Hồi đầu những năm 50, nhà khảo cổ học người Anh Jamơ Melat (James Mellaart) đã triển khai các cuộc khai quật trên cao nguyên Anatolia ở Thổ Nhĩ Kỳ. Hiện vật tìm được không nhiều và nhà bác học quyết định ngừng việc tìm kiếm. Khi từ giã Anatolia, Melat không biết liệu mình có lúc nào đó sẽ trở lại đây nữa hay không. Tất nhiên ông cũng không thể nghĩ rằng, chỉ vài năm sau đó, tại chính nơi đây, ông lại may mắn hoàn thành một phát kiến mà các nhà chuyên môn đánh giá như một sự kiện làm chấn động giới khảo cổ học thế giới. Thỉnh thoảng, đột nhiên trong trí nhớ của nhà khảo cổ học lại hiện lên hai quả đồi lớn ở thung lũng sông Konya mà ông chưa hề đụng đến. Một điều gì đó đã buộc ông hồi tưởng lại chốn này, nơi mà những quả đồi có tên là Chatan – Hiuc nhô lên giữa thảo nguyên đất mặn.
Thế là mùa thu năm 1958, Melat lại một lần nữa đến đây và cùng với các bạn đồng nghiệp bắt tay vào các cuộc khai quật quả đồi phía đông của Chatan – Hiuc. Và điều gì đã xảy ra? Các hiện vật mới tới tấp hiện ra, hết cái này đến cái khác. Quả đồi hình như đã vội vã từ giã bí mật của mình mà nó đã giấu kín từ nhiều thế kỷ. Thì ra có một thời gian, đây đã là nơi cứ trú của những người trồng trọt và chăn nuôi cổ xưa. Phép phân tích cacbon phóng xạ đã cho phép xác định tuổi của di chỉ này: khoảng 6500 – 5700 năm trước công nguyên. 8500 năm! Tuổi tác đáng kính đến thế của Chatan – Hiuc không thể không gây nên mối quan tâm đặc biệt đối với di tích của thời đại đồ đá mới này.
Ngay sau đó, các nhà khảo cổ học đã triển khai công việc tại đây một cách có hệ thống, và vận may đã không bắt họ phải chờ đợi lâu: họ đã tìm thấy những túp lều còn được bảo tồn khá tốt, những bếp lửa gia đình, những đồ dùng hàng ngày. Chatan – Hiuc còn tỏ ra rất dồi dào về các tác phẩm nghệ thuật của các nghệ nhân cổ xưa: những bức tranh màu trên tường, tranh đắp nổi, những bức tượng nhỏ xinh xắn và những đồ dùng bằng gốm. Nhưng có giá trị khoa học lớn nhất có lẽ không phải là chúng, mà là những vật nhỏ xíu bằng đồng tìm được ở một trong những tầng cuối cùng (có nghĩa là ở những tầng cổ nhất): những chiếc dùi nhỏ, những hạt cườm và những mẩu ống bé tí dùng làm đồ trang trí cho quần áo phụ nữ. Những hạt đồng nhỏ xíu đã lên gỉ xanh này là những sản phẩm kim loại cổ nhất tìm thấy được trên hành tinh chúng ta lúc bấy giờ.
Lúc đầu, Melat giả định rằng, đồng mà dân cư ở đây đã dùng để làm các đồ tạp phẩm của họ có nguồn gốc tự sinh. Nhưng Chatan – Hiuc đã dành cho các nhà khoa học một điều bất ngờ nữa: công nhân khai quật đã đụng phải một cục xỉ đồng ở những lớp đất dưới cùng này. Thế là đã rõ, những người thợ lành nghề ở Chatan – Hiuc không những đã biết chế tác đồng tự sinh mà còn biết luyện kim loại này từ quặng.
Phát hiện này có ý nghĩa to lớn đối với khoa học. Mặc dù chẳng bao lâu sau các sự kiện vừa kể trên, về phía đông triền sông Konya, ở thượng nguồn sông Tigris, một nhóm các nhà khảo cổ học Mỹ và Thổ Nhĩ Kỳ đã tìm thấy vết tích của một điểm dân cư cổ xưa với những dấu vết của đồng và quặng đồng; điểm dân cư này còn cổ hơn Chatan – Hiuc khoảng năm thế kỷ. Chính khu đồi gồm hai ngọn ở cao nguyên Anatolia này – khu đồi từng đẩy ranh giới giả định sự xuất hiện nghề luyện kim trên trái đất lùi về quá khứ xa xưa ba ngàn năm, đã đi vào lịch sử của khoa cổ học như một trong những trang tuyệt diệu nhất của nó.
Vậy tại sao chính đồng lại là kim loại đầu tiên lọt vào tay con người. Tại sao nó lại có vinh dự đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong sự phát triển của xã hội loài người ?
Cùng với vàng, bạc, sắt, thiếc, chì và thủy ngân, đồng thuộc nhóm “thất hùng” gồm bảy kim loại mà con người biết đến từ thời cổ xưa. trong số bảy kim loại này, chỉ có ba – vàng, bạc và đồng, là bắt gặp trên trái đất ở trạng thái tự sinh. Nhưng vàng và bạc ít khi rơi vào tay tổ tiên chúng ta, còn đồng thì hay gặp hơn, hơn nữa, đôi khi gặp ở dạng những khối tự sinh rất lớn. Chẳng hạn, giữa thế kỷ trước, tại vùng Hồ lớn (Bắc Mỹ) đã tìm thấy một mảnh của một tảng đồng lớn có khối lượng khoảng 400 tấn. Trên bề mặt của khối kim loại này còn lưu lại những dấu vết của rìu đá mà ngay ở thời đại đồ đá mới, con người đã dùng để đẽo các cục đồng từ tảng này ra nhằm sử dụng cho các nhu cầu của mình.
Còn nhu cầu về kim loại này thì không nhỏ. Với tư cách là vật liệu để làm ra các công cụ lao động, vũ khí, đồ dùng thường ngày, đồng có những ưu điểm trội hơn hẳn so với đá. Điều đó thật quá rõ ràng đến nỗi những người trồng trọt, chăn nuôi hoặc săn bắn ở thời xa xưa không thể không nhận thấy. Hơn nữa, kim loại này tương đối dễ thay đổi hình dáng, có thể đập bẹt, mài sắc cạnh, đục lỗ. Đồng đã bắt đầu đẩy lùi vị trí của đá và đã nhanh chóng đi vào cuộc sống của người nguyên thủy: thời đại đồ đá đã giao phó lại quyền hành cho thời đại đồ đồng.
Càng ngày càng tích lũy được nhiều kinh nghiệm gia công đồng nên con người đã đạt được nhiều thành tựu lớn trong việc này. Những sản phẩm bằng đồng mà những người thợ thời cổ đại còn để lại cho chúng ta đã nói lên điều đó. Trong ngôi mộ của một vị faraon Ai Cập từng trị vì vào khoảng giữa thiên niên kỷ thứ ba trước công nguyên đã tìm thấy một cái nồi lớn được gò từ một tấm đồng dẹt.
Tiếp theo đó, con người đã biết cách nấu chảy đồng và đúc các đồ dùng đơn giản bằng đồng. Mặc dầu, vật đúc bằng đồng cổ xưa nhất mà các nhà khảo cổ học biết được là chiếc rìu đã xuất hiện từ sáu ngàn năm trước đây, song có lẽ là con người chỉ thực sự nắm vững kỹ thuật đúc sau khi học xong một “khóa” về gia công nóng kim loại.
