各類稀有氣體的發現小故事(包括氦、氖、氬、氪、氙、氡)

2023-03-31 09:38:34 1

1、氬的發現小故事

瑞利是英國劍橋大學的物理學教授，在他仔細又耐心地測量各種稀有氣體密度的試驗中，發現兩種辦法製備出的氮氣，測量出的密度總是差0.0062g/L，他重覆試驗屢次，這千分之五的差值始終揮之不去。1894年4月9日，他直接在英國皇家學會，向許多化學家、物理學家陳述這個試驗結果。這個陳述馬上得到化學家藍塞的回應並供給幫助，從4月20日開端，兩人一起協作解謎。經瑞利及藍塞的努力，及光譜專家克魯克斯光譜分析的協助，他們很快證明找到了新元素。西元1894年8月，在牛津舉行的英國皇家學會上，瑞利與藍塞宣布了他們發現的惰性氣體，會議主席提議將之命名為「氬」，希臘文αργν是「懶惰者」的意思，氬就成為稀有氣體宗族第一個被發現的成員。同年的9月18日，瑞利和藍塞總算別離出氬氣，承認氬是單原子態，莫耳質量40.次年1月31日，一起宣布了論文：大氣中的新成分―氬氣。

2、氦氣的發現小故事

西元1868年法國天文學家詹遜(Pierre Janssen)在印度觀測日全蝕時，發現鈉原子的光譜線鄰近出現新的黃色譜線，波長為587.49奈米，同年英國天文學家洛克爾(Norman Lockyer)從太陽光譜中也觀察到這條譜線，當時沒有已知的元素能發生這樣的譜線。這元素被命名為「Helium」，源自希臘語 hλιος(helios)，意為「太陽」。但在當時人們還有氦氣這一概念。直到西元1895年2月，藍塞與特拉維斯觀察到釔鈾礦在硫酸中加熱，會發生一種不自燃也不助燃的稀有氣體。通過光譜分析，確定是踏破雪鞋無覓處的氦氣，首次證明了在地球上也存在這種元素。同年3月26日，藍塞以快訊宣布地球上發現 氦的論文，同年在英國化學年會上正式陳述這一發現。27年來科學界眾裡尋它千百度的氦，總算被藍塞拔得頭籌。

3、氪氣的發現小故事

尋『氦』得『氬』激勵了藍塞企圖證實布瓦博德朗預言的決計。在瞭解到氬及氦的化學惰性後，於1896年底開端，藍塞改採物理辦法，繼續從礦物著手搜索懶惰家 族，結果一無所得。後來藍塞與特拉維斯回頭從空氣中尋覓，他們把空氣冷凝至‐192oC的低溫，將空氣液化後再蒸發，用熱的金屬銅吸收氧氣，熱的金屬鎂除掉氮氣，再用十氧化四磷(P4O10)吸收水蒸氣，剩餘一個小氣泡，經鑑定是新元素，這樣又一稀有氣體被發現。這時是1898年5月30日，藍塞將之命名為Krypton，希臘文κρυπτν是「隱藏」的意思(真是氪(客)氣)。

4、氖氣、氙氣、氡氣的發現小故事

西元1898年6月12日，藍塞與特拉維斯改動液化空氣蒸發的順序，逐次抽樣鑑定，又找到了新元素「Neon」，希臘文ν?ον是「新」的意思。找到氖之 後，藍塞才從空氣中別離出氦氣。同年7月12日，他們又找到了氙(Xenon)，希臘文ξνος是「生疏」的意思。就這樣，藍塞用分餾法獲得新元素，以光譜法鑑定，半年內先後找到氪氣、氖氣、氙氣，隨後的六年把懶惰宗族成員增到五名。1900年多恩(Friedrich Ernst Dorn)發現氡氣，1908年，藍塞與威特婁‐葛瑞協作將氡別離，先稱為niton，1923年易名為「radon」，就是發光的意思。至此，周期表中的稀有氣體元素都到齊了。

了解元素周期表的人都知道在表的最右側是屬於稀有氣體的，他們以性質安穩，不易於其他物質發生反響而被命名為惰性氣體。可是惰性氣體也不是一成不變的，他們也能發生反響。歷史上第一位嘗試讓惰性氣體和其它生動物質發生反響的就是惰性氣體化學的老祖宗--拉姆謝。

幾乎所有的惰性氣體都是拉姆謝發現的，他從從液化空氣中發現氖(neon，Ne)、氬(argon，Ar)、氪(krypton，Kr)、氙 (xenon，Xe)，也別離鑑定氦(helium，He)與氡(radon，Rn)。他嘗試把氬氣和其他物質混合，發現氬氣徹底不好其他化合物反響，聞風不動。惰性氣體之所以反響性相當差，是因為它們的價殼層電子徹底填滿，要硬塞給它們一個電子或強奪一個電子都非常不容易，難以使用他們的價電子與其他物質反響。

二、　稀有氣體，氙氣HID燈的優勢

傳統上，滷素燈也是一種白熾燈，它是在燈泡內注入碘或臭等滷素燈混合氣體。滷素燈比一般的白熾燈壽命更長是因為當電燈敞開後，鎢絲高熱發光，此刻鎢絲上的鎢原子蒸發，擴散到燈泡壁溫度較低的區域時，就與滷素作用生成滷化鎢。滷化鎢被氣流帶到燈絲鄰近的高溫區，分解成鎢原子及滷素原子，而鎢原子又黏附於鎢絲上，藉此不斷的循環。此外滷素燈的亮度和功率更高。可是今日紐瑞德特氣小編月月要向大家介紹一種更具優越性的節能燈氙氣HID燈。

HID氣體放電式頭燈和一般傳統滷素燈最大不同在於其發光原理，滷素燈是利用「焚燒式發光」方式發生照明，而「HID」則是利用「跳電式發光」來照明，它打破傳統鎢絲的傳導技術。所謂的HID，是High Intensity Discharge的縮寫，代表著高壓放電之意。在這種體系的設計之中，燈具捨棄了傳 統鎢絲受熱發光的原理，改以在兩電極之間加以極高的電壓而發生電弧，迫使其內的氙氣分子與稀有金屬元素激起游離，處於高能狀態。而當高能的分子從頭回復安穩態時，其分子內所具有的能量便以安穩波長的光的方式發散出來，構成高亮度、接近日光色彩的照明作用，這就是HID的發光原理。

由於其內部沒有燈絲的結構，因而傳統燒融以及沉積的問題都不會出現，而其內的惰性氣體分子僅是在高能態與安穩態之間波動，並不會發生變化，使其具有較長的使 用年限。加上其所宣布的光線亮度高，色彩照明作用佳。而除了在照明作用較佳之外，不同的發光原理，使其所宣布光線的波長較為集中而安穩，電能轉換為可見光的功率較高，使HID體系亦較傳統燈具來得省電，亦達成環保節能的目的。為了使停止的氣體之中發生電弧，HID的電極之間必需供給23.000伏特以上的電壓，在照亮後更需保持8000伏特以上的電壓才幹保持發光。