懒情气体氩元素的发现

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懒情气体氩元素的发现

2016-12-14 作者: xuzhiping 浏览: 659 次

摘要: 19世纪80年代,英国有一位叫瑞利的物理学家正在进行气体的一系列实验,其目的是精确地测量各种气体的密度。他的实验是从氢气开始的,接着是氧气、氮气……为从氢气中得到纯的氮气,他采取让空气通过许多仪器装置的办法,把空气中的二氧化碳、氧气和水蒸气都吸收掉,最后测得氮....

19世纪80年代,英国有一位叫瑞利的物理学家正在进行气体的一系列实验,其目的是精确地测量各种气体的密度。他的实验是从氢气开始的,接着是氧气、氮气……为从氢气中得到纯的氮气,他采取让空气通过许多仪器装置的办法,把空气中的二氧化碳、氧气和水蒸气都吸收掉,最后测得氮的密度是1.2572克/升。瑞利为验证这个数据,他又从氨气中分离制得的氮气来进行测定,测得氮的密度是1.2505克/升。这比空气中取得的氮气轻0.0067克/升。经反复实验测定,这0.0067克/升的差距依然存在。于是,他又从尿素、二氧化氮等物质中分离出氮进行测量,结果测得的密度值都和氨气分离出的氮一样,都比从空气中分离出的氮气的密度少0.0067克/升,他百思不解,陷人困惑之中。

一天,瑞利在实验室里看到刚收到的新一期杂志《自然》,忽然想到,何不去封信给杂志社,请求帮助呢!于是,他提笔写了一封信,信中写道:“……我对最近测得用两种不同的制取方法取得的氮气密度的结果很惊讶,我得到不同的数值,两者相差约千分之几,虽然相差不大,但它在实验误差范围之外。是由于气体的性质不同而引起的?还是别的什么原因?如果读者之中谁能给予指出,我将十分感激。”《自然》是一份有很高声望的科学类杂志,不仅在英国,而且在全世界都有一定的影响。可是信发出很长时间后,仍没有任何回音。

在这段时间里,瑞利并没完全等待,也在积极地分析和思考。他也曾设想过几种解释:

1.由空气制得的氮气可能含有氧气;2.由空气制得的氮气或许含有臭氧似的N3分子;3.由氨制得的氮气可能含有氢气;4.由氨制得的氮气可能有若干氮分子离解成原子了。以上四种解释都缺乏实验根据,不具说服力,因此,也都被他一一推翻了。

这时瑞利想到了他的朋友,伦敦大学的化学教授拉姆赛,并向他求教。对此,拉姆赛也解答不出来,但拉姆赛被瑞利这种锲而不舍、一丝不苟的精神所感动,决定和他一起从实验中去寻找答案。

他们经过了两年多的反复实验研究,终于发现原来在空气中还存在着一种未知的气体,它的密度约是氮气的一倍半。这样就可解释为什么从空气和氨气分别取得的氮气密度会不同了。为进一步证实所得的实验结果,他们又对这种气体进行了光谱分析,结果发现它既有氮的光谱线,又有红色和绿色的各组明线,这是当时已知元素的光谱所没有的,这再次确认了它是一种未知气体,而从实验得知,这种气体的化学性质极不活泼。

1894年8月13日,英国科学促进会在牛津召开会议,瑞利和拉姆赛在会上报告了这一新发现,最后根据会议主席马丹的建议,把新发现的气体叫做“”,希腊文是“懒惰”的意思。这就是氩的由来。

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