Đến lúc bấy giờ, tại nhiều nơi trên trái đất, con người đã khai thác được quặng đồng và dùng nó để luyện đồng. Các mỏ quặng đồng ở đảo Síp có tiếng tăm đặc biệt, mà như người ta vẫn giả định, tên La tinh của đồng là “Cuprum” có liên quan với tên của hòn đảo này. Còn chữ Nga “Medb”, thì theo ý kiến của một số nhà bác học, xuất phát từ chữ “CMIDA” – các bộ lạc cổ xưa từng sống ở phần đất châu Âu thuộc lãnh thổ Liên Xô đều dùng từ này để gọi chung mọi thứ kim loại.
Có thể gặp những đoạn nói về đồng trong các nguồn tư liệu sách vở cổ xưa nhất. Trong tác phẩm “Iliat”, Homer mô tả vị thần – người lao động Hefet làm nghề thợ rèn đã chế tạo cho người anh hùng Asin (Achilles) trong cuộc chiến tranh Troa một tấm mộc chiến thắng bằng đồng như sau: “Chàng vung tấm đồng bất khả xâm phạm vào ngọn lửa đang bốc ngùn ngụt…”. Theo các truyền thuyết cổ Hy Lạp, con trai của thần đất là Promete đã lấy trộm lửa của các vị thần rồi trao cho con người nên chàng bị thần Zớt ra lệnh xiềng chân vào núi đá bằng một sợi xích đồng.
Thời cổ, đồng được biết đến không những ở trên trời mà còn ở dưới mặt đất đầy “tội lỗi” nữa, hơn nữa, thứ kim loại này đôi khi bị gán một vai trò hơi khác thường đối với thời bấy giờ. Trong những năm 30 của thế kỷ chúng ta, khi khai quật ở gần thành phố Baghdad, các nhà khảo cổ học người Đức đã tìm thấy được một cái bình bằng đất sét rất kỳ lạ, bên trong bình có một cái ống hình trụ rỗng bằng đồng cùng với một thanh sắt đã han gỉ nặng. Sau khi xem xét vật tìm được này, các nhà nghiên cứu đã đi đến một kết luận táo bạo: họ cho rằng, người Ảrập cổ xưa đã rót dung dịch kiềm vào bình này để làm nguồn điện, còn những người thợ kim hoàn xưa kia đã dùng nó để mạ vàng lên các đồ vật bằng kim loại. Nếu giả thuyết này đúng thì có nghĩa là bộ pin điện đầu tiên đã được các “nhà kỹ thuật điện” vùng Lưỡng Hà chế tạo ra từ hai ngàn năm trước khi có những thí nghiệm của Galvani và Volta.
Theo ý kiến của các nhà Ai Cập học, ở thiên niên kỷ thứ hai trước Công nguyên, nghề luyện đồng ở Ai Cập đã đạt đến quy mô to lớn: thời bấy giờ đã có hơn một ngàn lò luyện đồng hoạt động ở nước này. Tuy nhiên, rất nhiều tư liệu lịch sử đã cho thấy, việc sản xuất kim loại này sau đó đã giảm xuống một cách đột ngột. Lẽ nào người Ai Cập lại không cần đến đồng nữa? Gần đây người ta đã lý giải được điều bí ẩn đó: các cuộc khai quật khảo cổ học đã cho biết rằng, “công nghiệp” luyện đồng ở Ai Cập thời cổ đã trải qua… một cuộc khủng hoảng năng lượng từng bao trùm cả khu vực này vào thời xa xưa ấy. Những cây cọ và cây keo trắng mọc ở vùng ven bờ sông vùng châu thổ sông Nile vốn được dùng làm chất đốt cho các lò luyện đồng đã bị chặt trụi hoàn toàn và bị đốt sạch. Tổn thất này quả thật là không thể bù đắp được, và việc luyện đồng đành phải ngừng hẳn.
Đồng đã có cống hiến to lớn vào việc phát triển nền văn hóa vật chất, nhưng hợp kim của đồng với thiếc – gọi là đồng đỏ – còn được vinh dự đóng vai trò quan trọng hơn. Hợp kim tuyệt diệu này có hàng loạt ưu điểm so với đồng nguyên chất: độ cứng và độ bền cao, độ đàn hồi lớn, làm lưỡi cắt rất sắt, ít bị ăn mòn, dễ rót đầy khuôn đúc. Tiếp sau thời đại đồ đồng kéo dài không lâu, thời đại đồng đỏ đã kế tục ngự trị trên hành tinh chúng ta.
Có lẽ con người đã biết đến đồng đỏ từ thiên niên kỷ thứ tư trước Công nguyên: các công cụ cổ nhất bằng đồng đỏ được tìm thấy ở Iran, Thổ Nhĩ Kỳ, Lưỡng Hà đã được các nhà bác học xác định tuổi như vậy. Tuy nhiên, tên gọi của đồng đỏ thì mãi sau này mới có. Thời xa xưa, một trong những thương cảng lớn nhất của nước Italia là Brinđizi (xưa kia gọi là Bruđizi); đây là điểm cuối của con đường Appia là con đường dùng để chở đồng khai thác được từ các mỏ trong nước đến cảng. Từ đây, kim loại này lên đường sang các nước khác. Nhưng đồng ít khi được tinh khiết, mà thường ở dạng hợp kim với thiếc. Có thể thu được hợp kim như vậy một cách tự nhiên trong quá trình nấu luyện, bởi vì tại các mỏ mà từ đó đồng “bước vào đời”, thường có thiếc chung sống với đồng. Ngoài ra, các tàu buôn Hy Lạp chuyên chở thiếc từ quần đảo Britania thường xuyên ghé qua cảng này. Hoàn toàn có thể là các nhà luyện kim ở đây nhận thấy rằng, hợp kim của hai kim loại này mà đường đi của chúng giao nhau tại Brunđizi có những tính chất rất tốt nên đã tìm cách sản xuất thật nhiều. Chẳng bao lâu, người ta đã gọi hợp kim này – “đồng từ Brunđizi” (theo tiếng La tinh là “es Brundisi”), là đồng đỏ.
Tại một ngôi mộ Ai Cập thuộc hồi giữa thiên niên kỷ thứ hai trước công nguyên, người ta phát hiện được một bức tranh rất đáng chú ý; bức tranh này mô tả quy trình công nghệ của việc sản xuất các vật đúc bằng đồng đỏ. Ba lao công (hẳn là ba nô lệ, vì có một giám thị cầm gậy đứng trông coi họ) đưa kim loại vào lò để nấu luyện. Còn thấy những nồi nung, những đống than gỗ, những sọt đựng than để đưa vào “xưởng đúc”. Hai lao công thụt bễ, người thứ ba cầm “que cời lò” để điều khiển và duy trì ngọn lửa trong lò. Hai người dùng những cây đòn để nhấc nồi nấu đồng đỏ chảy ra khỏi lò và khênh đến khuôn đúc – việc rót kim loại diễn ra ở đây. Nhà họa sĩ thời xưa còn viết lời ghi chú kèm theo bức tranh: những dòng chữ tượng hình giải thích rằng, bức tranh diễn tả việc đúc các cánh cửa lớn bằng đồng đỏ cho một ngôi đền, ngoài ra, theo chỉ thị của faraon thì kim loại này được đưa từ Xyri về.
Từ những thời xa xưa, các nhà điêu khắc đã nghĩ đến đồng đỏ. Thời gian còn để lại cho chúng ta những tác phẩm điêu khắc tuyệt mỹ bằng đồng đỏ đã từng ra đời từ nhiều thế kỷ trước đây: “Marcus aurelius”, “Người ném đĩa”, “Thần hoang dã đang ngủ” v. v… Một số pho tượng bằng đồng đỏ có kích thước khổng lồ. Chẳng hạn, hồi đầu thế kỷ thứ III trước công nguyên đã xuất hiện bức tượng “Người khổng lồ Rođot” – một thắng cảnh của bến cảng cổ xưa trên đảo Rođot trong biển Êgie. Bức tượng thần mặt trời Helios cao 32 mét này đứng sừng sững ở lối vào bến cảng được coi là một trong bảy kỳ quan của thế giới. Tiếc thay, tác phẩm đồ sộ của nhà điêu khắc Kharot (Chares) chỉ tồn tại được hơn nửa thế kỷ: một trận động đất đã phá đổ bức tượng và nó bị đem bán cho người Xyri như một đống “đổ nát”.
