拉姆塞

拉姆塞

拉姆塞1852年10月2日生於英國的格拉斯哥。拉姆塞從小喜歡大自然,極善音律,愛讀書也愛收藏書,而且很喜歡學習外語。1870年,拉姆塞大學畢業。畢業後,去德國海德堡拜本生為師繼續學習。一年以後,由本生推薦到蒂賓很大學繼續深造,他在那裡獲博士學位。他經過極為精密的定量分析發現,由氨製得的氮,總比由空氣製得的氮輕5/1000,反覆研究不得其解。

基本信息

簡介

拉姆塞拉姆塞

為周期表增補新家族的拉姆塞
William Ramsay 1852一1916
拉姆塞1852年10月2日生於英國的格拉斯哥。他的父母結婚時,都已年近四十,自慮已沒有生育子女的希望,沒想到第二年就生下小拉姆塞。拉姆塞的父母都是善良聰明的蘇格蘭人,家庭幸福美滿,他們努力使拉姆塞受到良好的教育

生平事跡

拉姆塞從小喜歡大自然,極善音律,愛讀書也愛收藏書,而且很喜歡學習外語。他幼年時的許多行為,使成年人都感到吃驚。他小時經常坐在格拉斯哥自由聖馬太教堂里,寂寞地好像是聽卡爾文教徒講道,大人們不明白這位活潑好動的孩子,為什麼能安靜地坐著。人們總看見他在閱讀聖經,走近一看才明白,原來小拉姆塞看的不是英文版的聖經,而是看的法文版,有時又看德文版。他是在用這種方法學習法文和德文。拉姆塞去教堂的另一目的是看教堂的窗子,因為那窗上鑲嵌著許多幾何圖形,他通過那些圖形驗證學校學的幾何定理。
拉姆塞14歲時,被格拉斯哥學院破格錄取為大學生。他極肯鑽研,他的同班同學菲夫回憶拉姆塞剛上大學時的情形說:“拉姆塞剛入大學時,我們還沒學化學,但他一直在家中做各種實驗,實驗是在臥室中做的,他的臥室四處都放著藥瓶,瓶里裝著酸類、鹽類、汞等等。那時我們才剛剛認識,印象中對他買化學藥品和化學儀器很內行。下午,我們常在我家會面,一起做實驗,如製取氫、氧,由糖制草酸等。我們還自製了許多玻璃用具,自製了本生燈,拉姆塞是製造玻璃儀器的專家。我相信,學生時代的訓練,對他的一生大有好處,除了燒瓶和曲頸瓶以外,所有的儀器,都是我們自製的。”
1870年,拉姆塞大學畢業。畢業後,去德國海德堡拜本生為師繼續學習。一年以後,由本生推薦到蒂賓很大學繼續深造,他在那裡獲博士學位。1872一1880年問,拉姆塞在格拉斯哥學院任教職, 1880年被布里斯托學院聘為化學教授, 1882年任該學院院長, 1888年被選為英國皇家學會會員, 1895年獲戴維獎章,同年還被選為法國科學院院士, 1911年擔任英國科學促進協會主席。1882年,英國化學家、劍橋大學化學教授瑞利(Rayleighj 1842一1919)研究空氣的成分,他經過極為精密的定量分析發現,由氨製得的氮,總比由空氣製得的氮輕5/1000,反覆研究不得其解。於是,他將這一研究事實,刊登在英國《自然界》刊物上,遍請讀者解答,但沒能得到滿意的答覆。
拉姆塞得知瑞利的研究以後:徵得了瑞利的允許,也開始研究大氣中氮的成分,他研究的方法是讓空氣在紅熱的鎂上通過,讓鎂吸收空氣中的氧和氮。經過反覆作用,原空氣體積的79/80都已被吸收,只餘下1/80。起初,拉姆塞認為餘下的氣體是氮的一種變種,可能是類似臭氧的物阮但經過精密的光譜分析發現,餘下的氣體,除了氮的譜線以外,尚有原來人們不知道的紅色和綠色各種譜線,經克魯克斯分析,剩餘氣體的譜線多達200餘條。
1894年5月24日,拉姆塞給瑞利的信中與道:“您可曾想到,在周期表第一行最末的地方,還有空位留給氣體元素這一事實嗎?”同年8月7日他給瑞利的信中又寫道:“我想最好用我們兩個人的名義發表,對於您的提議,我非常感謝,因為我覺得,一個幸運的機會,已經使我能夠製取大量的Q,此外還有兩種X……”之後,正值英國科學協會在牛津開會,拉姆塞和瑞利向大會宣布,發現了一種惰性氣體。與會學者都很吃驚,這一發現,以主席馬登(H.0.Madan)的提議,定名為氬(Argon),即“懶惰的氣體”。
