manbet手机版诺贝尔演讲，1904年12月12日

manbet手机版大气中的稀有气体

manbet手机版那些为我赢得诺贝尔化学奖最高荣誉的发现，对我来说，似乎只是我所能控制的部分原因的结果;狗万世界杯manbet手机版由于学院的规定之一就是要求写一份个人履历，我必须感谢您接纳我为会员，因此，在简述我在大气中稀有气体方面的工作时，如果我能追溯导致我进行调查的事件的先后顺序，对我来说似乎并不不合时宜。

manbet手机版我祖父威廉·拉姆齐(William Ramsay)是格拉斯哥的一位化学品制造商;manbet手机版他出身于一个古老的染匠世家，他们在苏格兰东部的一个小镇哈丁顿从事染匠的工作。manbet手机版我相信，他是第一个把木头蒸馏成软火成岩酸的人;manbet手机版他将中和后形成的石灰醋酸酯“碳化”，用硫酸油蒸馏，从而净化了石灰。manbet手机版他也是第一个制造双铬的人;manbet手机版多年来，他和他的合作伙伴特恩布尔先生制作了“特恩布尔蓝”。

manbet手机版我母亲的父亲是一名医生，在爱丁堡行医。manbet手机版他是为医科学生编写的一系列教科书的作者，其中一本名为《化学座谈会》。manbet手机版因此，我从两家的祖先那里继承了对化学的嗜好。

manbet手机版1879年，当我在格拉斯哥大学(Glasgow University)做助理时，我突然想到一个简单的方法，可以确定液体在沸点时的体积，从而确定它们的分子体积，那就是利用在大气压力下沸腾的液体自身产生的蒸汽，作为确定所需温度的手段。manbet手机版对这个计划做一个简单的修改，就可以通过改变液体沸腾时的压力来获得一个温度范围。manbet手机版这个装置导致了对液体临界现象的研究;manbet手机版因为用蒸汽作为加热剂，可以保证温度的均匀性。manbet手机版这项工作是在布里斯托尔进行的，我从1880年到1887年在那里担任化学教授，我的助手和合作者是西德尼·杨。manbet手机版那一年我刚搬到伦敦，液体和气体的绝热行为的问题就出现了。manbet手机版1892年，在E. Perman博士的协助下，测量了恒容比热比与恒压比热比;manbet手机版但直到1896年，研究结果才出版。manbet手机版Kundt和Warburg的方法给出了乙醚在液态和气态的绝热曲线。

manbet手机版在离开布里斯托尔之前，我用铂作催化剂，做了一些关于气态氮与氢和氧结合的实验。manbet手机版研究结果是阴性的，没有发表。manbet手机版但我一定读过卡文迪许关于当时空气中氮和氧结合的经典实验的著名记述;manbet手机版因为在卡文迪许学会于1849年出版的那本关于卡文迪许生平的抄本中，在他说电火花通过氮和过量氧的混合物时，得到了一小部分残留物，其总数不超过总数的1/125的陈述相反的地方，我发现我写下了“仔细看看”几个字。manbet手机版一定是对这种情况的潜在记忆，使我在一八九四年提出manbet手机版瑞利勋爵manbet手机版这是他发现的“大气氮”密度高的原因。

manbet手机版随着氩的发现和性质，我不打算处理。manbet手机版因此，我把话题转到地球上氦及其同系物的发现上。

manbet手机版氩最具特征的性质之一，或者说最缺乏的性质之一，是它不能形成化合物;manbet手机版这一情况导致了它的名字的选择。manbet手机版希勒布兰德博士是美国地质调查局的化学家之一，他观察到，某些矿物，特别是那些含铀的矿物，在用稀硫酸加热时，会散发出一种气体。manbet手机版最近有人告诉我，研究这种气体的人在它的光谱中观察到一些未知的线;manbet手机版但由于同事们的批评，他们打消了对观察结果的重视。manbet手机版光谱中包含了常见的氮带，他们忙着把这次观察记录下来。manbet手机版这种气体是由一种稀有矿物演变而来的，这使我觉得很可能为寻找氩化合物的方向提供线索。manbet手机版因为希勒布兰德所检测的气体很可能是氩和氮的混合物。manbet手机版但是在检查气体时，观察到一条明亮的黄色线，它与钠的双线位置虽然不完全相同，但几乎相同。manbet手机版参考一组谱线，发现这条新谱线与p·j·c·杨森在一次日食中首次观测到的一条谱线重合。1868年，为了观察这条谱线，一支考察队被派往印度。 It was suspected by Frankland and Lockyer that the line was due to hydrogen; but no means was found of causing that element to show such a line. They therefore came to the conclusion that it must be due to the presence in the solar atmosphere of an element unknown on the earth; and they gave it the name “helium”, to suggest its solar origin. Shortly afterwards, Langlet, working in Cleve’s laboratory, discovered helium independently.

