Lịch sử phát hiện các nguyên tố nhóm VIA

Tác giả bài viết: Văn Thị Ngọc Linh – Tỉnh Bình Thuận

-Oxi là nguyên tố phổ biến nhất trên trái đất (47,2% trọng lượng vỏ quả đất). Trong các á kim nó xếp thứ hai sau flo về phương diện hoạt động hóa học và tạo nên nhiều hợp chất sau cacbon, nó tác dụng với đại đa số các nguyên tố. Theo Beczeliuyt thì oxi như “một trục mà toàn bộ môn hóa học phải quay quanh nó”. Oxi có trong thành phần của rất nhiều khoáng sản tạo nên vỏ quả đất, oxi chiếm 88,88% trong nước, 65% trong cơ thể con người, khoảng 20% trong không khí.

-Ở thế kỷ thứ VIII, nhà triết học Trung Quốc Mao Hoa đã cho những điều hiểu biết đầu tiên về oxi, đó là thành phần cấu tạo và là yếu tố hoạt động của không khí. Họ gọi oxi là “yn” và họ đã biết rằng nó kết hợp được với than gỗ, với lưu huỳnh đốt nóng và một số kim loại, họ thu được oxi bằng cách đốt nóng các khoáng sản, trong đó có diêm tiêu.

-Ở Châu Âu, người Ý tự hào vì chính nhà họa họa sĩ và bác học nổi tiếng của họ là Lêôna đơ Vanhxi (1451-1519) đương thời đã nói đến không khí là một hỗn hợp gồm hai khí trong đó chỉ có một khí dùng để thở và đốt cháy.

-Thế kỷ XVII, Lêphec khi làm thí nghiệm với stibi và Giăng Rêya khi đốt nóng chì và thiết, đã thấy các kim loại này tăng trọng lượng.

-Robe Huc (1635-1703) đã quả quyết rằng sự cháy cũng tương tự như sự hòa tan, tuy nhiên chất cháy rất sẵn sàng hòa tan, không phải trong toàn bộ không khí mà trong một phần của nó. Phần này đặc biệt có nhiều trong diêm tiêu.

-Năm 1669, trên cơ sở những thí nghiệm hoàn toàn đáng tin cậy, Giôn Maiôva (1645-1679) đã đi đến kết luận rằng không khí chứa một thứ khí có khả năng duy trì sự cháy và đặt tên cho nó là “không khí phát hỏa”. Maiôva hầu như đã giải quyết được vấn đề về thành phần định lượng của không khí. Ông cũng chứng minh được sự có mặt của oxi trong diêm tiêu và trong axit nitric, chứng minh được sự tăng trọng lượng của sắt khi bị nung nóng , sự tạo thành axit khi đốt lưu huỳnh trong không khí ẩm, đồng thời ông cũng xác định được sự cần thiết của oxi đối với các quá trình lên men, hô hấp, tạo nhiệt và chứng minh được sự tương tự giữa quá trình cháy và hô hấp…

-Năm 1731, Henxơ đã điều chế được oxi ở trạng thái tự do bằng cách đốt diêm tiêu nhưng không chứng minh được oxi là thành phần của không khí.

Tháng 4 năm 1774, Baian là người đầu tiên thu được oxi bằng cách đốt nóng oxit thủy ngân.

-Năm 1774, Giôdep Prixtơli (JosephPriestley) (1733-1804) đã điều chế được khí oxi và nghiên cứu các tính chất quan trọng nhất của nó. Ông lấy một ít hợp chất thủy ngân màu đỏ cho vào ống nghiệm rồi dùng thấu kính (do ông sáng chế ra) để đốt nóng. Ông nhận thấy có chất khí bốc ra và thủy ngân óng ánh xuất hiện, khi ông đưa chất khí này gần cây nến đang cháy thì cây nến sáng rực chưa từng thấy, chất này không làm chết chuột mà trái lại làm chuột rất tươi tỉnh hoạt động. Khi thí nghiệm về tác dụng của oxi đối với cơ thể của mình, ông đã chú ý đến ảnh hưởng tốt của chất khí mới tìm ra đối với cơ thể con người và tiên đoán công dụng của nó trong y học. Chỉ sau đó một năm, ông mới xác định được rằng oxi có trong không khí.

15.gif

-Năm 1771-1772, dược sĩ người Thụy Điển là K. Silơ (Carl Wihelm Scheele) đã thu được nhiều oxi hơn từ 7 chất khác nhau và thấy rằng oxi của khí quyển kết hợp với các kim loại, photpho, hidro, dầu gai và những chất khác. Nhưng mãi đến năm 1777 cuốn sách của Silơ mới được xuất bản, do vậy vinh dự phát minh ra oxi thường được gán cho Prixtơli.

2.jpg

-Nhà bác học vĩ đại người Pháp Lavoadie (Antoine-Laurent Lavoisier) thoạt tiên nghĩ rằng không khí tạo bởi nitơ và “không khí đặc” (khí cacbonic) nhưng sau khi đốt oxit thủy ngân (1775) ông đã tuyên bố rằng không khí là đồng nhất và không chứa một khí nào gọi là “không khí đặc”. Với những tài liệu trái ngược nhau đó, Lavoadie đã tiến hành thí nghiệm đốt nóng oxit thủy ngân, một thí nghiệm có tiếng tăm trong lịch sử đã lật nhào thuyết nhiên tố và học thuyết oxi về sự cháy. Trong thời gian 12 ngày đêm, Lavoadie đã đốt kim loại thủy ngân trong bình cổ cong.

3.jpg

Sau khi đốt, Lavoadie nhận thấy một phần của thủy ngân bị phủ một lớp vảy đỏ và thể tích không khí bị giảm đi 1/5. Phần không khí còn lại không duy trì sự cháy và sự hô hấp, Lavoadie gọi phần này là “azot”. Đốt mạnh hơn nữa thủy ngân oxit mới được tạo thành, Lavoadie được lại thủy ngân và phần không khí duy trì sự cháy và sự hô hấp trước kia bị hao hụt. Như vậy là ông đã chứng minh được bằng thực nghiệm sự có mặt của oxi trong không khí. Nghĩ rằng nguyên tố mới này là thành phần chủ yếu của các chất có nhiều tính chất axit, Lavoadie mới đặt tên cho nó là oxi (chất sinh ra axit).

-Tháng 4 năm 1775, Lavoadie đã đọc một bảng báo cáo trước Viện Hàn Lâm khoa học Pari, trong đó ông tuyên bố đã khám phá ra oxi, ông viết rằng oxi được tìm ra đồng thời bởi Prixli, Sile và ông. Tuy nhiên về phương diện pháp lý người ta chỉ thừa nhận Prixli và Sile.

