,643 --> 00:01:27,762
tìm ra cách để

38
00:01:27,762 --> 00:01:29,529
chuyển nitơ từ không khí

39
00:01:29,529 --> 00:01:31,281
vào đất

40
00:01:31,281 --> 00:01:34,864
Năm 1908, nhà hoá học Đức Fritz Haber

41
00:01:34,864 --> 00:01:36,176
phát triển một phương pháp hoá học

42
00:01:36,176 --> 00:01:39,020
tận dụng nguồn nitơ dồi dào từ không khí

43
00:01:39,020 --> 00:01:39,890
Haber tìm ra một cách

44
00:01:39,890 --> 00:01:41,594
lấy nitơ trong không khí

45
00:01:41,594 --> 00:01:43,046
liên kết với hidro

46
00:01:43,046 --> 00:01:45,242
và tạo thành amoniac

47
00:01:45,242 --> 00:01:47,797
amoniac có thể thấm vào đất

48
00:01:47,797 --> 00:01:50,506
rồi chuyển thành nitrat nhanh chóng

49
00:01:50,506 --> 00:01:53,100
Nhưng nếu quá trình Haber được ứng dụng

50
00:01:53,100 --> 00:01:54,950
để cung cấp thực phẩm cho thế giới

51
00:01:54,950 --> 00:01:55,213
Ông sẽ cần tìm cách

52
00:01:55,213 --> 00:01:58,415
để nhanh chóng tạo ra thật nhiều amoniac

53
00:01:58,415 --> 00:01:59,381
Để hiểu được

54
00:01:59,381 --> 00:02:01,900
Haber làm được như thế nào

55
00:02:01,900 --> 00:02:02,179
chúng ta cần biết vài điều về

56
00:02:02,179 --> 00:02:04,397
cân bằng hoá học

57
00:02:04,397 --> 00:02:06,346
Cân bằng hoá học xảy ra

58
00:02:06,346 --> 00:02:09,514
khi bạn cho phản ứng trong một hộp kín

59
00:02:09,514 --> 00:02:11,233
Ví dụ như bạn cho

60
00:02:11,233 --> 00:02:14,346
hidro va nitơ vào một hộp kín

61
00:02:14,346 --> 00:02:16,158
và để phản ứng xảy ra

62
00:02:16,158 --> 00:02:17,757
trong giai đoạn đầu của phản ứng

63
00:02:17,757 --> 00:02:20,370
ta có rất nhiều hidro va nitơ

64
00:02:20,370 --> 00:02:22,006
nên sự tạo thành amoniac

65
00:02:22,006 --> 00:02:24,098
xảy ra rất nhanh

66
00:02:24,098 --> 00:02:26,680
Nhưng, càng phản ứng, hidro va nito

67
00:02:26,680 --> 00:02:28,261
bị sử dụng hết dần

68
00:02:28,261 --> 00:02:29,883
phản ứng sẽ chậm lại

69
00:02:29,883 --> 00:02:31,842
bởi vì có ít nitơ va hidro hơn

70
00:02:31,842 --> 00:02:33,625
trong hộp

71
00:02:33,625 --> 00:02:36,347
Cuối cùng, amoniac đạt tới một giới hạn

72
00:02:36,347 --> 00:02:38,058
lúc đó, amoniac sẽ phân huỷ

73
00:02:38,058 --> 00:02:41,339
tạo ngược lại nitơ va hidro

74
00:02:41,339 --> 00:02:43,063
Sau một lúc, 2 phản ứng thuận nghịch

75
00:02:43,063 --> 00:02:45,588
tạo và phân huỷ amoniac

76
00:02:45,588 --> 00:02:47,634
đạt cùng một tốc độ

77
00:02:47,634 --> 00:02:49,341
Khi 2 tốc độ này bằng nhau

78
00:02:49,341 --> 00:02:52,147
ta nói phản ứng cân bằng

79
00:02:53,146 --> 00:02:55,280
Nghe có vẻ dễ dàng, nhưng không

80
00:02:55,280 --> 00:02:56,511
khi bạn chỉ muốn

81
00:02:56,511 --> 00:02:58,817
tạo ra thật nhiều amoniac

82
00:02:58,817 --> 00:03:00,336
Haber không hề muốn amoniac

83
00:03:00,336 --> 00:03:01,855
bị phân huỷ

84
00:03:01,855 --> 00:03:03,374
nhưng nếu chỉ để phản ứng

85
00:03:03,374 --> 00:03:04,865
bình thường trong hộp

86
00:03:04,865 --> 00:03:06,487
sự phân huỷ sẽ xảy ra

87
00:03:06,487 --> 00:03:08,794
Lúc này Henry Le Chatelier

88
00:03:08,794 --> 00:03:09,981
nhà hoá học Pháp

89
00:03:09,981 --> 00:03:11,271
có thể giúp

90
00:03:11,271 --> 00:03:12,705
Điều mà ông ta tìm ra

91
00:03:12,705 --> 00:03:14,590
là nếu bạn lấy một hệ cân bằng