manbet手机版氦和氩一样，是一种气体，少量溶于水，在有烧碱的情况下，在放电的影响下，经得起氧的作用，以及炽热的镁的作用。manbet手机版像氩一样，它在恒容下的比热与恒压下的比热之比表明它是一种单原子元素，原子和分子是相同的;manbet手机版兰格利特和我都发现它的密度接近2;manbet手机版因此，它是除氢之外已知的最轻的气体。manbet手机版这些共同的性质表明氦和氩属于同一个自然族;manbet手机版而且很明显，同一类元素中至少还存在三个其他元素;manbet手机版我相信这些元素会被发现，因此在1897年英国学会化学分会在加拿大开会时，我在主席讲话中预测会发现“一种新元素”。manbet手机版我想还是安全起见为好。manbet手机版显然有必要发现一种原子量为20的元素，尽管还有两种元素等着被发现的可能性几乎是相等的。

manbet手机版特拉弗斯医生当时是我的助手，现在是我在布里斯托尔的继任者，他很好心地帮助我寻找这种新气体。manbet手机版我们制定了一个严格执行的行动计划，结果取得了成功。manbet手机版首先，我们研究了我们所能得到的每一种矿物所产生的气体;manbet手机版大英博物馆的当局也很好心，把大量的标本供我们使用。manbet手机版其次，对各种陨石进行加热，并对其气体进行光谱检测，然后去除那些可以诱导形成组合的气体。manbet手机版第三，特拉弗斯博士和我到比利牛斯山的考特列茨探险，我从冰岛的温泉中收集气体，此外，还研究了英格兰和苏格兰各种矿泉的气体。manbet手机版第四，从褐砂矿中制备了约4升氦气;manbet手机版在大约三个月的时间里，这种气体被分批扩散，希望得到更重的馏分，其中可能含有需要的气体;manbet手机版因为如果它们出现，它们的光谱肯定会出卖它们自己。manbet手机版第五，用氩气进行了类似的扩散，尽管程度不同; for by that time we had other facilities. Sixth, about 15 litres of argon was prepared, with the intention of submitting it to fractional distillation; for, in the meantime, Dr. Hampson was working at his excellent machine for liquefying air, and he kept me informed of his progress.

manbet手机版为了执行这个漫长的计划，我在1896年和1897年花了大部分时间。manbet手机版15升氩气是在1897年圣诞节后准备好的。manbet手机版这些探测新气体的尝试的结果可以用几句话来说明。manbet手机版首先，那些含有铀和钍元素的矿物产生少量的氦;manbet手机版但是，我们无论如何也不能确定在这种元素的光谱中有一条新的线，我们可以指出，这条线几乎使我们痛苦地熟悉起来。manbet手机版唯一能产生含氩气体的矿物是马拉松，一种锆的硅酸盐。manbet手机版其次，只有一块来自美国弗吉尼亚州奥古斯塔县的陨石释放不活跃气体;manbet手机版氩气和氦都被发现了。manbet手机版第三，柯特雷特气体中同时含有氦和氩;manbet手机版但是，尽管它们被分割了，却没有发现任何新的东西。 It has since turned out, however, that the water from the Bath springs contains neon. Fourth, the diffusion of helium yielded a small residue in which only the familiar lines of argon could be detected; but again, the use of liquid hydrogen has made it possible to cool a large quantity of helium to a very low temperature, and the condensed portion has been found to exhibit the spectrum of krypton. Fifth, the diffusion of argon resulted in the accumulation of two fractions, one of which was slightly more dense than the other; and this, although we now know that the difference must have been due to errors of experiment, afforded us at the time a little encouragement.

