正文 第10章 近世代數理論的形成(4)(2 / 3)

光譜分析的發展

分光鏡是現代發射光譜分析儀的先聲,它的發明立即成為化學家們搜索新元素的有力工具。1814年,德國物理學家夫琅和費研究了太陽光譜和行星光譜中的暗線和火焰光譜中的明線,發現兩者的聯係。1825年,英國物理學家塔爾博特觀察17被各種金屬鹽著色的火焰所產生的光譜,第一個意識到把某一特征光譜線與某一定物質的存在聯係起來。1852年,瑞典物理學家埃斯特朗進一步明確火焰光譜中那些特征明線分別屬於某種元素而不屬於化合物。1859年,德國化學家本生和物理學家基爾霍夫合作製作了第一台實用的光譜分析儀。從此光譜分析成了化學家的重要檢測手段。

1860年,本生等人用光譜法從礦泉水中發現了元素銫,次年又從鋰雲母礦石中發現了元素銣。1861年英國物理學家克魯克斯用光譜法從硫酸廠廢渣中發現了元素鉈。1863年德意誌物理學家賴希和裏希特用光譜法從閃鋅礦石中發現了元素銦。1868年法國天文學家讓桑和英國天文學家洛克耶各自獨立地同時從日珥光譜中發現了太陽中存在氦元素。1894~1898年,英國化學家拉姆齊和瑞利用真空放電法與光譜法相結合,發現了空氣中的氖、氬、氪、氙等稀有元素,為周期表增添了一個零係家族。

光譜分析法的創立者——本生

本生(1811~1899)是德國化學家,他的科研成就很多,重大的有:1837年開始研究卡可基化合物,他離析出二甲胂基氧,測定所有易揮發的二甲胂基化合物的蒸氣密度,得出正確的化學式。本生這一研究工作,被貝采利烏斯用來證實他本生燈是進行元素焰色反應的重要工具。的理論有機化合物和無機化合物類似,隻是後者的元素被前者的基所代替。1841年本生發明鋅一碳電池,後稱本生電池。1853年發明本生燈,利用此燈檢定出許多礦物的組分,這種燈一直沿用至今。1855年發明吸收比色計。1859年與基爾霍夫一起發明分光鏡,創立光譜分析法。

本生提出每一化學元素具有特征光譜線,為元素發射光譜分析奠定基礎;並用以研究太陽的化學成分,證實了太陽上有許多地球上常見的元素,由此說明其他天體和地球在化學組成上的同一性。他和基爾霍夫借助於光譜分析,發現兩個新元素銫和銣。

鉈元素的發現者——克魯克斯

克魯克斯(1832~1919)是英國化學家和物理學家。1861年,克魯克斯在用分光鏡檢視~種含硒化合物的殘渣時,發現一種新元素,他命名為鉈,並探索了它的性質,於1873年測定了它的原子量。

1875年,克魯克斯發明輻射計(後稱克魯克斯輻射計)。他還是真空放電研究的先驅者。1879年研製成一種高真空放電管(後稱為克魯克斯管),並在研究稀薄氣體中的放電時觀測到陰極周圍的暗區(現在稱為克魯克斯暗區)。他證實陰極射線以直線傳播,在撞擊某些物質時產生磷光和熱。1903年發明閃爍鏡,可檢測a粒子數。

克魯克斯真空放電法。稀有氣體元素的發現者——拉姆齊

拉姆齊(1852~1916)是英國著名化學家。拉姆齊最初研究有機化學,後來研究物理化學。在1874~1880年,主要從事吡啶及其衍生物的研究,並十1877年合成了吡啶。1880~1894年,主要研究液體的蒸氣壓、臨界狀態及表麵張力與溫度的關係。1894年他和瑞利合作,發現氬。1895年他將釔鈾礦置於硫酸中加熱,得到一種新惰性氣體,並和克魯克斯一起用光譜確定為元素氦,從而第一次在地球上找到所謂“太陽元素”。

拉姆齊研究了氦和氬的性質,指出它們在周期係中屬於新的一族,並預言這一族中存在著其他元素。1898年他分餾液態空氣時發現了三種新的稀有氣體元素,命名為氖、氪、氙。1903年他和索迪證明鐳能產生氦。1910年他和格雷測定了氡的原子量,並確定了氡在周期係中的位置。拉姆齊因發現空氣中的稀有氣體元素並確定其在周期係中的位置而獲得1904年諾貝爾化學獎。