-Cho dù Lavoadie không được công nhận là công đầu trong việc tìm ra nguyên tố oxi nhưng toàn thế giới đều công nhận công lao vô cùng to lớn của Lavoadie trong việc làm cho nguyên tố oxi có tầm quan trọng hàng đầu. Ông đã thức tỉnh tất cả các nhà hóa học thế giới cuối thế kỷ XVIII, làm cho họ tự nguyện từ bỏ thuyết nhiên tố và công nhận một thuyết mới về sự cháy tức là thuyết oxi.

4.jpg

-Ngày nay oxi được dùng rộng rãi để đẩy mạnh các quá trình sản xuất( quá trình luyện gang thép, sự khí hóa than đá, sản xuất axit sunfuric, axit nitric,..). Oxi còn được dùng rộng rãi trong y học, dùng cho những chuyến bay cao, đội cứu hỏa và cho nhưng người thợ lặn.

2) Lưu huỳnh

s.jpg

09_sulfur1.jpg

-Là nguyên tố thứ hai được biết từ thời rất xa xưa. Trong thiên nhiên, nhiều nơi đã có những mỏ lưu huỳnh. Đó cũng là lý do để con người sớm biết lưu huỳnh. Với màu vàng đặc biệt và mùi hắc tạo thành khi cháy, lưu huỳnh đã khiến người ta chú ý.

-Thời cổ xưa người ta cho rằng lưu huỳnh cháy với ngọn lửa màu xanh da trời đặc biệt và tỏa ra mùi hắc nên đuổi được ma quỷ. Khoảng 4000 năm về trước, những người cổ Hy Lạp đã biết dùng khí sunfurơ tạo thành khi đốt cháy lưu huỳnh để tẩy trắng vải. Từ lâu người La Mã đã dùng lưu huỳnh để chế dược phẩm.

-Trong thời cổ xưa, lưu huỳnh còn được dùng vào những mục đích chiến tranh. Vào thế kỷ thứ VII, nhân dân thành Bidăngxơ đã dùng “ngọn lửa Hy Lạp” (hỗn hợp diêm tiêu, than và lưu huỳnh) đốt cháy toàn bộ chiến thuyền Ả Rập, chặn đứng cuộc tấn công của chúng và ba trăm năm sau, lại nhờ ngọn lửa Hy Lạp mà thành phố Bodăngxơ đã đánh lui được sự xâm lược của người Bungari.

-Vào thời Trung cổ, nhà luyện kim Agriconla đã mô tả khá đầy đủ tính chất của lưu huỳnh, phương pháp làm thăng hoa để tinh chế lưu huỳnh, cách điều chế lưu huỳnh từ sunfua kim loại nặng và một loạt công dụng của lưu huỳnh như để điều chế thuốc nổ.

-Lưu huỳnh đã giữ một vai trò rất to lớn đối với những quan điểm lý thuyết của các nhà giả kim thuật. Họ xem lưu huỳnh như là sự kết hợp của axit sunfuric và nhiên tố, và là một biểu hiện hoàn thiện của chất cháy, một trong những “chất ban đầu chủ chốt” của thiên nhiên.

-Cùng với những ý niệm huyễn hoặc về lưu huỳnh lúc bấy giờ cũng có những tài liệu mô tả rất đúng về những tính chất vật lý, hóa học của nó. Nhà giả kim thuật người Ả Rập Hêbe cho rằng: “lưu huỳnh là chất màu mỡ tụ lại trong các mỏ khi nó sôi mà chưa kịp đông đặc và khô cứng lại. Nó là một chất riêng rẽ vì nó đồng chất…nó dễ bay hơi cũng như rượu. Khi đốt nóng với lưu huỳnh, tất cả các kim loại đều tăng thêm trọng lượng… trừ vàng ra, tất cả các kim loại đều có thể kết hợp với lưu huỳnh…”.

-Năm 1770, Lavoadie đã thừa nhận bản chất nguyên tố và tính chất không bị phân tích của lưu huỳnh.

-Sự khám phá ra những mỏ lưu huỳnh ở sâu dưới đất khoảng 100-200 m ở bang Luidiana (Mỹ) đã có một ảnh hưởng lớn đối với nền kinh tế về lưu huỳnh. Tuy nhiên công cuộc khai thác các mỏ lưu huỳnh đầu tiên đều không đưa lại kết quả, những công nhân xây dựng gặp ngay những luồng khí độc rất mạnh, đó là khí hidro sunfua. Trải qua 25 năm đến năm 1890, Hecman Frasơ mới quyết định lợi dụng nhiệt độ nóng chảy thấp và trọng lượng riêng nhỏ của lưu huỳnh để bơm lên khỏi mặt đất lưu huỳnh đã được nước đun quá làm nóng chảy và cuộc thí nghiệm đã rất thành công.

180px-albertasulfuratvancouverbc.jpg

6.jpg


-Năm 1930, kỹ sư hóa học Liên xô Vônkôp đã tìm ra được một phương pháp lấy lưu huỳnh từ quặng. Phương pháp đó rất đơn giản và không đòi hỏi phải có những thiết bị đắt tiền mà chỉ cần những nồi hấp không lớn lắm dùng hơi nước nén dưới áp suất 5-6 atm. Quá trình diễn ra rất nhanh (3-4giờ) và cho một phẩm vật rất nguyên chất chứa 99,9% lưu huỳnh.

-Trong những năm gần đây, những mỏ lưu huỳnh giàu có đã được tìm thấy ở Ucren, nhờ vậy mà trữ lượng về lưu huỳnh so với năm 1945 đã tăng lên rất nhiều.

3) Selen

se.jpg

-Selen được tìm thấy tương đối muộn (1817), điều đó là do nó ít phổ biến trong thiên nhiên (6.10-5% về trọng lượng) và do những tính chất hóa học của nó rất giống lưu huỳnh và telu. Rất có thể trước kia một số nhà bác học đã gặp selen nhưng họ không thể chứng minh được bản chất riêng của nó vì selen và lưu huỳnh rất giống nhau.

7.jpg

-Beczêliuyt (Jacop Berzelius) và Han đã thực hiện nhiều phát minh lừng lẫy, làm được những điều mà các nhà giả kim thuật và các nhà nhiên tố học không thực hiện được. Năm 1817, qua nghiên cứu phương pháp điều chế axit sunfuric được áp dụng ở Gơrinkhônmơ, họ đã tìm thấy trong axit có một chất kết tủa mà một phần có màu nâu nhạt, khi đốt nóng chất này bằng ngọn lửa đèn hàn thì nó tỏa ra một mùi giống mùi củ cải thối và biến thành những hạt có ánh chì.

