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拉姆齐的发现:新元素氖、氪、氙

时间:2023-08-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:拉姆齐可以向门捷列夫挑衅,宣布他的自然系统已不适用。于是拉姆齐和他的助手一起,开始寻找新元素——氩和氦的同族。但拉姆齐还是从普通空气中查出了氩以外的3种新元素,给它们命名为氖、氪、氙。

拉姆齐的发现:新元素氖、氪、氙

这些日子可算得是科学上的一个伟大胜利的时期,但在这个时期,门捷列夫在25年前所建立的那座庄严的建筑,却差一点摇晃起来。

拉姆齐可以向门捷列夫挑衅,宣布他的自然系统已不适用。要是果真那么干,他也有充分的理由:新元素氩和氦在周期表里找不到位置,表内没有一族,能够安插它们俩。

如果按着原子量的大小,硬把它们插进由其他元素所组成的挤得满满的各族里,就会破坏表中的秩序,就会到处发生混乱与不和谐。

有些化学家想打开这种尴尬的局面,就论证氩和氦根本不是新元素。

“这不过是氮的变种,”他们说,“我们知道,别的元素也有变种。例如碳就有炭黑石墨和金刚石3个变种,氧也有两种。那么氮为什么就不能有呢?”

可是拉姆齐不是这个看法。

他说:“我们还没把一切元素都发现出来。宇宙间一定还有一些元素,跟氦相似,我们应该把它们一一找出来。这些元素可能组成一个新的元素‘家庭’,成立一个新‘族’,整个地加入周期表。新的发现,目前没有破坏周期表,将来也不会破坏周期表,相反,周期表的内容还会更加丰富,随之也就更加精密,更加正确。”

于是拉姆齐和他的助手一起,开始寻找新元素——氩和氦的同族。他们研究了150种稀有矿石,20种矿泉水,还打算从陨石中寻找新元素的踪迹。

但拉姆齐还是从普通空气中查出了氩以外的3种新元素,给它们命名为氖、氪、氙。接着他又在空气里找到了氦!(www.xing528.com)

于是这5种互相类似的元素凑到一起,形成了新的一族,十分合适地插进了周期表。这样也就彻底证明了周期律的正确性。

可是拉姆齐为什么没能把这5种元素,同时从空气中提出来呢?为什么他一开始,只查出了氩呢?

原因是:空气中,氩相当多——100升中,就有1升,而氦、氖、氪、氙则极少。我们每吸一口气,总要把5立方厘米左右(约半汤匙)的氩吸入肺中,而同时吸入的氖,只有氩的1/500;氦只有氩的1/2000;氪只有氩的1/10 000;氙只有氩的1/100 000(当然,这些气体,全都只从我们肺中经过一下,并不对肺起作用。因为这些物质,个个都是一副冷淡的面孔,决不肯参加任何化学变化[2])。

技术上,为这几种稀有气体,个个找到了很好的用途。

氩可以用来填充电灯泡,使烧到白热的灯丝不至于坏得太快。因为在这种懒洋洋的、不活泼的气体里,别提难熔的金属,就是易于燃烧的煤油,也永远着不了火!

就填充电灯泡来说,氪和氙比氩还要合用些。用氪和氙填充的电灯泡,称得起是永远不坏的电灯泡。它们使用的时间最长。

氖也可以用在电光照明里,不过人们并不用氖来填充普通灯泡。你们看见过地下火车站上那些发着红光的灯管吗?那就是用氖填充的。电流一通过这种灯管,里面的氖气就放红光。

至于那密度极小的氦,对于飞艇制造家和同温层飞行家很是适用的。他们用氦来填充飞船及同温层气球,就可以升入高空。在这项用途上,用氢的确比用氦还经济,而密度也是氢更小,但氢容易着火。只消一个火星儿,整个庞大的飞船,眨眼就会变成一个火炬。而在用氦来填充的飞船或气球上,就用不着担心火灾。在氦里面,和在氩里面一样,你想点火也点不着,你就是把世界上全部最易着火的物质都搬进这种气体里,也着不起火来。

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