傷愈后,拉姆賽還惦記著那本小書中展現(xiàn)的豐富多彩、變化莫測(cè)的奇異世界,他暗下決心,長(zhǎng)大后一定要當(dāng)化學(xué)家,去揭開世界的秘密!坝兄菊,事竟成”。拉姆賽以優(yōu)異的成績(jī)從大學(xué)畢業(yè)后,又經(jīng)過幾年寒窗苦讀,獲得了博士學(xué)位,在無機(jī)化學(xué)和物理化學(xué)方面小有成就。正當(dāng)他開始制定研究計(jì)劃,潛心化學(xué)探索時(shí),物理學(xué)家瑞利找上門來。
(注:瑞利,1842~1916,英國(guó)人,卡文迪許實(shí)驗(yàn)室第二任主任)
原來,近一段時(shí)間,瑞利一直忙于測(cè)定各種氣體的密度,尤其是空氣中氮?dú)獾拿芏。他取來一瓶空氣,先除去氧氣,再除去二氧化碳和水蒸氣,按道理,剩下的?yīng)該全是氮?dú)饬恕H欢,測(cè)定的結(jié)果顯示,空氣中氮的密度居然比從一氧化氮、氨、尿素中得到的純氮?dú)獾拿芏纫?.0067。這個(gè)在常人看來似乎無足輕重的細(xì)微差別,在治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)家眼中卻是不容忽視的科學(xué)數(shù)據(jù)。
(注:去氧氣、二氧化碳、水蒸氣法得1.2572克/升,而純氮?dú)鉃?.2508克/升。事實(shí)上,這個(gè)差距已經(jīng)超過了“實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍”)
瑞利百思不解,只好上門向拉姆賽博士求助。
(注:正確的說法是:瑞利自1892年在《自然》雜志提出此疑問,直到1894年4月9日,他在英國(guó)皇家學(xué)會(huì)宣讀此報(bào)告,才發(fā)生了兩件事:拉姆塞自己過來要和他合作,杜瓦教授提供如下線索:1785年卡文迪許用電火花電空氣,隨時(shí)補(bǔ)充氧氣,為獲得二氧化氮。然后用苛性鉀吸收二氧化碳?刹恢獮楹巫詈罂倳(huì)殘留一氣泡。)
拉姆賽興趣甚濃他立即停下手頭的工作。首先,他重復(fù)了瑞利的實(shí)驗(yàn),結(jié)果驗(yàn)證,0.0067的密度差異的確存在于制取途徑不同的兩種氮?dú)庵。接著,拉姆賽作出推斷:既然純氮(dú)獾拿芏纫∮诳諝庵兴^氮?dú)獾拿芏,那么,很可能在空氣中還混有其他物質(zhì),其密度大于氮?dú)饷芏。這不就顯示說空氣中還有未知的新元素嗎?拉姆賽似乎在黑暗中摸到了它的鼻尖,他再也坐不住了,強(qiáng)烈的探索欲望擾亂了他正常的生活節(jié)奏,他開始廢寢忘食地尋覓這種未知的新元素。
果然,除去氧氣、二氧化碳、水蒸氣、氮?dú)膺@后的空氣瓶子中,還剩下一點(diǎn)點(diǎn)氣體。看著這未知的氣體,拉姆賽和瑞利幸福極了,就像母親深情地注視著初生的嬰兒。為了進(jìn)一步證實(shí),他們將這種氣體放到光譜儀上去測(cè)量,結(jié)果發(fā)現(xiàn)這種譜線他們從未看見過,
(注:得到的卡文迪許所稱的濁氣后,光譜為橙色+綠色)
從而確信這是一種新元素。后來拉姆賽又測(cè)定了這種氣體的密度,果然比氮?dú)庵兀蠹s是它的一倍半。
空氣中居然發(fā)現(xiàn)了惰性氣體,
(沒錯(cuò)!根據(jù)研究,發(fā)現(xiàn)在各種條件下這元素都幾乎不能與其他物質(zhì)反應(yīng)。氬??Argon就是懶惰的意思。1904年,兩人雙雙獲得諾貝爾物理/化學(xué)獎(jiǎng))
這消息轟動(dòng)了整個(gè)世界。然而拉姆賽沒有在勝利的喜悅中忘記自己的使命,為了繼續(xù)探索空氣中是否存在其他未知元素,他和別一位化學(xué)家特拉威斯開始了合作。
他們利用空氣液化的辦法,利用各種氣體沸點(diǎn)不同的特點(diǎn),將空氣中的氧、氮、二氧化碳、氬一一除去,然后再觀察剩余氣體的光譜線。