-Quan niệm của các nhà hóa học thời ấy cho rằng đó là dấu hiệu của nguyên tố telu vì telu là một nguyên tố tương tự với lưu huỳnh đã được tìm ra ở cuối thế kỷ XVIII.

-Phân tích kỹ nhiều lần kết tủa, Beczêliuyt kết luận rằng trong kết tủa có chứa một kim loại chưa biết, tính chất của nó giống tính chất của telu tự do. Kết quả việc nghiên cứu kết tủa và một số tính chất của nguyên tố đã được ông công bố trên tạp chí “Niên giám hóa học và vật lý”. Ông đặt tên cho nguyên tố mới là selen (theo tiếng Hy lạp “selenne” có nghĩa là mặt trăng).

-Selen rất ít gặp ở trạng thái tự nhiên cùng với lưu huỳnh mà thường ở dạng hỗn hợp đồng hình với các sunfua. Ở Liên xô, selen bắt đầu được sản xuất vào năm 1928. Selen được dùng nhiều trong các ngành khác nhau của nền kinh tế quốc dân: kỹ thuật điện, công nghiệp luyện kim, công nghiệp cao su, thủy tinh, đồ gốm,…

4) Telu

te.jpg

-Từ lâu các nhà khoáng vật học đã biết telu ở trạng thái thiên nhiên, họ tìm thấy nó không nhiều lắm trong một số sunfua. Tuy nhiên trong một thời gian dài bản chất của nguyên tố này vẫn chưa được làm sáng tỏ.

-Năm 1782, một kỹ sư mỏ nước Áo là Muller (về sau đổi tên là Von Raysenstein) đã phân tích hóa học một thứ quặng trắng và đã tách được những hạt kim loại có những tính chất độc đáo, nó được gọi tên là aurum paradoxum (vàng khác thường).

8.jpg

Franz Josef Mueller -Năm 1798, Nhà hóa học Đức Klapơrop đã xác định rằng kim loại đó là một nguyên tố mới và gọi nó là telu (chữ latinh “tellus” có nghĩa là đất).

– Trong một thời gian dài, telu được coi như một kim loại. Năm 1832 sau khi tìm ra được selen, Beczêliuyt đã nghiên cứu tỉ mỉ những tính chất của telu và những hợp chất của nó và cho thấy có sự rất giống nhau giữa lưu huỳnh, selen và telu. Từ đó trở đi, telu được đưa vào danh sách các nguyên tố phi kim.

-Telu có rất ít trong thiên nhiên (10-6 % về trọng lượng), có ở trạng thái tự nhiên và trong các hợp chất của một số kim loại quý và kim loại nặng.

-Mặc dù ngày nay mức sản xuất telu hàng năm trên thế giới chỉ có vài chục tấn nhưng các ngành áp dụng nó đã trở nên rất phong phú. Hiện nay công nghiệp luyện kim là nơi tiêu thụ telu chính. Ngoài ra, telu có giá trị trong những ngành kỹ thuật hiện đại, những hợp chất của nó với kim loại (telurua) có tính bán dẫn và có độ nhạy cao đối với các loại bức xạ. Vì thế chúng được dùng làm ống kính truyền hình.

5) Poloni

po.jpg

-Năm 1870, Mendeleep đã tiên đoán về sự tồn tại của nguyên tố này căn cứ vào vị trí của nó trong cùng nhóm với lưu huỳnh, selen và telu. Tuy nhiên phương pháp hóa học thông thường trước đây không áp dụng được để tìm ra nguyên tố này vì nó thuộc dòng dõi của những nguyên tố phóng xạ tự nhiên.

-Liền sau khi Beccơren khám phá ra hiện tượng phóng xạ, nhà nữ vật lý và hóa học Balan Mari Sklađopska, vợ của giáo sư Pie Quyri, bắt tay nghiên cứu một cách có hệ thống hiện tượng này. Bởi vì tia phóng xạ có khả năng ion hóa không khí nên bà đã dùng máy điện nghiệm để đo. Bà muốn biết ngoài urani ra còn có những chất nào khác tương tự về tính chất như urani không.

9.jpg

-Đề tài luận án tiến sĩ của bà đã được thực hiện theo hướng này. Bà phát hiện quặng urani thiên nhiên có tính phóng xạ gấp nhiếu lần so với oxit nguyên chất của nó. Bà bắt đầu tách quặng ra nhiều phân đoạn và xác định tính phóng xạ của chúng. Phân đoạn tách với bitmut sunfua có tính phóng xạ gấp 400 lần so với urani. Vì rằng bitmut sunfua tinh khiết không có tính phóng xạ nên bà đưa ra giả thuyết rằng trong phân đoạn này chắc chắn phải có một nguyên tố phóng xạ mạnh tồn tại dưới dạng tạp chất.

-Tại cuộc họp của Viện Hàn lâm khoa học Pari ngày 18 tháng 7 năm 1898, ông bà Quy ri đã đọc bản báo cáo nhan đề “về một chất phóng xạ mới có chứa trong quặng urani”. Thuật ngữ “tính phóng xạ” lần đầu tiên được đưa ra trong bản báo cáo này để nhấn mạnh nguyên tố được tìm ra bằng một phương pháp mới. Họ đề nghị đặt tên nguyên tố là poloni (từ tiếng latinh “Polonia” là tổ quốc Balan của bà Curie).

-Đến năm 1912 thì nguyên tố này chính thức chiếm ô 84 trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.

-Trữ lượng poloni trong vỏ quả đất bằng 2.10-14 % về trọng lượng, do đó nó thuộc vào loại nguyên tố ít phổ biến nhất trong tự nhiên. Cho đến nay cũng chưa điều chế được nó ở dạng nguyên chất và trong các chế hóa thì lượng poloni giàu nhất cũng chỉ chứa khoảng 5%.

-Ứng dụng thực tế của poloni cho đến nay vẫn chưa có nếu không kể đến việc dùng nó làm nguồn phát ra hạt α rẻ tiền.

-Gần đây, poloni được điều chế nhân tạo bằng cách dùng nơtron bắn phá bitmut:

83Bi209 + 0n1 -> 83Bi210 – β -> 84Po210

LỊCH SỦ PHÁT HIỆN IOT

Tác giả: Thái Hoài Minh ( Đại học  Đà Lạt)

iot1.jpg

Mẫu Iot tinh thể

iot2.jpg

Mẫu hơi iot màu tím

cau-truc-e-iot.jpg

Cấu trúc electron trong nguyên tử Iot

1.Cuốctoa hay mèo đen khám phá ra iot?