manbet手机版在提纯15升氩气的同时，汉普森博士成功地完善了他的机器;manbet手机版他放了大约一升液体空气给我们使用。manbet手机版为了熟悉它的性质，我们把它“玩”了一下，容器里大约还剩下100立方厘米。manbet手机版我建议，我们应该让这部分几乎全部蒸发掉，我们应该让它煮沸后进入一个气瓶，把最后的10立方厘米收集起来。manbet手机版这样做是;manbet手机版除去氧气和氮气后，剩下26立方厘米的气体，除了氩的光谱外，还有一条亮黄色和亮绿色的线，波长分别为5571和5570.5。manbet手机版尽管我们发现这种被我们命名为“氪”或“隐藏”的新气体的密度只有22.5，但我们推测，提纯后，它的重量将是氢的40倍，意味着原子量为80，因为我们早期的实验证实了这样一个事实，即它的分子量和原子量和氩一样。

manbet手机版1898年6月3日，英国皇家学会收到了一份关于这一发现的报告;manbet手机版用液化法和分馏法对氩气进行了快速检测。manbet手机版6月13日，我们宣布15升氩气中沸点较低的部分含有一种我们称之为“氖”或“新”的气体;manbet手机版它的光谱特征是明亮的火焰色光，由许多红色、橙色和黄色的线组成。manbet手机版初步测定其密度为14.7，经过一次分馏后，密度降至13.7。manbet手机版这时我们误以为还有第二种气体存在，它的光谱与氩的光谱不同，但密度却几乎相同;manbet手机版我们认为它与氩的关系就像镍与钴的关系一样;manbet手机版我们把它命名为“metargon”。manbet手机版后来发现，这种气体主要是氩气，但含有一氧化碳，这是由于在除去氧气时使用了含碳磷的不纯样品;manbet手机版但是，要确定这不是一个新发现的个体，却给我们带来了很大的麻烦。

manbet手机版在我的实验室工作的凯拉斯和在巴黎的施洛辛分别测定了空气中氩的含量;manbet手机版他们发现几乎相同的数字- 0.01183 (Schloesing)和0.01186 (Kellas)在1部分“大气”氮的体积上是不同的。

manbet手机版从氩气中分离出较轻和较重的气体，使我们有机会使用纯样品重新测定氩气的密度。manbet手机版而用电火焰从“大气”氮中提取氮制备的粗氩气的密度为19.94，用红热镁制备的样品密度为19.941，纯化样品的密度为19.95。manbet手机版然而，折射率表现出更大的差异;manbet手机版当粗样品中掺有氦和氖时，其折射率从纯气体的0.9665降低到0.961或0.960。

manbet手机版1898年9月，科学家宣布发现了另一种气体;manbet手机版它通过分馏与氪分离，沸点更高。manbet手机版我们把它命名为“氙气”或“陌生人”。manbet手机版在接下来的两年里，特拉弗斯和我准备了更多的这种气体，用分馏法提纯它们;manbet手机版而巴利则架设了一台仪器，用来精确测定它们的光谱线的波长。

manbet手机版我们从“布林”氧气公司采购了汉普森的空气液化器，从Whitehead鱼雷公司采购了他们的压缩机;manbet手机版后者是由一个s马力的电动机驱动的。manbet手机版这台发动机后来被一台更强大的发动机所取代;manbet手机版但压缩机和液化机没有遇到任何麻烦，仍然像第一次购买时那样令人满意地工作。manbet手机版启动十分钟后，不进行任何初步冷却，液体空气开始运行;manbet手机版每小时的产量超过一升。manbet手机版借助于这台机器，空气被分馏成我们想要研究的富含气体的部分。manbet手机版过程如下。manbet手机版空气液化器提供了液体空气的供应;manbet手机版从液化器中逸出的气体主要是氮气; this mixture was liquefied under pressure in a bulb cooled by the liquid air boiling under reduced pressure. When the bulb had been filled with liquid nitrogen, a current of air was blown through the liquid until some of the gas had evaporated. That gas was collected separately, and deprived of oxygen by passage over red-hot copper; it contained the major part of the neon and helium present in the air. The remainder of the nitrogen was added to the liquid air used for cooling the bulb in which the nitrogen was condensed. Having obtained a considerable quantity of this light nitrogen, it was purified from that gas in the usual manner, and the argon containing neon and helium was fractionated. By fractional distillation, it was possible to remove the greater portion of the helium and neon from this mixture of gases, leaving the argon behind.

