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他点亮霓虹灯阅读。

他点亮了霓虹灯。

卢先生

人们早已习惯了城市街道上五颜六色、令人眼花缭乱的霓虹灯。然而,很多人可能不知道,没有英国人拉塞姆的科学发现和他对氖的发现,城市的美丽夜晚只能是一个寓言。

英国化学家拉姆齐因发现氦、氖、氩、氙、氡等气态惰性元素并确定它们在元素周期表中的位置,获得1904诺贝尔化学奖。拉姆齐于1852年出生于苏格兰格拉斯哥。他的父亲是一名土木工程师,家庭生活相对舒适。父亲40多岁才结婚,拉姆齐是独生子。他的父母非常爱他。他的祖父曾经开了一家祖传洗染店,拉姆齐从祖父那里学到了很多化学知识。拉姆齐兴趣广泛。作为独生子,他的父母把所有的精力都花在他身上,接受了良好的家庭教育。3岁时,他的母亲开始教他认字、读圣经,每天定时教他拉小提琴。他上学前已经学了很多单词,小提琴拉得很好。看到聪明的拉塞姆,亲朋好友对他未来的发展有各种各样的猜测。人们看到他小提琴拉得好,就觉得当小提琴手最合适。知道他懂几种语言,他认为当外交官一定很优秀。但是拉姆齐最喜欢做的事情是成为一名足球明星。足球是勇者的运动,激烈的对抗最能展现人的勇气和风度。

但是一次意外改变了拉姆齐的爱好。在一场足球比赛中,勇敢的拉姆齐摔倒了,他被抬出球场,送往医院。拉姆齐伤了腿,需要休息。他躺在床上无所事事,心里好闷。碰巧有一本英国化学教授格雷厄姆写的化学书。起初拉姆齐只是逛逛找乐子。谁知道我一读,就被书的内容吸引住了,爱不释手。尤其是书中制作烟花的方法,引起了拉姆齐的兴趣。出院后,拉姆齐再也不能踢足球,他也不再梦想成为足球明星,因为他有了新的方向,想成为一名化学家。

化学是一门实验性很强的学科。拉姆齐不懂化学理论,但一些简单的实验很吸引人。按照书上的要求,他开始做实验。生产氧气和氢气的实验过程比较简单,使用的设备也不复杂。拉姆齐买了各种需要的化学药品、烧瓶、试管等。,并把他的房间变成了一个“小型化学实验室”。做化学实验需要非常认真的态度。如果你不小心,就会出错。幸运的是,拉姆齐是个认真的孩子。虽然他的“小化学实验室”有时会发生爆炸,但从未发生过重大事故。拉姆齐虽然痴迷于化学实验,但在其他科目上并没有放松。他用了8年时间,完成了12年别人必须完成的所有中小学课程,成绩非常好。14岁,考入格拉斯哥大学。1872年,他以甲苯和硝基苯甲酸的论文获得博士学位,当时他只有20岁。

1892年,英国物理学家瑞利在测量不同来源的氮的重量时发现了一件奇怪的事。从空气中得到的氮气每升重1.2572g,而从氨分解中得到的氮气每升重1.2508g。比空气中氮气的密度轻0.0064g,氮气的密度为6.4mg,相当于一只跳蚤的重量。瑞利想不通为什么会有这样的结果,于是找朋友拉姆齐一起研究。

拉姆齐怀疑,问题可能是从空气中获取的氮气不是纯氮气,混有比氮气重的杂质气体。怎么才能找出这种杂质气体呢?拉姆齐在课堂上做了一个演示实验,让镁在空气中燃烧。这样一来,镁不仅可以在空气中与氧化结合,还可以与氮化结合形成氮化镁。现在空气中的氮气可以用这种方法去除。他将去除了水分、二氧化碳和氧气的空气通过一个装满烧红的镁屑的瓷管,这样空气中的氮气就通过形成氮化镁而被分离出来。这样重复了很多次,管里剩下的就是那种杂质气体。经测定,它比氮气重,几乎是氮气的一倍半。这样,解决了从空气中获得的氮气和从氨分解中获得的氮气之间的重量差异。1894 8月13日,瑞利和拉姆齐在英国牛津科学城向正在那里开会的自然科学家宣布了他们的新发现:一种新的未知元素就在我们身边,它与氧和氮相同;每立方米空气中约有15克这种气体,会场里有几十公斤这种气体。