元素氖發現以後,拉姆塞在他開發的領域繼續深入研究,1895年3月17日,他把他研究太陽元素氦的情況,寫信給布卡南(Bachanan),信中說,“那種瀝青鈾礦經無機酸處理以後,放出的惰性氣體,克魯克斯認為它的光譜是新的,而我從處理方法上來看,我敢確定它不是氖,現在我們正忙於繼續製取,數日以後,我希望能製得足量的做密度測定,我想,也許就是我們尋求已久的氫吧。”不到一周,拉姆塞就證明了,這種物質是氦。
1895年3月24日,拉姆塞給他的夫人的信中寫道:“先講一個最新的訊息吧,我把新氣體先封人一個真空管,這樣裝好以後,就在分光器上看到它的光譜,同時也看到氖的光譜,這氣體中是含有氬的,但是忽又見到一種深黃色的明線,光輝燦爛,和鈉的光線雖不重合,可也相差不遠,我惶惑了,開始覺得可疑。我把這事告訴了克魯克斯,直到星期六早晨,克魯克斯拍來電報。電文如下:從釩鈾礦中分離出的氣體,為氬和氦兩神氣體的混和物。”
拉姆塞發現氬、氦兩種氣體以後,繼續研究,又發現了氪、氖和氙。
拉姆塞繼續發現的各種惰性氣體,多得特拉弗斯的幫助,他們設法取得了1升的液態空氣,然後小心地分步蒸發,在大部分氣體沸騰而去之後,遺下的殘餘部分,氧和氮仍占主要部分。他們進一步用紅熱的銦和鎂吸收殘餘部分的氧和氮,最後剩下25毫升氣體。他們把25毫升氣體封人玻璃管中,來觀察其光譜,看到了一條黃色明線,比氦線略帶綠色,有一條明亮的綠色譜線,這些譜線,絕對不和已知元素的譜線重合。
拉姆塞和特拉弗斯在1898年5月30日,把他們新發現的氣體命名為氪(Krypton),意即隱藏的意思。他們當晚測定了這種氣體的密度、原子量,同時發現,這種惰性氣體應排在溴和銣兩元素之間。為此,他們一直工作到深夜,特拉弗斯竟把第二天他自己要舉行的博士論文答辯部忘得一乾二淨。
拉姆塞和特拉弗斯用減壓法繼續分餾殘留空氣,收集了從氬氣中揮發出的部分,他們發現,這種輕的部分,“具有極壯麗的光譜,帶著許多條紅線,許多淡綠線,還有幾條紫線,黃線非常明顯,在高度真空下,依舊顯著,而且呈現著磷光。”他們深信,又發現了一種新的氣體,特拉弗斯說:“由管中發出的深紅色強光,已敘述了它自己的身世,凡看過這種景象的人,永遠也不會忘記,過去兩年的努力,以及在全部研究完成以前所必須克服的一切困難,都不算什麼。這種未經前人發現的新氣體,是以喜劇般的形式出現的,至於這種氣體的實際光譜如何,目前尚無關緊要,因為我們就要看到,世界上沒有別的東西,能比它發出更強烈的光來。”
拉姆塞有個13歲的兒子名叫威利,他曾向父親說:“這種新氣體您打算怎么稱呼它,我倒喜歡用nove這個詞。”拉姆塞贊成他兒子的提議,但他認為不如改用同義的詞neon,這樣讀起來更好聽。這樣, 1898年6月,新發現的氣體氖就確定了名稱,它含有“新奇”的意思。以後氖成了霓虹燈的重要材料。
1898年7月12日,由於他們有了自己的空氣液化機,從而製備了大量的氪和氖,把氖反覆分次革取,又分離出一種氣體,命名為xenon(氙)。含有“陌生人”的意思。
拉姆塞晚年,從事放射學的研究,他在這方面的貢獻也很大。1910年,他測定了氧的原子量,還提出最早的化合價電子理論。他一生著作很多,主要有《近代理論與系統化學》、《大氣中的氣體》、《現代化學》、《元素與電子》、《傳記與化學論文集》等。1916年7月23日拉姆塞去世,享年64歲,著名科學家威廉·湯姆生在評述拉姆塞的偉大發現時指出:大部分學者認為科學的想像力更勝於精確的量度。其實,瑞利和拉姆塞的工作證明:一切科學上的偉大發現,幾乎完全來自精確的量度和從大量偽數字中明察秋毫。拉姆塞的理論思維能力與動手能力都很強,他把發現的氦、氖、氬、氪和氙等氣體,作為一族,完整地插入了化學元素周期表中,使化學元素周期表更加完善,他的這一工作,比每一個單獨元素的發現都更為重要。
拉姆塞告誡他的學生,做學問應當“多看、多學、多試驗,如取得成果,絕不炫耀。學習和研究中要頑強努力,一個人如果怕費時、怕費事,則將一事無成。”

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