Người Nhật Bản cũng rất điêu luyện trong ngành đúc đồng đỏ. Bức tượng Phật ở chùa Tođaizi dựng hồi thế kỷ thứ VIII nặng hơn 400 tấn. Để đúc được bức tượng có một không hai này, đòi hỏi phải có tài nghệ tuyệt vời và trình độ kỹ thuật xuất sắc trong nghề đúc.
Cả về sau này, đồng và đồng đỏ vẫn tiếp tục phục vụ nghệ thuật điêu khắc một cách trung thành. Hẳn bạn vẫn còn nhớ bức tượng “Kỵ sĩ đồng” nổi tiếng – tác phẩm bất hủ của nhà điêu khắc người Pháp ở thế kỷ thứ XVIII là Etienne Morice Falconet. Tượng Thần Tự do cao 46 mét do nhà điêu khắc người Pháp là Frédéric Auguste Bartholdi dựng lên hồi cuối thế kỷ trước vẫn đứng sừng sững ở lối vào bến cảng New York. Pho tượng này đã tiêu tốn hết 225 tấn đồng tấm.
Ở tuổi “thiếu thời”, đồng đỏ đã sớm bộc lộ những năng khiếu âm nhạc và đã mãi mãi gắn bó mình với tiếng chuông. Người ta đã thử đúc chuông bằng đủ thứ kim loại và hợp kim – bằng thép, gang, đồng thau, nhôm, thậm chí bằng bạc và vàng – nhưng không một vật liệu nào trong số đó có thể tranh tài với đồng đỏ về cường độ và độ ngân dài của âm thanh. Rất nhiều chuông làm bằng đồng đỏ từ thời xưa vẫn tồn tại cho đến ngày nay – từ những cái chuông tí hon cho đến những cái chuông cấp báo khổng lồ. Suốt nhiều thế kỷ, những sự kiện quan trọng nhất trong lịch sử của chúng ta đã gắn liền với tiếng chuông – cả lúc lo âu lẫn khi vui sướng, cả trong hội hè cũng như những ngày đau buồn.
Ở một số dân tộc, đến nay vẫn còn lưu truyền những truyền thuyết về cái chuông khiến người nghe phải xót xa thương tiếc. Chẳng hạn, ở Triều Tiên, ngay từ thế kỷ thứ VIII người ta đã đúc một cái chuông lớn, nặng 48 tấn, phát ra âm thanh trong trẻo khác thường. Theo truyền thuyết, vì muốn cứu người cha khỏi nhiều điều rủi ro, con gái người thợ đúc đã gieo mình vào kim loại nóng chảy và tiếng kêu thảm thiết của nàng trước khi chết đã ngưng đọng lại trong tiếng chuông. Nhưng thông thường những người thợ đúc đã xoay xở được mà không cần những sự hy sinh như vậy: bằng cách thay đổi thành phần của đồng đỏ và kích thước của vật đúc, họ có thể làm ra những cái chuông với “hàng trăm thứ âm thanh” ngân lên trong những ngày chiến thắng và trong những giờ phút gian nan của dân tộc.
Bên cạnh đồng đỏ, từ thời xa xưa con người còn biết một hợp kim tuyệt diệu khác nữa của đồng – đó là đồng thau: trong đó, kẽm nhập vai “bạn đồng minh” của đồng. Các thầy cúng ở Ai Cập cổ xưa đã để lại cho chúng ta những điều nói về hợp kim này. Mà có lẽ họ cũng là những nhà giả kim thuật đầu tiên trong lịch sử khoa học: các bản chép tay tìm thấy được khi khai quật một ngôi mộ ở Fiva có nói đến những bí quyết để “điều chế” vàng từ đồng. Theo sự khẳng định của các tác giả những “chuyên khảo” hóa học linh thiêng này thì chỉ cần pha thêm kẽm vào đồng, thế là đồng biến ngay thành “vàng” (nhìn bề ngoài thì quả thật là đồng thau hơi giống vàng). Thực ra, thứ “vàng” này có một nhược điểm: trên bề mặt của nó thường xuất hiện những vết “lở loét” và những đốm “phát ban” (khác với vàng, đồng thau không thể chống chọi với tác động tác hại của oxi). Theo lời các ông thầy cúng thì muốn loại trừ “căn bệnh” này, phải kiên trì cầu nguyện và cần phải biết những câu thần chú có hiệu lực mạnh mẽ.
Các hợp chất của đồng cũng có công dụng đa dạng ngay từ thời xưa. Khi phân tích các bức tranh cổ trên tường, các nhà hóa học đã phát hiện thấy có đồng axetat trong đó: nó được dùng để tạo nên màu lục sáng. Công thức pha chế hợp chất này ở nước Nga thời xưa chẳng có gì phức tạp: “Hãy lấy pho – mát dê và mật ong nhạt cho vào lọ đồng, rồi pha thêm vụn đồng và phủ vụn đồng lên trên. Hãy gắn nắp lọ lại bằng bột nhão rồi đặt lọ lên bếp lò trong hai tuần”. Chỉ có thế thôi! Không ai biết những người La Mã xưa kia đã tạo ra chất màu xanh lục này như thế nào, nhưng người ta đã tìm thấy nó ở các bức vẽ trên tường các nhà tắm của hoàng đế La Mã Tit (Titus), cũng như trong các bức bích họa ở thành phố cổ Pompei từng bị chôn vùi dưới một lớp dung nham và tro bụi sau trận phun trào của núi lửa Vesuvi cách đây khoảng hai ngàn năm.
Trong số hàng hóa mà các thương nhân ở Alecxanđri hay buôn bán thời bấy giờ, thứ mỹ phẩm “màu xanh đồng” rất được ưu chuộng. Những người đàn bà ăn diện thường dùng chất đó để tạo nên những quầng mắt – thời bấy giờ, làm như thế mới được coi là biết tô điểm. Và lịch sử cũng đã lặp lại, thứ “son phấn” ấy ngày nay lại trở thành “mốt” của thời đại.
Các mỏ quặng đồng từng được khai thác trên lãnh thổ Liên Xô đã có đến vài ngàn tuổi. Trong các cuộc khai quật ở ngoại Capcazơ, trung Á, Xibia, Antai, các nhà khảo cổ học đã tìm thấy dao, rìu, đầu mũi tên và lá chắn mũ và đồ trang sức – tóm lại là vô số đồ dùng được làm ra từ rất lâu trước công nguyên – bằng đồng và đồng đỏ.
Hồi đầu thế kỷ XVI, các “xí nghiệp quốc phòng” ở Maxcơva như “Xưởng đúc súng”, “Bãi đúc súng”, đã chế tạo ra các vũ khí bằng đồng đỏ với các cỡ khác nhau. Trong việc đúc vũ khí, những người thợ Nga lành nghề đã đạt đến trình độ hoàn hảo. Khẩu đại bác Vua nặng 40 tấn do Anđrei Chokhôp đúc bằng đồng đỏ năm 1586 cho đến nay vẫn được coi là kiệt tác của nghệ thuật đúc. Một chứng tích tuyệt vời nữa của kỹ thuật đúc là quả chuông vua bằng đồng đỏ nặng 200 tấn do cha con người thợ khéo Maturin đúc vào năm 1735 để treo lên gác chuông Iva Đại đế. Nhân đây cũng nói thêm, vòm của di tích kiến trúc thế kỷ XVI này được lợp bằng những lá đồng nguyên chất mạ vàng. Cửa phía nam của giáo đường Uxpenxki – nhà thờ chính của nước Nga cổ, cũng được làm bằng những tấm đồng.