Ngày đầu thế kỷ XIX người ta đã phát minh ra iot. Đó là thời kỳ mà quân đội Pháp trải qua nhiều năm chiến tranh xâm lược, đòi hỏi một lượng lớn thuốc súng đen mà thành phần chủ yếu là diêm tiêu kali, lưu huỳnh và than. Thoạt tiên diêm tiêu kali được nhập cảng từ Ấn Độ, nhưng lượng dự trữ diêm tiêu ở đây chóng hết và để sản xuất thuốc súng người ta phải chùng diêm tiêu của Chilê. Thuốc súng làm bằng diêm tiêu Chilê không thua kém thuốc súng trước kia về tính chất phá hoại nhưng dễ bị ẩm, do đó mà không làm cho các chuyên gia chiến tranh hài lòng. Một vấn đề đặt ra cho các nhà hoá học là phải biến đổi diêm tiêu Chilê (NaNO3) thành KNO3 và vấn dề đó có thể giải quyết được nếu có một muối nào đó của kali (clorua hoặc cacbonat). Thời bấy giờ người ta còn chưa biết những mỏ muối clorua kali (mãi đến năm 1858 mới tìm thấy mỏ Xtatfua) và muối kali duy nhất được biết và sản xuất lúc bấy giờ là K2CO3. Người ta điều chế được muối đó bằng nước rửa tro thực vật. Ở Nga người ta đốt gỗ để có một lượng lớn chất đó. Ở những nước ít rừng thì người ta lấy rong biển đem phơi khô, rồi đốt và thuđược K2CO3.

Ở Pháp cũng vậy, có rất nhiều ngươi nghiên cứu sản xuất K2CO3 và diêm tiêu. Trong số đó có Becna Cuoctoa (1977-1838) ở thành phố Đigiông.

cuoctoa.jpg

Bernard Courtois (1777-1838) [Becna Cuoctoa]

Ông tỏ ra có óc quan sát hơn những nười khác và khi làm bay hơi nước muối ông thấy xuất hiện hơi iot màu tím. Ông không cho đó là một hiện tượng ngẫu nhiên. Ông làm lại thí nghiệm nhiều lần và lưu ý đến tính chất quy luật của hiện tượng đó, tính lặp lại của nó nhờ sự có mặt của một chất mới còn chưa biết luôn luôn có trong nước muối và gọi là iot.

Iot được tìm thấy năm 1811. Chính Cuoctoa đã viết về sự kiện này như sau: “Trong nước cái của dung dịch kiềm điều chế từ rong biển có một lượng khá lớn một chất kỳ lạ đáng chú ý. Rất dễ tách chất này ra. Muốn thế chỉ cần đổ axit sunfuaric vào nước cái và đun nóng hỗn hơp trong bình cổ cong nối liền với một bình chứa. Chất mới kết tủa dưới dạng bột đen và khi bị đun nóng thì lại biến thành hơi có màu tím rất đẹp. Hơi đó kết tinh lại thành những mảnh tinh thể óng ánh tựa như các tinh thể sunfua chì”. Màu sắc kỳ lạ của hơi chất mới sinh ra giúp ta phân biệt nó với các chất đã biết từ trước đến nay và người ta còn thấy ở chất đó những tính chất đặc biệt làm cho việc tìm ra nó có một ý nghĩa rất trọng đại.

Lợi dụng điều hoang đường phát sinh ngay sau khi tìm ra iot. Trong bài “Lịch sử phát minh ra quang tuyến X” đăng trong báo “Tự Nhiên” năm 1947, Greisitkin đã viết: “Cuoctoa có hai chai bằng thủy tinh; một chai ông đựng thuốc làm bằng tro rong biển và rượu. Chai kia đựng dung dịch sắt sunfat. Cuoctoa ngồi ăn và trên vai ông có một con mèo đen. Đột nhiên con mèo nhảy và chạm vào chai đựng axit sunfuric đặt cạnh chai đựng thuốc. Hai chai bị vỡ, các chất lỏng trộn vào nhau và một đám hơi mau xanh tím bốc lên từ đất. Đó là iot. Vì vậy mà y học và ngành nhiếp ảnh phải nhớ ơn con mèo về việc phát minh ra iot

Nếu tin vào điều đó thì những độc giả nào ít sảnh sỏi có thể có cảm tưởng là iot do con mèo tìm ra, còn vai trò của những điều kiện kinh tế và xã hội, vai trò của con người đã sáng tạo ra lịch sử chỉ là để giáo dục con mèo đó mà thôi.

Mặc dầu Cuốctoa chỉ là một người sản xuất diêm tiêu nhưng là người ham hiểu biết, kiên nhẫn và đã tiến hành một số thí nghiệm với chất mới. Ông đã xác định được rằng iot kết hợp với photpho, với một số kim loại, với hidro, nó tạo thành với amoniac một hợp chất dễ nổ.

Chất mới đồng thời cũng làm cho hai nhà hoá học nổi tiếng là Gay Luytxac và Đêvy phải lưu ý. Họ đi đến kết luận rằng chất đó là một nguyên tố có tính chất rất giống clo.

Năm 1813, Gay Luytxac và Đêvy công bố những kết quả nghiên cứu của họ, Gay luytxac gọi chất mới đó là iot, còn Đêvy thì gọi là iodin do màu của hơi nguyên tố đó (do chữ Hy Lạp iođexơ nghĩa là hoa tím). Năm 1814, Gay-Luytxắc công bố bản chuyên khảo tương đối đầy đủ về iot mà người ta xem như là một trong những tài liệu mô tả các nguyên tố đặc sắc nhất. Trong bản chuyển khảo đó, nhà hoá học Pháp đã lập luận về học thuyết các axit hidric (hidro axit như ông thường gọi chúng), đã mô tả tỉ mỉ những hợp chất quan trọng của iot, và khi so sánh chúng với những hợp chất của clo tương ứng, ông đã chứng minh rằng clo là “iot mạnh”.

Trừ Gay-Luytxắc, Dêvy và vài ba nhà bác học khác tỏ ra rất quan tâm đến iot, còn đại đa số các nhà bác học khác trên thế giơí, trong số đó có cả những nhà bác học Pháp, những người cùng xứ sở với Cuốctoa đều tỏ ra rất thờ ơ đối với phát minh đó. Mãi đến năm 1911, khi trên đất nước của nhà bác học Cuốctoa người ta cử hành trọng thể lễ kỷ niệm một trăm năm ngày phát minh ra iot thì họ mới nhớ tới Cuốctoa, ngưòi ta đã lấy tên ông để đặt cho thành phố nơi ông sinh trưởng.