听了这话,与会的科学家都傻眼了。“怎么会发生这种奇怪的事情?空气中有没有发现新的气体?”这种新气体几乎不与任何元素发生反应。瑞利和拉姆齐将其命名为亚贡,在希腊语中是“懒惰”的意思。

8月1868,18日,英国皇家天文学家和法国天文学家詹森用光学显微镜分析日珥(日冕)时,根据谱线确定了一种人们从未发现过的物质。他们认为这可能是一种特殊的天体物质,地球上没有这种物质,只有太阳上有。因此,罗卡尔决定将这种新物质称为太阳氦。氦在希腊语中是太阳的意思。

拉姆齐继续研究氩的各种性质。2月1859日上午,他收到了化学家亨利·麦尔斯的一封信,信中告诉他,美国地质学家莱布布兰德曾将钇铀矿石在硫酸中加热,结果放出的气体既不能自燃,也不能支持燃烧。当时认为这种气体是氮气,但现在也可能是氩气。也许钇铀矿含有铀和氩的化合物。

根据Maiers的提示,Ramsey重复了Leibbrand的实验,收集了几立方厘米的气体。当气体进行光谱分析时,意想不到的事情发生了:这种气体的光谱既不是氮气也不是氩气。那么它是一种什么物质呢?拉姆齐回忆了他所知道的各种物质的所有光谱,没有一样是相似的。经过反复思考,他突然想起了27年前詹森和罗卡尔发现的太阳上的氦。他检查了谱线大致相同,但是拉姆齐没有仪器来精确确定谱线在光谱中的位置。再说,太阳元素是那么容易找到的吗?他决定向当时英国最好的光谱学专家克鲁克斯寻求帮助。他只告诉克鲁克斯他发现了一种新气体,建议称之为“氪”,并要求克鲁克斯确定这种新气体的谱线位置。1895年3月23日上午,拉姆齐收到克鲁克斯的电报:“氪-氦,请过来看看。克鲁克斯"

这样,27年前在太阳上发现的氦也在地球上发现了。同一天,拉姆齐通知法国科学院院长贝特罗,地球上发现了氦。拉姆齐是世界上第一个获得太阳元素的化学家。他用许多物质与氦反应。因此,氦和氩一样,不与任何物质结合,也是惰性气体。

空气中能找到氦吗?拉姆齐采用的方法是将空气冷却成液体,然后逐渐蒸发。他认为氧气和氮气会先蒸发,而氦气会慢慢蒸发,于是他把杜瓦瓶里的液态空气的口打开,让它蒸发。当只剩下一点液态空气时,他收集液态空气中蒸发的气体,然后去除氧气和氮气。通过光谱分析,拉姆齐认为他可以找到氦,但是没有氦的特征谱线。拉姆齐这次错了。其实氦比氧氮蒸发的快,早就逃逸了。但拉姆齐还是有所收获。他意外发现了另一种新元素“氪”。从失败中吸取教训,拉姆齐改变了实验方法。这次他证明了空气中确实存在氦,此时他发现了一种新的气体“氖”。从那以后,拉姆齐发现了两种新气体,氙和氡。就这样,惰性气体如氦、氖、氩、氙、氡和氪被拉姆齐发现了,除了氦是由詹森和洛克耶通过分光镜从太阳上首次发现的。但是氡是在1910发现的。这是拉姆齐获得诺贝尔化学奖的八年后。

拉姆齐于1912年60岁退休,但他仍在自己建造的小型化学实验室工作,直到1916年去世。化学是这位伟大科学家的终身伴侣。他曾说:“多看,多学,多尝试。有成绩千万不要炫耀。如果一个人害怕花时间和麻烦,他将一事无成。”

氖是在氪的基础上发现的,剩余气体用减压的方法分馏,收集氩气挥发的部分。这部分气体有着极其壮丽的光谱,有很多红色的线,有很多浅绿色的线,还有几条紫色的线和黄色的线,非常明显。在高真空中,它甚至可以发出明亮的磷光。这启发了人们用它来照明,于是霓虹灯诞生了。