Vì thiếu đồng nên nước Nga phải thường xuyên tìm kiếm những mỏ đồng mới. Giữa thế kỷ XVII, nhà buôn Xemen Gavrilop được cử đến huyện Olonet để “lùng quặng đồng”. Chuyến đi đã thành công: quặng đồng đã thực sự được tìm thấy. Hiện còn giữ được một tài liệu có từ năm 1673 kể rằng, viên huyện đội trưởng Olonet phải ra lệnh dọn sạch con đường từ mỏ quặng đến xưởng dài một vecxta rưỡi (Vecxta là đơn vị đo chiều dài cũ của nước Nga, bằng 1066 mét(N. D.). Trước đó ít lâu, vào năm 1652, viên tỉnh trưởng Kazan đã báo cáo với nhà vua rằng, quặng đồng “đã tìm được nhiều và sẽ dựng các xưởng để luyện đồng”.
Thế mà đồng vẫn không đủ. Nạn thiếu đồng đặc biệt nghiêm trọng trong thời gian chiến tranh với Thụy Điển (một điều kỳ lạ là suốt thời gian chiến tranh, nước Nga vẫn mua được đồng và sắt của … Thụy Điển). Trong trận đánh gần Narva năm 1700, quân đội Nga đã bị thất bại nặng nề. Hiểu được sự cần thiết phải xây dựng một lực lượng pháo binh hùng mạnh, cho nên, bên cạnh việc tăng cường nấu luyện đồng, Piôt đệ nhất còn quyết định trưng thu chuông đồng và các thứ đồ đồng khác của nhà thờ. Bất chấp sự phản đối của các cha cố, nhà vua vẫn dốc toàn bộ số lượng đồng thu được vào mục đích quân sự.
Trận Pontava đã xác nhận được sự sáng suốt của nhà vua. Quân đội Thụy Điển chỉ có một ít vũ khí nên đã bị thua liểng xiểng trước hỏa lực của hàng chục cỗ đại bác bằng đồng của quân đội Nga. Việc đánh bại quân đội Thụy Điển có ý nghĩa rất quan trọng đối với sự phát triển sau này của nền kinh tế Nga.
Sau chiến thắng Pontava, Piôt đệ nhất còn thực hiện một cuộc cải cách nữa. Việc buôn bán trong nước vừa mới phát hiện đã đòi hỏi một thứ vật liệu rẻ dùng để đúc tiền, có khả năng thay thế bạc, vì bạc rất cần cho ngoại thương. Lại một lần nữa, chuông đồng đã được huy động, nhưng bây giờ không phải là để đúc súng mà là để đúc tiền.
Trong những năm tiếp theo, việc sản xuất đồng ở nước Nga vẫn tiếp tục phát triển. Hàng chục xưởng luyện đồng đã xuất hiện ở Uran, Antai. Cuối thế kỷ XIX đã có xưởng luyện đồng ở Capcazơ và Cazăcxtan.
Cũng trong khoảng thời gian này, nghề luyện đồng còn xuất hiện ở vùng cực bắc (thuộc tỉnh Enisei cũ). Năm 1919, nhà địa chất N. N. Urvantxep đã phát hiện được những tàn tích của lò luyện đồng ở Norinxcơ. Qua nghiên cứu người ta thấy rằng, lò này được xây dựng năm 1872, còn trước khi xây lò đã xảy ra những sự kiện khá lý thú.
Thời bấy giờ ai cũng biết là ở Taimưr có quặng đồng, nhưng công nghiệp luyện đồng không thể phát triển được vì giá vật liệu xây dựng quá đắt, nhất là gạch. Thế rồi vào năm 1863, nhà buôn Kiprian Xotnikop đã quyết định đi một “nước cờ” tinh khôn. Ông ta yêu cầu tổng đốc tỉnh Enisei cho phép xây dựng tại làng Đuđinca một nhà thờ gỗ bằng tiền riêng của mình. Lẽ tất nhiên, viên tổng đốc không thể từ chối kẻ nô lệ của chúa về ý nguyện thiêng liêng này, và nhà buôn được cấp ngay giấy phép đúng thủ tục. Trò ma mãnh là ở chỗ văn phòng tổng đốc không biết rằng ở Đuđinca đã có nhà thờ rồi, mà lại là nhà thờ bằng đá. Vì vậy, sau khi khẩn trương xây cất xong nhà thờ bằng gỗ, lão lái buôn láu lỉnh này bèn dỡ nhà thờ cũ và lấy gạch “linh thiêng” ở đó để xây lò luyện đồng vào năm 1872 – đó là cụ tổ của nhà máy luyện kim màu khổng lồ hiện nay thuộc liên hợp luyện kim Norinxcơ. Liên hợp này đi vào hoạt động không lâu trước chiến tranh vệ quốc vĩ đại.
Cho đến đầu thế kỷ XX, một phần đáng kể của ngành công nghiệp đồng của nước Nga vẫn nằm trong tay các xí nghiệp nhượng quyền nước ngoài. Năm 1913, chỉ sản xuất được 17 ngàn tấn đồng tinh luyện. Con số đó không thể đáp ứng được nhu cầu của đất nước.
Cuộc nội chiến và sự can thiệp của khối đồng minh đã đưa ngành sản xuất đồng của nước Nga đến chỗ gần như tê liệt hoàn toàn. Nhiều xí nghiệp khai thác đồng bị tàn phá hoặc bị ngập nước, các nhà máy bị đóng cửa: cả công nhân, lẫn nguyên vật liêu và nhiêu liệu đều không có… Để thực hiện kế hoạch điện khí hóa đất nước của Lênin, cần phải có nhiều đồng. Ngày 5 tháng 5 năm 1922, nhà máy luyện đồng Kalata (nay là nhà máy Kirovograt) vừa được khôi phục đã cho ra mẻ sản phẩm đầu tiên. Hoàn toàn có thể coi ngày khởi đầu hoạt động của xí nghiệp là ngày ra đời của ngành luyện kim màu Xô – viết… Hiên nay, công nghiệp đồng là một trong những ngành chủ đạo của nền luyện kim màu Xô – viết.
Đồng – một trong những kim loại cổ nhất mà con người biết đến, đã được sử dụng trong nhiều lĩnh vực kỹ thuật hiện đại nào?
Những tính chất quan trọng nhất của đồng là tính dẫn điện và dẫn nhiệt tuyệt vời. Chỉ riêng bạc là kim loại duy nhất có những tính chất này tốt hơn đồng. Nhưng bạc lại rất đắt tiền nên không thể sử dụng rộng rãi vào các mục đích công nghiệp. Chính vì vậy mà đồng xứng đáng được gọi là kim loại chủ yếu của ngành kỹ thuật điện.
Các nhà công nghệ chuyên nghiên cứu việc gia công đồng hiện nay cũng như tổ tiên xa xưa của họ từng sống trong hang động đều ưa chuộng kim loại này vì tính dẻo cao của nó : đồng có thể cán thành lá cực mỏng, mỏng hơn nhiều lần so với tờ giấy cuộn thuốc lá.
Đồng còn có một tính chất quý báu nữa – đó là tính không nhiễm từ. Trên núi “Đài khí tượng” tại thành phố Xveclôpxcơ có một ngôi nhà gỗ xây dựng năm 1836 để quan trắc khí tượng và địa từ. Khi xây dựng ngôi nhà này, người ta chỉ dùng đinh đồng chứ không dùng một chiếc đinh sắt nào cả để tránh nhiễu cho các khí cụ đo từ.