Khi thành lập hệ thống tuần hoàn, Mendelêep thấy có sự không ăn khớp giữa các nguyên tử lượng và tính chất hoá học của iot có nguyên tử lượng bé đáng lý phải được xếp trước Telu nhưng nó lại phải xếp ở ô sau Telu. Giả thuyết của Mendelêep về sự sai lầm của những nguyên tử lượng đã tìm thấy trước đâu không được chấp nhận mặc dầu những nguyên tử lượng đó đã được nhiều nhà bác học thử đi thử lại nhiều lần, trong đó có bạn của Mendelêep, ông Braone, giáo sư trường đại học ở Praha. Chỉ đến ngày nay, dựa trên thuyết cấu tạo nguyên tử người ta mới giải thích được điều ngoại lệ nói trên.

2.Trạng thái tự nhiên và ứng dụng của Iot

2.1.Trạng thái tự nhiên

Muối Iodua có nhiều trong nước biển. Trong nước giếng khoan dầu mỏ, cũng như trong muối sanpet Chile (NaNO3) đều có iot dưới dạng NaIO3.

Một số rong biển, bọt biển có khả năng hấp thụ iot từ nước biển. Nói chung, iot có hầu hết khắp nơi nhưng với nồng độ vô cùng bé.

Cơ thể con người bình thường chứa trung bình 20 mg iot, một nửa số này tập trung ở tuyến giáp trạng.

2.2.Ứng dụng

Iot được khai thác lần đầu tiên với quy mô rộng lớn ở vùng bờ biển phía Bắc nước Pháp và Ecốt từ tro của rong biển (1830) nhưng ngay sau khi người ta tìm thấy muối của iot trong các mỏ diêm tiêu ở Chilê cũng có những muối của iot thì trung tâm kỹ nghệ iot của thế giới hầu như ngay lập tức chuyển về Nam Mỹ.

Ngay sau khi được tìm ra, iot đã có công dụng thực tế trong y học để cầm máu và sát trùng. Ioua kali được dùng khi bị bệnh động mạch cố kết hoặc để phụ thêm vào muối ăn ở những miền mà có người bị bệnh bướu cổ. Trong thời gian gần đay, iot được dùng trong kỹ thuật chiếu điện (để hấp thụ quang tuyến X) và để sản xuất xenluyloit có tính chất phân cực ánh sáng. Một lượng iot không nhiều được dùng để tổng hợp các chất hữu cơ và trong phân tích thể tích để xác định nồng độ của những dung dịch oxi hoá khử (phương pháp iot).

Ngoaì ra iot còn được dùng trong công nghệ nhuộm.

ud-iot.jpg

Iot dùng trong công nghệ nhuộm

LỊCH SỬ PHÁT HIỆN BROM

Tác giả bài viết: Hoài Minh – ĐH Đà Lạt

brom1.jpg

Mẫu brom nguyên chất 1

brom2.jpg

Mẫu Brom nguyên chất 2
cautruc-ebr.jpg

Cấu trúc electron trong nguyên tử Brom

1. Ba nhà hóa học đầu tiên có trong tay Brom ở trạng thái tự do

1.1. Bala (1802-1876)

Brom được công nhận do Angtoan Bala (1802-1876) người xứ Môngpeliê (Pháp) tìm thấy năm 1826.

bala.jpg

Antoine Jerome Balard (1802-1876) [Bala]

Sau khi học xong trường trung học, ông làm trợ thủ phòng thí nghiệm cho giáo sư hóa học Anggat. Có điều kiện làm việc, ông bắt đầu nghiên cứu thảo mộc của những đầm lầy nước mặn. Trong lúc làm bay hơi nước cho đến khi xuất hiện muối ăn, ông nhận thấy rằng trong nước cái cũng có Na2SO4. Sự kiện này đã gợi ý cho nhà bác học trẻ tuổi một ý nghĩ là phải nghiên cứu tỉ mỉ hơn nữa nước muối để tìm thấy ở nó những ứng dụng thực tế. Ông tiến hành một loạt các thí nghiệm và đã xác định được rằng khi cho khí clo tác dụng với nước muối thì có một màu đỏ nâu đậm xuất hiện. Nước rửa tro của rong biển còn đưa lại nhiều điều quan trọng hơn nữa. Khi cho nước clo vào tinh bột tác dụng lên nước đó, Bala nhận thấy một chất màu xanh ở phía dưới và phía trên là một lớp nước có màu vàng thẫm. Ông cho rằng màu xanh là của hợp chất iot và tinh một, và để giải thích màu vàng của lớp phía trên ông giả thiết là trong lớp đó có một hợp chất của clo với iot. Nhưng ý định tách hợp chất giả thiết đó là phân tích nó thành các phần cấu tạo đã không đem lại kết quả nào. Ông phải bỏ giả thiết thứ nhất và đặt giả thiết khác là màu vàng đó là của một nguyên tố mới. Dùng ete, ông đã lấy được brom ra khỏi dung dịch và khi cho bromua tác dụng với axit sunfuric và mangan dioxit ông đã thu được brom ở dạng lỏng màu đỏ nâu. Ông gọi nguyên tố mới này là murit (tiếng la tinh có nghĩa là nước muối) và nó là nguyên tố phi kim duy nhất ở thể lỏng. Bala đã viết một bài về phát minh của minh trên báo “ Annales de chimie et de physique” và theo ý kiến của các thầy giáo, ông đã gửi bản báo cáo lên Viện hàn lâm khoa học Paris. Và nếu như kết quả đã tìm thấy được các nhà khoa học xác nhận thì brom phải là một đơn chất và xếp trong cùng dãy với clo và iot

Để kiểm tra phát minh của Bala, Viện hàn lâm đã thành lập một hội đồng khoa học gồm Gay Luyxắc, Têna và Vôkêlen. Họ đã chứng nhận sự phát minh của ông là đúng đắn và đề nghị gọi nó là brom do mùi hôi thối của nguyên tố đó (chữ Hylap có nghĩa là hôi thối)

Sau sự việc phát minh ra brom, Bala trước kia là một thanh niên ít người biết đến thì nay được Đêvy khen ngợi và được thưởng huy chương của hội hoàng gia Anh vì công trình lớn lao của ông. Ông cho rằng khoa học phải phục vụ cho việc kết hợp các lực lượng của thiên nhiên để nâng cao năng suất lao động và đưa dần loài người đến bnìh đẳng bằng cách làm cho mọi người đều sung túc” .