真理總是格外垂青不倦的拓荒者。
(漏掉了一大段!1868年日全食,兩位科學(xué)家分析日珥光譜,得到標(biāo)號(hào)D3黃線??D1、D2屬于鈉??的前所未有的譜線。這個(gè)元素被稱作氦??Helium太陽。但是,28年后的1895年,拉姆賽收到有人梅爾斯來信,稱美國(guó)地質(zhì)學(xué)家希爾布朗德在加熱釔鈾礦時(shí)獲得不明氣體。拉姆賽重做實(shí)驗(yàn),也獲得此氣體。檢驗(yàn)光譜得到D3線,保守起見他聲稱得到新元素“氪”Kryptomum隱藏。后來馬上驗(yàn)證出是氦,太陽元素來到地球,但是拉姆賽想,這氣體一定在空氣中!而且,沒被發(fā)現(xiàn),說明性格不活潑。一定和氬在一起……于是……)
1898年,喜訊不斷傳出,拉姆賽和特拉威斯陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了氖、氪、氙等新元素。它們的性質(zhì)和氬一樣,都非常懶惰,所以被統(tǒng)稱為“惰性氣體”。
(注:又輪到我上場(chǎng)了!英國(guó)的漢普松發(fā)明了制冷機(jī),拉姆賽決定用液化空氣然后因它們沸點(diǎn)不同來獲得單一的氣體,最終找到氦??分餾法。下面我來介紹,拉姆賽這個(gè)牛人的行徑。。
(注:1898年5月24日,制冷劑送達(dá)。蒸發(fā)掉氧、氮,小心地蒸發(fā)掉氬,然后檢驗(yàn)光譜。出現(xiàn)神秘黃色+綠色譜線。拉姆賽獲得新氣體,決定命名為老名字??氪。脾氣很懶)
(注:6月初,漢普松送來新的液態(tài)空氣。拉姆賽使液態(tài)空氣突然減壓造成沸騰,然后造成超低溫。這樣凝結(jié)了上次蒸發(fā)掉的“氬”,然后緩緩蒸發(fā)。研究了第一部分,仍然不是氦,譜線明亮橙紅,命名為氖??Neon新奇。不過性格不新奇,懶)
(注:7月12日,漢普松那里來了新式機(jī)器。這次制取了大量液態(tài)空氣。這次分餾得到沸點(diǎn)最高的氣體。結(jié)果依然不是氦!美麗的藍(lán)光譜線,拉姆賽給予了它名字氙??陌生人Xenonum。性格不陌生,懶)
惰性氣體的發(fā)現(xiàn)為門捷列夫的元素周斯表又增添了新的一族
(注:很和諧!)
,從而使元素周期表更趨完善。同時(shí),惰性氣體那種獨(dú)特的“懶惰孤僻”的性質(zhì),被人們用于完成其他氣體所不能勝任的工作。比如,現(xiàn)代都市在夜色中閃爍的七彩霓虹燈,就是氬氣和氖氣在發(fā)揮作用;而充有氙氣的燈泡,能發(fā)出比日光燈強(qiáng)幾萬倍的強(qiáng)光,享有“人造小太陽”的美譽(yù)。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,這些“懶惰”的氣體,也開始越來越廣泛地服務(wù)于人類。
(注:最后加一條??你們等不及了吧?拉姆賽這個(gè)牛人,在最后,使用超強(qiáng)制冷劑??液氫后終于達(dá)到-253攝氏度。最后,當(dāng)當(dāng)當(dāng),我們的氦頭次在太陽,其次在礦石,最后在空氣中三次被發(fā)現(xiàn)!就在我們身邊!拉姆賽名垂千史!性格也不陌生,不用我說了吧?懶……)
(注:拉姆賽偉大,也在于他為門捷列夫的元素周期表添上了原不存在的一列??0族元素!)
最后的功勛??氡Radon,放射
1899年初盧瑟福、歐文斯與1900年居里夫婦與1903年德比納分別發(fā)現(xiàn)了釷射氣、鐳射氣、錒射氣??源自放射性元素的氣態(tài)放射性物質(zhì)。
依舊是我們的拉姆賽,在1908年提出,這些射氣是同一種元素,并且也是惰性氣體。他命名為Radon。
啊,拉姆賽,惰性元素之父!
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