Năm 1952, chiếc thuyền buồm ba cột “Bình minh” đóng theo đơn đặt hàng của Liên Xô đã rời xưởng ở thành phố Turku (thuộc Phần Lan). Đó là một chiếc thuyền buồm nhỏ có động cơ, dùng để khảo sát từ trường của trái đất. Số vật liệu nhiễm từ trong kết cấu và thiết bị của con thuyền được giảm đến mức tối thiểu, nên các phép đo đạt được độ chính xác cao. Các xà đỡ vỏ thuyền gỗ đều được làm bằng đồng thau; neo, xích neo và đa số chi tiết của máy móc trên thuyền đều được làm bằng đồng đỏ và các hợp kim không nhiễm từ. Ngay cả dụng cụ cử tạ để cho nhân viên và các nhà khoa học trên thuyền luyền luyện tập thể thao trong các cuộc đi biển dài ngày cũng đều làm bằng đồng thau.
Có thể gặp đồng trong máy biến áp và động cơ ô tô, trong máy thu hình và thu thanh, trong các thiết bị điện tử rất phức tạp và trong các máy gia công kim loại. Từ đồng, người ta chế tạo các chi tiết của thiết bị hóa học và dụng cụ làm việc có liên quan với các chất dễ nổ và dễ cháy, những chỗ mà không thể dùng thép, vì thép dễ đánh lửa. Hơi đồng là tác nhân chủ yếu của cái gọi là laze xung mà kính hiển vi laze ưu việt nhất được chế tạo trên cơ sở đó : loại kính hiển vi này cho phép chiếu hình ảnh các vật vô cùng nhỏ lên màn ảnh với độ phóng đại 15 ngàn lần.
Đồng và các hợp kim của nó có “thâm niên công tác” rất lâu năm trong ngành xây dựng. Ngay từ thời trung cổ, kim loại này đã được dùng làm mái lợp các lâu đài và nhà thờ. Chẳng hạn, lâu đài nổi tiếng của vua nước Đan Mạch ở Enxino, nơi mà hoàng tử Đan Mạch Hamlet theo ý của Sechxpia vĩ đại đã quyết định lựa chọn một trong hai điều: “Tồn tại hay không tồn tại”, cũng được lợp bằng đồng lá. Hoa văn và các chi tiết trang trí khác bằng đồng đã đi vào kiến trúc hiện đại một cách thành công. Những người kiến tạo nên toà nhà Empire State Building – một trong những toà nhà cao nhất thế giới, đã noi theo người Ai Cập cổ xưa làm ống dẫn nước bằng đồng: hơn 200 tấn đồng đã được sử dụng cho hệ thống ống dẫn nước của toà nhà chọc trời cao 381 mét này. Những chi tiết ở khung và viền chạm trổ của cả năm ngôi sao bằng hồng ngọc trang trí cho các tháp của điệm Cremli ở Maxcơva đều làm bằng đồng lá mạ vàng.
Số hợp kim của đồng được sử dụng trong các lĩnh vực hoạt động khác nhau của con người đang tăng lên không ngừng. Mới vài chục năm trước đây, người ta chỉ gọi các hợp kim của đồng với thiếc là “đồng đỏ”, vậy mà hiện nay đã có các loại đồng đỏ chứa nhôm và chì, chứa silic và mangan, chứa berili và cađimi, chứa crom và ziriconi.
Đặc biệt ngày nay người ta dùng đồng đỏ chứa nhôm (hợp kim của đồng đỏ với khoảng 5 % nhôm) để đúc tiền. Lần đầu tiên, tiền đồng lưu hành ở nước Nga hồi giữa thế kỷ XVIII. Năm 1662, sự kiện này đã dẫn đến cuộc khởi nghĩa ở Maxcơva từng đi vào lịch sử với cái tên là “Cuộc nổi loạn vì đồng”. Việc thay thế tiền bạc bằng tiền đồng là nguyên nhân trực tiếp dẫn đến cuộc khởi nghĩa này, vì điều đó làm cho giá bánh mì và giá các thực phẩm khác tăng vọt. Bị khốn khổ do cuộc chiến tranh dai dẳng với Ba Lan và Thụy Điển, lại phải chịu đựng cảnh thiếu thốn cùng cực do nạn mất mùa kinh niên và phải nộp nhiều thứ sưu thuế nặng nề, nên nhân dân đã vùng lên khởi nghĩa. Sa hoàng đã đè bẹp “cuộc nổi loạn vì đồng” này và đã đàn áp những người khởi nghĩa một cách tàn khốc, nhưng tiền đồng cũng phải ngừng lưu hành.
Người ta biết không ít những cái tên đẹp đẽ và những biệt danh nhạo báng mà nhiều vua chúa công hầu từng mang theo vào lịch sử. Trong bọn họ, một số người gặp may mắn: chẳng hạn, ai chẳng mát lòng mát dạ vì hàng trăm và hàng ngàn năm về sau vẫn được lưu hành là Vĩ đại, là Khôi ngô hoặc Hung tợn? Vậy mà vua Henry VIII ở nước Anh từng trị vì hồi thế kỷ thức XVI đành phải than thở với số phận, bởi vì ông ta bị thần dân của mình đặt cho cái biệt danh nhạo báng là “Cái mũi đồng cũ rích”. Nguyên do của cái vinh dự “cao cả” ấy như sau. Dưới thời Henry VIII, việc chi tiêu trong cung đình rất tốn kém, nhiều tiền của phải cung phụng cho một số hoàng hậu kế tiếp nhau (ông ta có đến nửa tá vợ chính thức), rồi các cuộc chiến tranh với Pháp và Xcotlen cũng đòi hỏi những khoản chi tiêu rất lớn. Tất cả những điều đó đã làm cho ngân quỹ của nhà vua trở nên thiếu hụt nghiêm trọng. Ông vua hám sắc và hiếu chiến này đã tìm được một phương kế “độc đáo” để thoát khỏi tình thế nguy ngập: theo chỉ thị bí mật của nhà vua, người ta bắt đầu dập những đồng tiền bạc bằng …. đồng, rồi chỉ mạ một lớp bạc rất mỏng ở bên ngoài. Nhưng thật là rủi ro, tất cả những đồng tiền đã từng lưu hành trong nhiều năm đều bị mòn dần. Những đồng Shilling mà chính vua Henry VIII đã in mặt mình lên đó cũng đành phải cam chịu số phận ấy. Vì cái mũi là chi tiết lồi ra nhiều nhất của bộ mặt nhà vua trên đồng tiền nên nó bị mòn nhiều hơn cả. Bạc ở chóp mũi bị mòn hết làm cho đồng lộ ra một cách trơ trẽn. Bởi vậy, ngay khi Henry VIII còn sống, dân chúng đã gọi ông là “Cái mũi đồng cũ rích”. Cho đến nay, cái tên nhạo báng ấy vẫn còn lưu truyền trong những người sưu tập tiền cổ.
Giữa thế kỷ XVII, ở Thụy Điển người ta đã đúc những đồng tiền rất khác thường: chúng là những tấm đồng hình chữ nhật dày cộp, nặng gần 20 kilôgam. Thứ tiền lẻ này mới đến tay các nhà bác học chưa lâu lắm, khi những người thợ lặn tìm thấy vài đồng tiền như thế trong xác một chiếc tàu thời trung cổ nằm dưới đáy biển Bantic.