1.2. Liêbic

Nhà khoa học danh tiếng Liêbic có nói rằng chính brom đã phát minh ra Bala. Sở dĩ ông phát biểu một cách sâu sắc như thế là vì ông đã có trong tay chất brom nhưng ông không tìm ra nó vì ông vội vã và thiếu suy nghĩ. Sự việc xảy ra như sau:

Một hãng buôn Đức có gửi cho Liêbic một chai đựng một chất nước và yêu cầu ông cho biết về chất đó. Nhưng ông không nghiên cứu tỉ mỉ và trả lời với hãng buôn trên rằng chất nước đó là một hỗn hợp của clo và iot. Sau phát minh của Bala thì Liêbic mới nhớ đến kết luận của mình và xác nhận rằng mình đã sai lầm. Suốt đời ông không thể tha thứ và rút ra bài học cho mình: Không thể có một tai hoạ nào lớn hơn đối với một nhà hoá học khi mà ông ta không thoát khỏi những định kiến và ra sức giải thích mọi hiện tượng mà không dựa trên thí nghiệm

1.3. Cac Lovic (1803-1890)

Cùng một lúc với nh ững công cuộc nghiên cứu của Bala, một thanh niên khác là Cac Lovic (1803 – 1890) sinh viên trường đại học Hâyđenbe cũng nghiên cứu về brom. Sống ở quê hương của minh, Lovic quan tâm đến nguồn nước miền Crâyxnac, đã tách được các muối ra khỏi nước đó rồi cho khí clo đi vào nước cái còn lại. Anh thấy xuất hiện một chất lỏng màu vàng khó ngửi. Lovic không có đầy đủ về kinh nghiệm thức hành nên đã đưa chất lỏng cho thầy giáo của anh là giáo sư Gơmenlin. Ông đã bảo điều chế thật nhiều và nghiên cứu nó. Trong khi đó thì Bala đã viết một bài báo về sự phát minh ra brom.

Như vậy là ba nhà bác học đều có trong tay nguyên tố mới là brom nhưng chỉ có Bala đã tỏ ra đầy đủ nghị lục và ý chí sắc đá để bảo vệ quyền ưu tiến phát minh ra nguyên tố đó.

2. Trạng thái tự nhiên và ứng dụng của Brom

2.1. Trạng thái tự nhiên

Muối brom có trong nước biển, sông, hồ đặc biệt có nhiều ở vùng biển Chết.

bien-chet.jpg

Hình ảnh vùng biển Chết

2.2. Ứng dụng

Trên thế giới (trừ Liên Xô) người ta đã sản xuất từ 15 đến 20 nghìn tấn brom trong một năm. Brom được dùng dưới dạng các hợp chất vô cơ trong các phòng thí nghiệm hoá học, trong y học, để sản xuất các phim ảnh, trong kỹ nghệ tổng hợp hữu cơ và sản xuất chất chống nổ .

phim.jpg

Brom dùng trong kỹ nghệ phim ảnh

Giống như clo, brom cũng được dùng làm chất “diệt sinh”, tức là giết chết vi sinh vật hoặc làm chậm sự phát triển của chúng. Ví dụ người ta một lượng nhỏ brom vào nước hồ bơi.

ho-boi.jpg

Ứng dụng Brom trong xử lý nước hồ bơi

LỊCH SỬ TÌM RA NGUYÊN TỐ CLO

Tác giả bài viết: Hoài Minh – ĐH Đà Lạt

  • Vì sao Clo được phát hiện chậm mặc dù rất phổ biến?

Có đến một nghìn năm nay muối ăn đã được dùng để nấu nướng và giữ gìn các thức ăn (muối thịt, cá, cà và những thức ăn khác). Nhưng mãi đến cuối thế kỉ XVIII người ta vẫn chưa biết thành phần cấu tạo của nó. Và như thế thì lúc bấy giờ người ta cũng chưa biết đến clo.

Làm sao giải thích được clo, một nguyên tố rất phổ biến trong thiên nhiên và đã từ lâu luôn bám sát con người trong cuộc sống, lại được phát minh tương đối chậm? Để trả lời câu hỏi đó, chỉ cần lưu ý đến vị trí của clo trong hệ thống tuần hoàn của Mendelêep. Nó ở góc trên bên phải, chỗ sắp xếp các nguyên tố thể hiện tính phi kim mạnh. Như vậy thì clo cũng là một trong những phi kim hoạt động nhất. Trong tự nhiên nó chỉ có ở dạng hợp chất và muốn tách nó ra thì phải tốn rất nhiều năng lượng. Ngoài ra, còn có một sự kiện khác khiến cho người ta mại về sau này mới khám phá ra được clo. Đó là vì nguyên tố này là một chất khí , thế mà mãi đến thế kỉ XVII nguời ta mới biết tiến hành các thí nghiệm với các chất khí. Rất có thể là các nhà giả kim thuật đã nhiều lần điều chế được khí đó nhưng họ không biết cách tách nó ra và nghiên cứu. Họ đã có thể trộn lẫn axit sunfuric, muối ăn và nhiều chất oxi hoá khác mà họ có nhưng vì họ theo đuổi một mục đích nhất định (đi tìm hòn đá triết học) cho nên họ không để ý đến những phẩm vật khác của quá trình.

Chỉ khi nhà khoa học được giải phóng khỏi những quan điểm của các nhà giả kim thuật và tự đề ra nhiệm vụ nghiên cứu và khảo sát những tính chất của các chất thì việc phát minh ra clo mới được tiến hành nhanh chóng.

  • Từ sự tìm ra đến sự công nhận

Năm 1774 nhà bác học Thuỵ Điển Cac-Silơ (1742-1768) đã giải quyết được các vấn đề đó.

silo.jpg

K. Scheele (1742-1768) [Silơ]

Tác giả đã viết về phát minh của mình như sau: “Tôi cho hỗn hợp đioxit mangan và axit clohidric vào một bình cổ cong mà cổ nối liền với một quả bóng đã hút hết không khí và đặt trên một nồi đun cách cát. Sau một thời gian người ta thấy xuất hiện một thứ khí làm căng quả bóng và làm cho nó có màu vàng tựa như màu của axit nitric. Khí này có mùi vàng lục, có mùi hắc dể nhận như mùi của nuớc cường toan đun nóng. Dung dịch trong bình cổ cong không có màu nếu không kể đến màu vàng nhạt của sắt”. Cũng trong bản thông báo đó, Silơ còn mô tả tỉ mỉ những tính chất khác của khí mối này: nó tác dụng lên nút bần, giấy qùy, lá cây và hoa, sắt, các kim loại khác…

Suốt đời là một tín đồ của thuyết nhiên tố, Silơ đã giả thiết rằng khí mà ông thu được là axit clohidric bị mất nhiên tố. Vì ông đã coi như nhau nhiên tố và hidrô cho nên như thế có nghĩa là clo là một đơn chất. Tuy nhiên kết luận hoàn toàn logich và đúng đắn của Silơ về bản chất của khí mới tìm thấy không được các nhà bác học khác, trước hết là những người có tín nhiệm lớn hồi bấy giờ như Beczeliuyt và Lavoadiê chấp nhận. Vấn đề về bản chất của clo vẫn còn phải tranh cãi mãi cho đến năm 1870, khi mà nó dứt khoát được thừa nhận là một nguyên tố và chiếm một vị trí xác định trong hệ thống tuần hoàn của Menđêlêep. Điều gì đã khiến Beczêliuyt và Lavoadiê, những nhà bác học tiến bộ danh tiếng thời bấy giờ phải nghi ngờ về bản chất của nguyên tố clo?

