元素的故事

空氣的組成

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這時候,瑞利的那位皇家科學會中的同事、化學家拉姆塞,也在忙著做實驗。

他的推理很簡單:如果空氣中含有未知的雜質,那就隻有一種方法可以查出來,即取一定體積的空氣,把其中各種成分一一提盡,如果提盡以後,還有東西剩下來,那就是說,空氣裏還有一種未知氣體。

拉姆塞使空氣通過一係列的化學捕集器,不費什麽事,就把其中的氧氣、水蒸氣、二氧化碳一一提走了。對於剩下來的氮,他也給找到了一種捕集物。幾年以前,他講課的時候,很偶然地發現了熾熱的鎂能夠很好地吸收氮(鎂就是照相時燃燒取光的那種金屬)。現在,拉姆塞就參照那次偶然的發現,用送風的辦法,使氮氣貼著熾熱的鎂屑流過一根玻璃管。

拉姆塞第一次把氮氣吹過了玻璃管,大部分的氣體被吸收了,小部分逃了過去。

他使逃過去的氣體再一次通過熾熱的鎂屑,剩下來的氣體就更少了。

第三次通過管子的剩餘氣體,他才用天平稱。

稱的結果,顯然比大氣裏來的普通氮氣更重,普通氮氣是氫的14倍,這裏的剩餘氣體卻是氫的14.88倍。

喜出望外的拉姆塞讓剩餘氣體再通過一次鎂管,結果又有一部分氣體被截留在捕集器裏,使剩下的部分變得更重了些。

這氣體每通過鎂管一次,體積就縮小一點,而密度則增大一點,它增到了16,後來又變成了18,增加到20,就不再增加了。同時,捕集器也不能再吸收這種氣體了。很明顯,全部的氮已經提盡,剩下來的乃是鎂不能對它發生作用的一種較重的未知雜質。

拉姆塞花了整整一個夏天的工夫,使空氣流經吸收器,結果得到了100立方厘米新氣體。

他的同事瑞利重做卡文迪許的實驗,事情就進行得慢些,到1894年夏末,才收集到了0.5立方厘米較重的雜質。不過重要的是,兩位研究者使用著不同的方法,得到了相同的結果!