Ở nước Nga cũng đã từng phát hành những đồng tiền tương tự, nhưng thực ra thì kích thước nhỏ hơn. Năm 1725 đã phát hành những đồng tiền rúp bằng đồng có dạng tấm mỏng hình vuông, nặng 1,6 kilôgam. Cùng với đồng rúp còn có những đồng tiền hình vuông nhỏ hơn: nửa rúp, một phần tư rúp, mười côpech, năm côpech và một côpech. Tiêu pha bằng những đồng tiền hình vuông nặng trình trịch này quả là rất bất tiện, nên người ta phải đình chỉ phát hành chúng. Ngày nay, những đồng tiền có một không hai ấy đối với các nhà sưu tập tiền cổ được đánh giá ngang với trọng lượng vàng.
Đôi khi, tuy có vẻ nghịch lý, những đồng tiền bằng đồng lại đắt hơn những đồng tiền bằng vàng rất nhiều lần. Có một lần ở London, một đồng tiền nhỏ đã được bán đấu giá với giá một penny (tức là một phần trăm của đồng bảng Anh). Nhưng những người có mặt tại đó thì biết rằng, cái khoanh kim loại xám xịt kia hoàn toàn “không đáng giá một xu”. Năm 1933, xưởng đúc tiền ở Anh đã đúc cả thảy sáu đồng tiền như vậy, mà năm trong số đó được giữ lại ở ngân khố quốc gia nước Anh, còn đồng thứ sáu thì hồi bấy giờ được cất giữ trong một bộ sưu tập tư nhân. Người chủ mới của đồng tiền cũ kia đã đưa nó ra bán đấu giá với món tiền gọn lỏn là 2600 bảng Anh, nghĩa là cao gấp nửa triệu lần giá trị danh nghĩa của đồng tiền cũ.
Trong thiên nhiên có nhiều khoáng vật chứa đồng. Đẹp nhất trong số đó là malachit. Lòng đất xứ Uran cằn cỗi tàng trữ những thân quặng lớn của thứ đá xanh lục kỳ diệu này với những đường vân không gì bắt chước nổi. Năm 1835, người ta đã tìm thấy ở đây một tảng nặng 250 tấn. Bàn tay vàng của những người thợ chạm đá Uran đá biến malachit thành những sản phẩm có vẻ đẹp kỳ diệu: những cái hộp, lọ hoa, bàn ghế, cột trụ. Trong gian malachit của bảo tàng Ermitagiơ ở Lêningrat có bày những lọ hoa làm bằng thứ đá quý này.
Ở Zambia và Zair (châu Phi) có những mỏ quặng đồng giàu có. Lịch sử khám phá ra chúng thật thú vị. Hồi đầu thế kỷ này, khi đi săn linh dương ngựa sừng kiếm, một người dân địa phương đã bắn bị thương một con, rồi đuổi theo nó cho đến khi nó ngã gục trên một mỏm đá. Đi đến tảng đá, người thợ săn thấy trên đá có những đường vân màu ngọc bích. Anh ta liền mang một cục đá này về cho các nhà địa chất. Và các nhà địa chất đã xác định được rằng, thiên nhiên đã cất giấu ở đây những kho đồng không nhỏ của mình. Vùng đất có loại đá này liền được gọi là “vành đai chứa đồng”, còn mỏ đồng ở Zambia, nơi tìm thấy đồng lần đầu tiên, từ đó mang tên là Roan Antelope (nghĩa là “linh dương ngựa”).
Để tôn vinh đồng, trong đại sảnh của sân bay quốc tế ở thủ đô Luxaca của Zambia, người ta dựng lên một đài kỷ niệm – đó là một khối quặng đồng màu lục nhạt, nặng nhiều tấn. Tấm “danh thiếp” của quốc gia châu Phi non trẻ này là như thế. Còn mái vòm bốn mặt của một tòa nhà lớn ở thủ đô – nơi đặt trụ sở của quốc hội Zambia, thì được ốp bằng những tấm đồng rất lớn, tượng trưng cho tài nguyên thiên nhiên giàu có – nền tảng kinh tế của nước này.
Một điều rất lý thú là chính trong các hầm lò của mỏ đồng ở Zambia, các nhà bác học đã phát hiện được dấu vết cổ sơ nhất của sự sống trên trái đất: trong các tầng đá có tuổi một tỷ năm vẫn còn thấy những “hành lang” nhỏ li ti do các sinh vật đa bào đục ra; những sinh vật này so với các đại biểu “có tuổi” nhất của hệ động vật trên trái đất mà khoa học đã biết thì còn cao tuổi hơn đến 300 triệu năm.
Khác với Zambia, nơi mà công nghiệp khai thác đồng chỉ mới xuất hiện ở thế kỷ chúng ta, trên lãnh thổ Thụy Điển, các mỏ đồng đã được khai thác ngay từ thời mà người viking (những người Bắc Âu từng tổ chức những cuộc hành quân ăn cướp ở các vùng ven biển Châu Âu từ thế kỷ VIII đến giữa thế kỷ IX(N. D.).) còn hoành hành, tức là khoảng một ngàn năm trước đây. Tại nhà bảo tàng của thành phố Falun – nơi đã từng nổi tiếng một thời về nghề khai thác đồng, khách tham quan bỗng chú ý đến một hiện vật khá kỳ lạ: một cái mũ rất to bằng đồng. Từ thời xưa, một người thợ làm mũ có lẽ rất sành nghề quảng cáo đã từng hành nghề ở đây. Hẳn là ông ta đã thuê những người thợ đúc đồng làm cho một cái mũ hình trụ cao một mét và đề lên đó mấy chữ “Làm mũ trong cung đình” rồi trưng bày cho mọi người xem để lôi cuốn khách hàng. Hiện nay, chiếc mũ độc đáo này, cũ đến nỗi bị cào xước, lộ cả ánh đồng đỏ quạch ra, đã chiếm một vị trí danh dự giữa các đồ vật trong bảo tàng này.
Tại một nước khác ở Bắc Âu – nước Phần Lan, cũng có đồng. Một trong những mỏ mới được tìm thấy ở đây đã mang tên kẻ khám phá ra nó – chó becgie Laria đã được huấn luyện nghề địa chất. Đúng như mọi người mong đợi, đối với thông báo về giải thưởng bằng tiền để thưởng cho người có công phát hiện ra mỏ, con chó đã tỏ ra rất biết kiềm chế, bởi vì, một chuỗi xúc xích đeo vào cổ đã mang lại cho nó niềm vui thực sự.
Trong thời gian gần đây, liên minh giữa các nhà địa chất học và thực vật học ngày càng trở nên bền chặt, tạo nên cái gọi là địa thực vật học chỉ thị. P. P. Bajop – người vẫn thường ca ngợi những kho báu bằng đá của xứ Uran trong truyện ngắn của mình, đã viết về những thứ hoa và cỏ thần kỳ biết phát hiện cho con người những kho vàng, sắt, đồng. Vì có rễ cắm sâu vào đất đá nên nhiều loại cây cỏ đã hút được dung dịch chất khoáng từ lòng đất, chẳng khác gì những cái bơm hút. Nếu như gần cây có quặng của một kim loại nào đó thì hàm lượng kim loại ấy trong rễ, cành, lá sẽ cao hơn hẳn mức bình thường. Mỗi loại cây ưa thích một món ăn ngon của mình: cây ngô và cây kim ngân không hờ hững với vàng, hoa violet ưa chuộng kẽm, mangan hợp khẩu vị của ngải cứu, cây thông thích berili. Hàm lượng cao của một nguyên tố nào đó trong thực vật là dấu hiệu cho các cuộc tìm kiếm địa chất và thường dẫn đến sự phát hiện ra các mỏ. Chẳng hạn, nhờ các “bạn hữu màu xanh” mà người ta đã tìm được những mỏ quặng đồng ở Uzbekixtan và ở Antai.