manbet手机版在这些分馏中使用的空气在操作过程中被允许在真空容器中蒸发;manbet手机版但他们总是小心翼翼地保存渣滓，把它们收集在一个气瓶里。manbet手机版就这样，大量较重的空气积聚了起来;manbet手机版我们估计这样浓缩的空气量不少于30升液体。manbet手机版除氧除氮后，绝大部分氩气采用分馏分离，粗氪、粗氙残余采用重复分馏提纯。manbet手机版虽然氪在沸腾的空气温度下有相当大的蒸汽压，但氙的蒸汽压几乎不明显;manbet手机版因此，他们的分离虽然单调乏味，却并不特别困难。

manbet手机版霓虹灯的情况则不同。manbet手机版很快，人们发现氖被氦污染了，他们做了许多尝试，试图将氖分离出来，最后终于成功了。manbet手机版其中，在氧气中的分数溶液，其次是两种气体的系统扩散;manbet手机版但是，人们发现不可能将氖的密度提高到9-16以上，而且它的光谱仍然显示出氦线。manbet手机版氖气和氦气都不能通过液态空气的冷却来液化，很快人们就发现，如果没有液氢的帮助，就无法取得进一步的进展。

manbet手机版因此，特拉弗斯博士在实验室机械师霍宁先生的协助下，着手建造一种氢气液化装置;manbet手机版要做到这一点，他必须从基本原理开始，因为还没有关于这一过程的记载发表过。manbet手机版经过两个月的工作，制造出了一种机器，氢在液体空气中初步冷却后，进入一个空气在-205°的低压下沸腾的房间。manbet手机版这种低温足以使它低于产生正焦耳-汤姆逊效应的临界温度;manbet手机版所以，当它被允许膨胀时，经过再生线圈后，它以液体的形式跑了出来。

manbet手机版有了这种强力药剂的帮助，我们不到一小时就完成了分离。manbet手机版氦气和氖的混合物被压缩成液态氢冷却的球状物，将氖沉积在液体中，或者更可能是固态;manbet手机版在这种低温下，液态氖的蒸气压不超过17毫米汞柱;manbet手机版而氦永远是气态的。manbet手机版因此，从氦中提纯氖很容易;manbet手机版尽管从氖中提纯氦是一项艰巨的任务。

manbet手机版这些都是单原子气体，用昆特方法测定了它们的比热比，证明了这一点;manbet手机版准确测定了它们在11.2°和237.3°两个温度下的折射率、密度和压缩率;manbet手机版测定了氩气、氪气和氙气在液体状态下的蒸汽压，以及它们在沸点处的体积。manbet手机版测定了后三者的临界温度和临界压力。manbet手机版一般说来，这些气体表现出从氦到氙的有规律的性质分级;manbet手机版它们填满了元素周期表中氩的下面和上面的空白，原子量是:氖，20;manbet手机版氪,82;manbet手机版和氙,128年。

manbet手机版此后，人们测量了空气中氖和氦的含量;manbet手机版前者所含空气中I体积的比例在81000;manbet手机版后者，我量在24.5万;manbet手机版氪和氙的含量要小得多——从2000万份空气中分离出来的氪按体积计算不超过1份;manbet手机版空气中氙的体积含量不超过1.7亿分之一。

manbet手机版1903年6月，巴利先生发表了一篇关于他测定氖、氪和氙光谱中线的波长的报告，这是借助一个十英尺径向曲率的凹罗兰光栅拍摄的。manbet手机版总共有2400条线的位置被精确测量。