Lavoadiê đã đánh đổ thuyết nhiên tố và xác minh học thuyết mới về sự cháy. Ông cũng là người đầu tiên trong lịch sử hoá học đã phân loại các chất vô cơ, cho một định nghĩa đúng đắn đối với đại đa số các hợp chất, nhưng ông mắc sai lầm là đã quan niệm rằng các axit nhất thiết phải có oxi. Beczêliuyt cũng tán thành những quan điểm của Lavoadiê. Vì vậy mà ông xem axit clohidric như là một hợp chất của nguyên tố giả định muatilia với oxi. Và ông buộc phải xem clo sinh ra do dioxit mangan tác dụng lên axit clohidric như là axit muariêvic bị oxi hóa.

Uy tín của Lavoadiê và Beczêliuyt hồi bấy giờ to lớn đến nỗi một số nhà bác học như Gay-Luytxắc và Têna cũng tán đồng những quan điểm sai lầm, mơ hồ và mâu thuẫn với những sự kiện thực nghiệm của họ.

Nhà bác học Anh, Đêvy cũng dày công nghiên cứu bản chất của axit oximuariêvic. Ông đã tiến hành rất nhiều thí nghiệm khác nhau về những tính chất của axit muariêvic nhưng dù với điều kiện nào của thí nghiệm, ông cũng không thu được nước hoặc không tách được oxi. Ông đốt than, lưu huynh và các kim loại trong khí quyển của axit oxi muariêvic nhưng cũng không thu được những hợp chất chứa oxi. Từ những thí nghiệm đáng tin cậy đó, Đêvy đã đi đến kết luận rằng không có chất muarilia giả định nào cả và chất axit oximuariêvic phải được xem là một đơn chất không bị phân chia. Ông gọi nguyên tố mới này là clorin (theo chữ Hy Lạp clorôxơ là màu lục nhạt), danh từ này ngày nay vẫn còn được dùng trong ngôn ngữ hoá học Anh. Còn danh từ clo trong tiếng Đức và Nga mà Gay-Luytxắc đưa ra là do chữ latinh chlorum có nghĩa là màu lục. Năm 1881, nhà bác học người Đức Dơvâyghe đề nghị gọi clo là halogen, nghĩa là tạo nên muối, và gọi các clorua kim loại là haloit, nghĩa là giống muối. Ngày nay người ta cũng dùng cả hai danh từ này.

Những thí nghiệm Đêvy và những kết luận rút ra từ thí nghiệm đó làm cho mọi người tin tưởng và dần dần các nhà bác học khác cụng đồng ý với ông như Bectôlê (1881), Gay-Luyxắc và Têna (1813), và ít lâu sau là Beczêliuyt. Vôle đã nghiên cứu trong phòng thí nghiệm của ông trong một thời gian dài và đã kể lại trong hồi ký việc ông từ bỏ những quan điểm cũ kỹ về bản chất của clo như sau: ”Beczêliuyt đã quan tâm nhiều đến việc nghiên cứu axit xianhidric mà tôi cũng đương nghiên cứu lại. Ông vui lòng cho những nhận xét về những thí nghiệm mà tôi đã tiến hành với axit đó, nhận xét này được đăng trong “Jahresbericht” và đã nói với với tôi rằng sự tồn tại của axit nàysẽ giúp cho học thuyết về clo thêm chính xác. Tôi rất lấy làm ngạc nhiên là ông đã dùng danh từ clo chứ không phải axit muariêvic bị oxi hoá và từ trước đến nay ông là một tín đồ trung thành của quan điểm cũ kĩ. Có một hôm, bà Anna nhận thấy các bát đĩa có mùi axit oximuariêvic và Beczêliuyt đã nói: “Anna, bà không nên gọi là axit oximuariêvic nữa, hãy gọi là clo, như thế đúng hơn”.

Clo lỏng do nhà vật lý và hoá học nổi tiếng người Anh là Faraday điều chế năm 1823. Ông cho khí clo vào nước ở 0oC và được những tinh thể ngậm nước Cl2.6H2O có màu vàng lục. Khi cho những tinh thể đó vào trong một ống cong hàn kín, rồi đốt nóng đầu này và làm lạnh đầu kia bằng nước đá thí ông thu được clo lỏng. Áp suất cần thiết để thực hiện điều này tạo bởi clo thoát ra ở thể khí từ những hydrat kết tinh bị đun nóng.

Ứng dụng của clo

Clo có rất nhiều công dụng thực tế. Ngày nay khi tìm thấy clo người ta đã dùng nó để làm chất sát trùng. Nó đã giữ một vai trò to lớn đối với sự phát triển của kỹ nghệ bông, sợi. Clo giúp cho việc tẩy trắng vải nhanh chóng và điều đó quả là cần thiết để chuyển nền sản xuất vải thủ công nghiệp thành nền sản xuất theo quy mô công xưởng.

Do có tính chất sát trùng nên ngày nay, một lượng lớn clo được dùng để khử trùng nưóc trước khi sử dụng ở các nhà máy nước.

Trong thời kỳ chiến tranh thế giới lần thứ nhất quân đội phát xit Đức đã dùng clo để làm chất độc. Sự kiện này xảy ra hồi 5 giờ chiều ngày 22 tháng 4 năm 1915 tại thành phố Yprơ, nơi quan Anh, Pháp đóng. Số người bị nạn lên đến quá 15000 người. Đêm 17 và 18 tháng 3 năm 1916 quân Đức đã dùng clo để tàn sát quân đội Nga đóng ở thành phố Bolomốp và giết hại gần 3000 người thuộc trung đoàn Xibêri đóng tại đó, trong số đó có một nửa bị chết trong đêm đầu.

Người ta đã nghiên cứu có kết quả tương đối nhanh chóng tác hại của clo. Tuy nhiên hiện nay trong các nước tư bản, nó vẫn còn giữ một vai trò trọng yếu trong việc sản xuất ra các chất độc khác.