Một nhà thơ có nói: “Đứng ở xa thì thấy được cái to lớn hơn”. Có lẽ các nhà địa chất hoàn toàn đồng ý với nhà thơ này. Ở thời đại chúng ta, họ đang sử dụng phương pháp chụp ảnh từ vũ trụ để nghiên cứu trái đất được kỹ hơn. Một máy chụp ảnh được đặt trên vệ tinh nhân tạo hoặc trên trạm nghiên cứu khoa học trên quỹ đạo để xem xét kỹ lưỡng bề mặt của trái đất bằng “con mắt chụp ảnh”, còn một máy tính điện tử mà bộ nhớ của nó đã ghi những “cảnh quan” địa chất điển hình cùng làm việc với máy chụp ảnh sẽ làm cho chúng ta biết phải đặc biệt chú ý đến cái gì. Giải mã các bức ảnh thật kỹ lưỡng, còn trên thực địa thì kiểm tra lại những nơi mà các nhà địa chất thấy cần lưu ý, bằng cách đó, chúng ta sẽ thu được những kết quả tốt đẹp. Chẳng hạn, địa chất học vũ trụ đã giúp phát hiện những mỏ quặng đồng ở Pakixtan mà trước đây chưa ai biết.
Mỗi năm, hàng triệu tấn quặng đồng được vận chuyển từ các nơi khai thác đến các xí nghiệp luyện kim theo các tuyến đường sắt và đường ô tô, trên các sông, hồ, biển và đại dương. Và cũng thật kỳ lạ, những kiện hàng hoàn toàn vô hại này đôi khi lại là căn nguyên của một mối nguy hiểm lớn. Chẳng hạn, cách đây chưa lâu lắm, quặng đồng đã là … thủ phạm của một tai nạn giáng lên con tàu chở hàng “Anatina” của Na Uy. Các khoang của chiếc tàu thủy đang chạy về phía bờ biển Nhật Bản đều chất đầy tinh quặng đồng. Bỗng nhiên, còi báo động rú lên: tàu đã bị thủng. Thì ra những kiện hàng mà tàu đang chở đã chơi một trò đùa ma quái với các thủy thủ: đồng trong tinh quặng cùng với vỏ thép của tàu “Anatina” đã tạo thành một bộ pin mà hơi nước biển là chất điện phân. Dòng điện sinh ra đã gặm mòn lớp vỏ bọc tàu đến nỗi nhiều chỗ bị thủng, khiến cho nước biển tràn vào khoang tàu.
Còn một lĩnh vực hoạt động nữa của đồng, tuy không phải với tư cách là một kim loại nhưng cũng rất đáng quan tâm. Đồng thuộc cái gọi là “nguyên tố sinh học” rất cần thiết cho sự phát triển bình thường của thực vật và động vật. Nó chịu trách nhiệm thúc đẩy các quá trình hóa học diễn ra bên trong các tế bào. Nếu không có hoặc thiếu đồng trong các mô thực vật thì hàm lượng chất diệp lục sẽ giảm, lá cây bị vàng úa, cây sẽ không ra quả và có thể chết. Không phải ngẫu nhiên mà đồng sunfat được sử dụng rộng rãi trong nông nghiệp.
Trong số các đại biểu của giới động vật thì các loài bạch tuộc, mực, sò hến và một số loài thân mềm chứa nhiều đồng hơn cả. Trong máu của các loài tôm cua và các loài chân đầu, đồng tham gia vào việc tạo thành sắc tố hô hấp hemocyanin, cũng giống như vai trò của sắt trong máu của các động vật khác. Khi kết hợp với oxi của không khí, hemocyanin có màu xanh (vì vậy mà ốc sên có “máu xanh”), còn khi nhả oxi cho các mô thì nó trở nên không màu. Ở những động vật đứng ở bậc thang phát triển cao hơn và ở người, đồng chủ yếu nằm trong gan. Nếu không đủ lượng đồng trong thức ăn, con người sẽ mắc bệnh thiếu máu và xuất hiện chứng suy nhược.
Có lẽ chính vì thế nên nhiều dân tộc gán cho đồng những tính chất chữa bệnh. Chẳng hạn, người Nepan coi đồng là một kim loại linh thiêng giúp cho việc tập trung tư tưởng, bổ ích cho sự tiêu hóa và chữa được các chứng bệnh đường ruột và dạ dày (người bệnh được uống nước trong một cái cốc đựng vài đồng tiền đồng). Một trong những ngôi chùa to nhất và đẹp nhất Nepan có tên là “Chùa đồng”.
Nếu như cá chép không thờ ơ với đồng thì những cư dân to xác hơn của thủy phủ, như bọn cá mập, lại không thể chịu đựng được nguyên tố này, hay nói chính xác hơn, chúng rất kỵ một hợp chất của đồng với lưu huỳnh – đó là đồng sunfat. Nhiều thí nghiệm để kiểm tra thứ thuốc chống cá mập này đã được tiến hành ở Mỹ hồi đầu chiến tranh thế giới thứ hai. Khi đó, nhiều tàu thủy bị đắm vì bom đạn và thủy lôi nên rất cần những phương tiện chống cá mập một cách hữu hiệu. Nhiều nhà bác học và thợ săn cá mập đã tham gia vào việc giải quyết vấn đề này. Nhân đây xin nói thêm, cả văn hào Ernest Hemingwây cũng không đứng ngoài cuộc: ông đã chỉ rõ từng nơi mà ông đã nhiều lần săn đuổi loài cá dữ tợn này. Thành công của các cuộc thí nghiệm đã vượt quá sự mong đợi: cá mập tham vớ những miếng mồi không có đồng sunfat và tránh xa những miếng mồi tẩm chất này ngoài một dặm.
Thực ra, các chuyên gia Australia lúc đầu đã nghi ngờ thứ “thuốc chống cá mập” này. Họ mỉa mai: “Đối với cá mập ở xứ chúng tôi (cá mập ở Australia được coi là dữ tợn nhất), cái đó chẳng khác gì thuốc đau đầu. Nó chỉ là thứ gia vị hơi cay thêm vào món thịt rán”. Nhưng khi thuốc này được thử nghiệm tại vịnh Cá mập nổi tiếng bên bờ biển phía tây Australia thì ngay cả những kẻ hoài nghi quá quắt cũng buộc phải công nhận hiệu quả của nó.
Còn có một phương pháp khai thác đồng liên quan với các quá trình sinh học. Ngay từ hồi đầu thế kỷ của chúng ta, các mỏ đồng ở bang Iut (nước Mỹ) đã ngừng hoạt động, vì những người chủ mỏ tin chắc là trữ lượng quặng đồng đã cạn kiệt, nên họ đã tháo nước vào cho ngập cả khu mỏ. Hai năm sau, người ta bơm nước ra và đã thu được 12 ngàn tấn đồng. Một trường hợp tương tự như vậy đã xảy ra ở Mêxico: chỉ sau một năm, người ta đã múc được 10 ngàn tấn đồng từ một mỏ đã bỏ hoang không ai ngó tới.