manbet手机版1896年，人们发现铀发射的“射线”能够使验电器放电，并在照相底片上留下深刻的印痕。随后，人们从铀的主要矿石沥青铀矿石中分离出了镭这一非凡的元素manbet手机版居里夫人manbet手机版在1898年,。manbet手机版1899年，吉塞尔，迈耶和施维德勒在德国和奥地利manbet手机版贝克勒尔manbet手机版而且manbet手机版p .居里manbet手机版在法国，他几乎同时发现镭的某些射线，后来被称为manbet手机版bmanbet手机版-射线，可以被磁场偏离;manbet手机版这些射线被证明与阴极射线是相同的，它们来自一个高度耗尽的管的阴极。manbet手机版这些射线具有很强的穿透力，因为它们能穿过相当厚的金属而不被吸收。manbet手机版直到1900年居里夫人才提出manbet手机版一个manbet手机版从钋中发出的射线，被极薄的金属或玻璃阻挡，可能是小粒子的性质，以极高的速度投射，但在穿过物质时失去了能量。manbet手机版1901年，斯特拉特也提出了同样的建议manbet手机版一个manbet手机版射线，除非在非常强的磁场中，否则是不会偏离的。manbet手机版卢瑟福manbet手机版他在1902年测定了这些射线在一个已知磁场和一个静电场中的偏移，并得出了每个粒子的质量与电荷之比的估价值;manbet手机版假设它的电荷和氢离子所带的电荷相同，他得出了每个粒子的质量的估计值。manbet手机版计算表明，它近似于氢原子的两倍。

manbet手机版1898年，施密特和居里夫人发现钍和含有它的矿物的化合物具有与铀类似的性质，欧文斯发现，通过在样品上吹一束空气，可以大大改变验电器的放电功率。manbet手机版在I900年，卢瑟福证明了这是由于钍演变成一种放射性气体。manbet手机版卢瑟福和索迪对这种气体进行了研究，他们做了许多实验，目的是阐明它的化学性质。manbet手机版他们发现它能抵抗所有氧化剂的作用，也能抵抗镁在红色高温下的作用。manbet手机版从这些观察中，他们得出结论，这种散发物“是一种惰性气体，在性质上类似于氩家族的成员”。manbet手机版人们发现，放射物在几分钟后就会分解，失去它的放射性，而它产生的射线中有很大一部分叫做a射线，记住，a射线的质量manbet手机版一个manbet手机版他们还回顾了一项观察，即那些在受热时产生氦的矿物几乎总是含有铀或钍，或两者都含有，于是他们继续说:“猜想很自然地产生了，是否在矿物中存在氦，以及它总是与镭和钍相联系，可能与它们的放射性无关。”

manbet手机版1903年春，索迪先生来到我的实验室工作;manbet手机版我们立刻开始研究镭辐射的性质;manbet手机版因为它的寿命比钍辐射(46.3比87)长得多，所以可以用普通的物理方法来处理它。manbet手机版在8天的时间里收集了大约60毫克溴化镭的放射物;manbet手机版它被引入一个微小的测量管，并确定其体积;manbet手机版它被发现是一种自发光气体，服从波义耳定律;manbet手机版在四周的时间里，它的体积慢慢缩小，直到四周结束时，只剩下一个最小的可见气泡，尽管如此，它仍然是一个明亮的光点。manbet手机版当加热装有气体的管子时，一种气体从壁上冒出，其体积是散发气体的3.5倍，显示出氦的光谱。manbet手机版毫无疑问，它投射的速度相当之快，足以使分子嵌入玻璃管中，在炽热的高温下被喷出。

manbet手机版其他实验表明，加热制备了一段时间的镭盐很容易排出积累的氦;manbet手机版这一结果不仅得到了苏迪先生和我本人的一再证实，也得到了其他观察人士的一再证实。

manbet手机版关于这些辐射还有很多工作要做。manbet手机版我和同事柯利博士一起，绘制出了镭辐射的光谱图。manbet手机版一般说来，它类似于惰性气体;manbet手机版虽然它的密度还没有被精确地测定，但它似乎约为80，这意味着分子量为160;manbet手机版如果它是单原子气体，它的相对原子质量也是160。manbet手机版那么它可能是氩族中不稳定的成员;manbet手机版原子量约为162的元素有一个空位。manbet手机版钍辐射的扩散速率的测定更不令人满意;manbet手机版但它似乎也很高。manbet手机版它更不稳定，原子量可能是215，这中间有个缺口。 And it is not inconceivable that the still more unstable emanation from the matter named actinium by Debierne and emanium by Giesel may be found to possess an even higher atomic weight than uranium; judging by the phenomenon of brilliant illumination when a preparation of emanium is held above a screen of zinc sulphide, the impression is formed that a very dense matter is falling down on the screen.

manbet手机版但我正在离开事实的领域，那是很难看透的，但却能带来丰厚的回报;我正在进入投机的领域，在那里有许多道路是开放的，但只有几条路通向一个明确的目标。manbet手机版因此，我要感谢你们的关注，听我的演讲。