92
00:03:14,590 --> 00:03:16,296
và thêm vào một yếu tố

93
00:03:16,296 --> 00:03:17,723
ví dụ như nitơ

94
00:03:17,723 --> 00:03:18,715
hệ sẽ tiến về

95
00:03:18,715 --> 00:03:20,921
cân bằng một lần nữa

96
00:03:20,921 --> 00:03:22,296
Le Chatelier cũng tìm ra

97
00:03:22,296 --> 00:03:23,469
nếu bạn tăng

98
00:03:23,469 --> 00:03:25,596
áp suất của hệ cân bằng

99
00:03:25,596 --> 00:03:26,761
hệ sẽ cố gắng tiến về

100
00:03:26,761 --> 00:03:28,978
áp suất đã có (giảm áp suất)

101
00:03:28,978 --> 00:03:30,675
giống như một căn phòng đầy người

102
00:03:30,675 --> 00:03:32,182
càng nhiều phân tử

103
00:03:32,182 --> 00:03:33,773
áp suất càng cao

104
00:03:33,773 --> 00:03:35,529
Nếu ta nhìn lại phương trình

105
00:03:35,529 --> 00:03:37,532
bên vế trái (tham gia)

106
00:03:37,532 --> 00:03:39,681
có 4 phân tử

107
00:03:39,681 --> 00:03:41,776
và chỉ 2 phân tử bên phải

108
00:03:41,776 --> 00:03:44,278
Nên, nều ta muốn "căn phòng" bớt đông

109
00:03:44,278 --> 00:03:45,872
và giảm áp suất

110
00:03:45,872 --> 00:03:46,779
hệ sẽ bắt đầu

111
00:03:46,779 --> 00:03:48,228
kết hợp nito và hidro

112
00:03:48,670 --> 00:03:51,804
để tạo ra nhiều amoniac

113
00:03:51,804 --> 00:03:53,821
Haber nhận thấy để tạo

114
00:03:53,821 --> 00:03:55,100
nhiều amoniac

115
00:03:55,100 --> 00:03:56,604
ông phải chế tạo một cái máy

116
00:03:56,604 --> 00:03:59,600
để liên tục cung cấp nito va hidro

117
00:03:59,600 --> 00:04:01,438
đồng thời tăng áp suất

118
00:04:01,438 --> 00:04:03,314
của hệ cân bằng

119
00:04:03,314 --> 00:04:05,480
là điều ông đã làm

120
00:04:05,480 --> 00:04:08,030
Ngày nay, amoniac là một trong các chất

121
00:04:08,030 --> 00:04:10,313
được sản xuất nhiều nhất trên thế giới

122
00:04:10,313 --> 00:04:14,891
Khoảng 131 triệu tấn khối mỗi năm

123
00:04:14,891 --> 00:04:18,314
tương đương 290 tỉ pounds

124
00:04:18,314 --> 00:04:19,363
Khoảng khối lượng của

125
00:04:19,363 --> 00:04:21,447
30 triệu con voi Châu Phi

126
00:04:21,447 --> 00:04:24,314
10,000 pounds mỗi con

127
00:04:24,314 --> 00:04:28,087
80% lượng amoniac này dùng cho phân bón

128
00:04:28,087 --> 00:04:29,041
trong khi số còn lại

129
00:04:29,041 --> 00:04:30,937
dùng cho công nghiệp và tẩy rửa

130
00:04:30,937 --> 00:04:33,314
và sản xuất các hợp chất của nitơ

131
00:04:33,314 --> 00:04:35,265
như acid nitric

132
00:04:35,265 --> 00:04:36,345
các nghiên cứu gần đây tìm ra

133
00:04:36,345 --> 00:04:38,837
rằng một nửa lượng nito trong phân bón

134
00:04:38,837 --> 00:04:41,147
không được hấp thụ bởi thực vật

135
00:04:41,147 --> 00:04:42,977
Hậu quả là nitơ được tìm thấy

136
00:04:42,977 --> 00:04:44,642
dưới dạng hợp chất hay thay đổi

137
00:04:44,642 --> 00:04:47,695
trong khí quyển và nước

138
00:04:47,695 --> 00:04:49,646
làm huỷ hoại môi trường

139
00:04:49,646 --> 00:04:51,475
Tất nhiên, Haber không nhìn trước được

140
00:04:51,475 --> 00:04:53,095
vấn đề khi công bố phát minh

141
00:04:53,095 --> 00:04:54,773
Theo các nhà khoa học

142
00:04:54,773 --> 00:04:56,388
họ đang tìm

143
00:04:56,388 --> 00:04:59,054
một quá trình Haber mới cho thế kỉ 21

144
00:04:59,054 --> 00:05:01,029
sẽ có cùng hiệu quả

145
00:05:01,029 --> 00:05:03,359
nhưng không gây hậu quả nguy hiểm