Vậy thì đồng này lấy từ đâu ra? Các nhà bác học đã tìm được lời giải đáp. Trong vô số các loại vi khuẩn, có những loại mà các hợp chất sunfua của một số kim loại là “thức ăn ngon” được chúng rất ưa thích. Bởi vì trong thiên nhiên, đồng thường có liên quan với lưu huỳnh nên các vi khuẩn này không hờ hững đối với quặng đồng. Khi oxi hóa các loại đồng sunfua không hoàn tan trong nước, các vi khuẩn biến chúng thành những hợp chất dễ hòa tan, thêm vào đó, quá trình này diễn ra rất nhanh. Chẳng hạn, trong trường hợp oxi hóa thông thường thì sau 24 ngày, chỉ 5 % đồng được tách ra khỏi chancopirit (một khoáng vật chứa đồng), nhưng trong những thí nghiệm có sự tham gia của vi khuẩn, chỉ sau bốn ngày đã lấy được 80% đồng. Như chúng ta thấy đấy, việc so sánh các chỉ tiêu kinh tế – kỹ thuật hoàn toàn cho thấy rõ tính ưu việt của những “người lao động tế vi”. Phải nói thêm rằng, trong trường hợp vừa kể, người ta đã tạo được những điều kiện coi như lý tưởng cho vi khuẩn làm việc: nhiệt độ của môi trường thay đổi từ 30 đến 35 độ C, khoáng vật được nghiền nhỏ và được khuấy trộn thường xuyên trong dung dịch. Song cũng có khá nhiều số liệu thực nghiệm chứng tỏ tính dễ dãi của vi khuẩn: chúng sắn sàng làm cái việc mà chúng ưa thích ngay cả trong những điều kiện khắc nghiệt ở phương bắc, như ở bán đảo Kola chẳng hạn.
Sự tham gia của vi khuẩn rất có lợi đối với giai đoạn kết thúc việc khai thác ở các mỏ, vì thông thường, tại những nơi đã khai thác xong vẫn còn lại từ 5 đến 20% quặng. Nhưng việc khai thác phần quặng còn lại này không có hiệu quả kinh tế và đôi khi hoàn toàn không thể khai thác được. Vậy mà vi khuẩn thì không ngại mò đến mọi ngõ ngách của “nghĩa địa đồng” để thu dọn hết các hạt quặng đồng còn lại.
Cũng có thể sử dụng vi sinh vật để xử lý các bãi thải. Tại mỏ Cananea ở Mexico, nơi mà đồng được khai thác từ hơn một trăm năm nay, gần các giếng mỏ đã mọc lên những bãi thải rất lớn, đến hàng chục triệu tấn. Mặc dù hàm lượng đồng trong đó hoàn toàn không đáng kể, song người ta vẫn thử tưới chúng bằng nước giếng mỏ; nước này sau đó chảy vào các bể chứa ngầm. Cứ từ mỗi lít nước này, có thể lấy ra 3 gam đồng. Vậy là chỉ vẻn vẹn sau 1 tháng, từ chỗ “không có gì” đã khai thác được 650 tấn đồng.
Ở Liên Xô, vi khuẩn cũng được tính vào “biên chế” của một số xí nghiệp mỏ. Thiết bị thí nghiệm đầu tiên về ngâm chiết quặng đồng bằng vi khuẩn đã bắt đầu hoạt động ngay từ năm 1964 tại mỏ Đectiaxcơ – một trong những mỏ đồng lớn nhất xứ Uran. Tại đây, gần các mỏ lộ thiên đã khai thác xong và trong các bãi thải của nhà máy tuyển khoáng, qua nhiều năm đã hình thành một “mỏ” quặng đồng mới, mặc dù là nghèo đồng. Các vi sinh vật được giao quyền khai thác tại đây. Chẳng phải phàn nàn gì về lòng nhiệt tình lao động của chúng: nhiều tấn kim loại quý giá này đã được lấy ra. Hiện nay, tại Đectiaxcơ đã lắp đặt xong thiết bị khai thác bằng vi khuẩn theo quy mô công nghiệp. Tại các xí nghiệp khác ở Uran và Cazăcxtan, người ta cũng “làm thủ tục” hàng loạt cho vi khuẩn ra làm việc.
Các cuộc khảo nghiệm tiến hành tại viện vi sinh học thuộc viện hàn lâm khoa học Liên Xô đã chứng tỏ rằng, khẩu vị của các vi khuẩn công nghiệp khá đa dạng: ngoài đồng, chúng còn có thể lấy ra được sắt, kẽm, niken, coban, titan, nhôm và nhiều nguyên tố khác từ lòng đất, trong đó có những nguyên tố rất quý giá như urani, vàng, gecmani, reni. Các nhà khoa học của viện này đã chứng minh khả năng khai thác các kim loại hiếm như gali, inđi, tali nhờ phương pháp ngâm chiết bằng vi khuẩn.
Các quá trình luyện kim sinh học rất có triển vọng. Hiện nay, ngâm chiết dưới đất là phương pháp rẻ nhất dễ thu được đồng, vì con người không cần phải chui xuống hầm lò, không cần đến các nhà máy để nung và tuyển quặng đồng. Hàng tỷ “nhà luyện kim” bé li ti tựa như những chú quỷ lùn giữ của trong các truyện cổ tích đang ngày đêm làm việc không biết mệt mỏi, tự giác thực hiện toàn bộ công việc phức tạp này để giúp con người thu được thứ kim loại cần thiết.
Lẽ nào ý định cử những “ công nhân” này đến làm việc ở những tầng đất sâu khó với tới, nơi tàng trữ vô số các loại quặng quý giá, lại không hấp dẫn hay sao? Chính vì cần khai thác của cải ấy mà những người khai mỏ có khi phải tụt sâu xuống lòng đất đến hàng trăm mét, thậm chí có nơi đến 1500 mét như ở mỏ Taimưr thuộc Tannac nằm ngoài vòng bắc cực. Chúng ta thử hình dung một xí nghiệp luyện kim vi sinh học trong tương lai. Những cái ống dài chọc sâu xuống đất, dung dịch sinh học cần thiết được bơm theo các ống đó đến tận chỗ có quặng. Thấm vào quặng, dung dịch này sẽ hấp thụ những kim loại nhất định, và khi được đẩy lên mặt đất thì mang của quý lên theo. Đến đây chỉ còn phải lấy ra khỏi dung dịch rồi đúc thành thỏi, làm thành các đồ dùng hoặc biến thành những sản phẩm nào đó.
Nhà bác học Xô – viết nổi tiếng, viện sĩ A. A. Imsenetxki đã viết: “Các vi sinh vật đóng vai trò rất to lớn trong vòng tuần hoàn của các chất trong thiên nhiên. Hiện nay, những tư tưởng về địa vi sinh học do V. I. Vernatxki phát triển lúc sinh thời đang được áp dụng trong thực tế. Chúng ta biết rằng, vi khuẩn là lực lượng chủ công tạo nên khoáng sản kim loại. Chính Piôt đệ nhất đã ra lệnh khai thác thứ quặng mang tiếng “nghèo nàn” từ đáy các hồ ở miền bắc nước Nga để sản xuất đại bác. Chính thứ quặng này do… các vi khuẩn tạo nên. Trong tương lai không xa, vi khuẩn sẽ bắt đầu được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp với tư cách là những “người sản xuất tích cực” các kim loại quý. Cách đây chừng hai chục năm, điều đó có vẻ như là chuyện hoang tưởng, vậy mà ngày nay con người đã biết điều khiển và thúc đẩy sự hoạt động của các “nhà luyện kim” không nhìn thấy này. Giờ đây, ở nhiều nơi trên địa cầu, người ta đã thu được urani, đồng, gecmani và nhiều kim loại khác với quy mô công nghiệp bằng cách bơm nước bão hòa vi sinh vật vào các giếng mỏ bỏ hoang (do đã cạn kiệt). Không nghi ngờ gì nữa, việc sử dụng vi khuẩn trong thủy luyện kim sẽ làm cho ngành này trở thành một trong những ngành công nghiệp chủ đạo ở cuối thế kỷ của chúng ta. Việc nuôi cấy các vi khuẩn có khả năng oxi hóa các hợp chất của lưu huỳnh và của các nguyên tố khác là một trong những phương thức luyện kim rẻ tiền và hoàn hảo nhất, hơn nữa, nền sản xuất đó lại dễ tự động hóa hoàn toàn”.
… Thời đại đồ đồng đã đi vào quá khứ của lịch sử từ lâu, nhưng con người vẫn không từ giã đồng – người bạn cũ rất trung thành của mình.
