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氬氣是由亨利·卡文迪許(Henry Cavendish)於1785年製備的,但並未發現它是一種新元素。 直到1894年,約翰·威廉·斯特拉斯(John William Strass)和蘇格蘭化學家威廉·拉姆齊(William Ramsay)才通過實驗確定氬氣是一種新元素。
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氬氣,非金屬元素,元素符號ar。 元素物質為無色、無臭、無味的氣體。 它是空氣中含量最豐富的惰性氣體之一,氬氣是自然界中最早發現的稀有氣體,因為它在自然界中的含量很高。
氬氣化學上不活潑,不能燃燒或可燃以支援燃燒。
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日本化學史學家山岡希先生說:“在現代化學史上,沒有哪個案例能超越氬元素的發現,走前輩開創的學術道路,了解前人的研究動機,學習前人的研究策略,以他們止冰雹的勤奮精神為榜樣。 “氬元素的發現始於小數點後第三位的微小重量——克。
1892年,英國物理學家瑞利反覆測量從空氣中獲得的每公升氦氣的克數(當時認為它由氧氣、二氧化碳、氮氣和水蒸氣組成),而從氦化合物中獲得的氮氣每公升的重量為克數。 為了足夠準確,瑞利重新做了實驗,用電火花將兩種氮氣通過,將它們封閉起來,讓它們靜置8個月,結果它們之間的重量差異保持不變。 瑞利感到困惑,於是向其他化學家尋求幫助。
瑞利的朋友、化學家萊姆斯(Lemse)思想開放。 他認為,從空氣中提取較重氮氣的原因可能是空氣中含有未知的較重氣體。 事實上,早在80多年前,卡文迪許就已經發現,在氧氣和氮氣的放電實驗中,總有一部分氣體不能被氧化,一直保留到最後,剩下的量是1120。
多麼細心的觀察者! 遺憾的是,100多年來沒有化學家關注這一點1 120。Rayleigh與Lemsey的研究合作,繼續探索。
1894年8月13日,他們把從空氣中得到的氮氣通過加熱的鎂,除去產生的氧化鎂,留下少量的氣體,進行光譜分析,得到紅綠兩色的亮光光譜。 他們稱空氣桶為“氬氣”,這是一種比氮氣密度更大並佔據大氣層的新元素。
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1894 年 8 月 13 日,Rayleigh 和 Lemse 假設使用空氣中獲得的鎂來加熱氧化鎂並留下少量氣體,他們分析了帶有紅色和綠色的亮光光譜。 他們稱這種具有高氮密度並佔據大氣層的新元素為“氬氣”。
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在實驗室裡,瑞利重做卡文迪許109年前做過的實驗。 他用乙個大圓底燒瓶倒置在鹼性水箱中,兩根金屬絲穿過燒瓶,燒瓶的尖端相距只有幾厘公尺。 然後由電產生電火花,將瓶中空氣中的氧氣和氮氣汽化為二氧化氮。
此外,燒鹼溶液通過玻璃管進入瓶子,以吸收產生的二氧化氮。 他終於得到了足夠的汽油。
拉姆齊採取了不同的方法。 他用乾燥劑除去水分,用純鹼去除二氧化碳,用熱山銅屑去除氧氣,並先後去除空氣中的這些成分。 然後,他讓氣體一次又一次地流過裝滿熾熱鎂片的瓷管。
鎂片與大部分氮氣反應形成氮化鎂,留下一小部分氣體。 這樣,每次熱鎂片通過時,氣體的體積都會減少一點,密度就會增加。 最後剩下的一點氣體,當它通過熱鎂片時,體積不再收縮,密度也不再增加。
拉姆齊將氣體封裝在玻璃管中,兩端焊接有電極,通電時,玻璃管中的氣體會閃閃發光。 用光譜儀檢查可發現光譜中的橙色和綠色線。 這是一條在已知元素中找不到的光譜線,是一種新元素。
物理學家瑞利(Rayleigh)兩年前就提出了這個問題,這一次化學家們幫助弄清楚了這個問題。 事實證明,由氮化合物製成的氮是純氮,密度較低; 從空氣中獲得的氮氣是不純的、緻密的,並且與一些未知氣體混合在一起。
這種新發現的氣態元素不與氫、氯、氟和各種金屬發生化學反應,也不與碳和硫發生任何化學反應。 無論是加熱、加壓或電火花,還是使用鉑作為催化劑,它仍然不與任何物質發生反應。 基於這一特性,科學家將其命名為“氬氣”。
氬氣的希臘語意為“懶惰”。
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