Ngày nay, một lượng lớn clo được dùng để sản xuất axit clohydric tổng hợp, để tổng hợp các chất hữu cơ và vô cơ, để giết sâu bọ phá hoại mùa màng.

Clo cũng là thành phần trong chất sinh hàn Freon.

Lịch sử tìm ra nguyên tố flo

Tác giả bài viết: Hoài Minh – ĐH Đà Lạt

  • Giai đoạn trước khi điều chế được flo ở trạng thái tự do

Nhóm halogen có năm nguyên tố: flo, clo, brom, iot và astatin. Đã từ lâu người ta cho rằng chúng rất giống nhau và là một ví dụ cổ điển về các nguyên tố tương tự nhau. Nhưng trong nhóm đó không phải các tính chất luôn luôn biến đổi một cách tuần tự. Ở flo có rất nhiều ngoại lệ trong sự biến đổi tuần tự các tính chất.

Axit flohydrid là một axit yếu tạo thành những muối axit, tác dụng lên thạch anh và các hợp chất chứa oxit silic, trong khi đó thì các axit hidric của các halogen khác hoàn toàn không có những tính chất đặc trưng đó. Tính tan của các muối cũng có sự khác biệt rõ rệt: florua bạc dễ hoà tan, ngược lại các muối canxi của clo, brom và iot thì dễ hòa tan còn fluorit thì rất ít tan. Flo có kích thước nguyên từ và kích thước ion bé cho nên dễ tạo thành những hợp chất phức tạp. Còn đối với những halogen khác thì khuynh hướng này rất ít.

Do có hoạt động hoá học cực kỳ mạnh nên flo là nguyên tố được tách ra ở trạng thái tự do muộn nhất trong các halogen và nó mới có ứng dụng thực tế cách đây không lâu.

Các hợp chất của flo được biết từ lâu. Ngay từ năm 1529 Agricôla đã mô tả khoáng chất fluorit là nguyên liệu dùng làm chất chảy trong luyện kim, là chất mà khi cho thêm vào các quặng thì hạ nhiệt độ nóng chảy của chúng.

Năm 1670, Soanzơvac ở Nurembe đã nhận thấy rằng khi đổ axit sunfuric vào một lọ bằng fluorin thì có một thứ khí sinh ra, ăn mòn chậu thủy tinh. Năm 1746 Macgrap đã mô tả axit flohidric và năm 1771 Prixtơli và Silơ, hai người làm việc độc lập với nhau đã điều chế được axit đó. Ampe rất ngạc nhiên về sự giống nhau giữa axit clohidric và axit flohidric nên đã cho rằng chất này là hợp chất của hidro và một nguyên tố mà người ta chưa biết. Nhiều nhà bác học đã dự đoán rằng axit flohidric là một hợp chất nhưng mãi họ không thể tách nó thành các nguyên tố vì flo rất hoạt động, nó tác dụng được với nước, với thành bình và với các chất khác cùng có trong đó. Tính độc của florua hidro là nguyên nhân làm cho nhiều nhà bác học bị hy sinh tính mạng khi nghiên cứu hợp chất đó. Người ta biết rằng tình trạng ốm yếu của Đevy bắt đầu từ năm 1814, sau những công trình nghiên cứu của ông về flo. Gay-lytxắc và Têna, khi điều chế axit flohidric cũng đã phải chịu nhiều nỗi đau đớn vì những lượng nhỏ florua hidro.

Tuy nhiên các nhà bác học không chịu từ bỏ ý muốn giải quyết một trong những nhiệm vụ khó khăn nhất của hóa học vô cơ và học đã kiên trì tiếp tục làm những thí nghiệm điều chế flo tự do

  • Quá trình điều chế Flo tự do của Moatxan

henri_moissan.jpg

Henri Moissan (1826-1907) [Moatxan]

Năm 1886, nhà bác học Pháp Hăngri Moatxan (1826-1907) đã điều chế được flo ở trạng thái tự do. Tên fơto của nguyên tố này do chữ Hy Lạp fơtoriôt là hủy hoại. Tên này do Ampe đưa ra năm 1816 và chỉ có các nhà hoá học Nga dùng mà thôi, còn các nước khác thì lại dùng tên flo do chữ Latinh fluere có nghĩa là chảy.

Khi nghiên cứu tất thảy những thí nghiệm tiến hành trước kia nhằm điều chế flo tự do, Hăngri Moatxan đã giải quyết được vấn đề phức tạp đó. Thoạt tiên, Moatxan làm những bình chữ U bằng bạch kim rồ sau bằng đồng (như thế thì lớp mỏng florua đồng sinh ra sẽ không bị flo hoặc florua hidro phá hoại) và đổ vào bình đó axit flohidric khan. Nhưng vì axit flohidric không dẫn điện được nên ông đổ thêm florua kali axit. Ông tìm cách hạ thấp nhiệt độ xuống -23oC bằng cách nhúng bình điện phân vào một chậu chứa hỗn hợp sinh hàn. Hai điện cực làm bằng bạch kim và cách biệt nhau bởi những nút làm bằng fluorin. Để thu flo, ông đã dùng những ống đồng, flo thoát ra ở cực âm còn ở cực dương thì có hidrô được tạo thành.

Moatxan đã báo cáo tin cho Viện hàn lâm khoa học Paris biết việc mình điều chế được flo. Để kiểm tra kết quả của ông, Viện đã thành lập một hội đồng gồm các nhà bác học hoá học: Đêbơrê, Fơrêmi và Bectơlô. Nhưng trong ngày đầu ông không thu được nguyên tố flo, và chỉ đến ngày thứ hai, sau khi đã phân tích cẩn thận toàn bộ quá trình công việc, Moatxan mới thu được một lượng flo vừa đủ để hội đồng tin ở sự đúng đắn của phát minh mới. Khi báo tin cho Viện biết về phát minh của mình, Moatxan viết: “Có thể có nhiều giả thiết về bản chất của khí sinh ra. Đơn giản nhất là có thể giả thiết rằng đó là flo, nhưng cũng có thể là polyflorua hydro hoặc là hỗn hợp của axit flofidric và ozon, hỗn hợp này khá mạnh để giải thích được tác dụng mãnh liệt của khí đó đối với axit silic kết tinh.

Năm 1897, Moatxan và Điua đã điều chế được flo ở trạng thái lỏng. Họ đã làm hoá lỏng bằng oxi lỏng dưới áp suất 325mm thủy ngân và ở nhiệt độ -187oC. Họ cũng có vinh dự là đã phát minh ra khả năng tham gia phản ứng mãnh liệt của flo ở những nhiệt độ cực kỳ thấp. Năm 1903, Moatxan và Điua đã điều chế được flo ở thể rắn.