氮氣和稀有氣體的發現

 　　一、氮氣的發現

　　氮氣在大氣中雖多于氧氣，由于它的性質不活潑，所以人們在認識氧氣之后才認識氮氣的。不過它的發現卻早于氧氣。1755年英國化學家布拉克(Black,J.1728-1799)發現碳酸氣之后不久，發現木炭在玻璃罩內燃燒后所生成的碳酸氣，即使用苛性鉀溶液吸收后仍然有較大量的空氣剩下來。后來他的學生D·盧瑟福(Rutherford,D.1749-1819)繼續用動物做實驗，把老鼠放進封閉的玻璃罩里直至其死后，發現玻璃罩中空氣體積減少1/10;若將剩余的氣體再用苛性鉀溶液吸收，則會繼續減少1/11的體積。D·盧瑟福發現老鼠不能生存的空氣里燃燒蠟燭，仍然可以見到微弱的燭光;待蠟燭熄滅后，往其中放入少量的磷，磷仍能燃燒一會，對除掉空氣中的助燃氣來說，效果是好的。把磷燃燒后剩余的氣體進行研究，D·盧瑟福發現這氣體不能維持生命，具有滅火性質，也不溶于苛性鉀溶洲，因此命名為“濁氣”或“毒氣”。在同一年，普利斯特里作類似的燃燒實驗，發現使1/5的空氣變為碳酸氣，用石灰水吸收后的氣體不助燃也不助呼吸。由于他同D·盧瑟福都是深信燃素學說的，因此他們把剩下來的氣體叫做“被燃素飽和了的空氣”。

　　1772年化學家舍勒也從事這一研究。他用硫肝(硫酸與鐵粉的混合物)吸收空氣中的助燃氣而取得了氮氣。經實驗得出這樣的結論：這種氣體較空氣輕;能滅火，頗似碳酸氣，其效力沒有碳酸氣顯著。他是第一個認為氮氣是空氣成為之一的人。只要把空氣中的助燃氣吸收，就能制得較純的氮氣。“氮”這個名字，是后來拉瓦錫給它取的，意思是無益于生命。

　　二、稀有氣體的發現

　　大約氮氣發現的百年之后，英國化學家瑞利(Rayleigh,J.W.S.1842-1919)，一方面從空氣中除掉氧氣、二氧化碳、水蒸氣得到氮氣;另一方面從氮化物分解制得氮氣。他把這兩種來源不同的氮氣進行比較，發現在正常狀態下前者的密度是1.2572克/升，后者的密度是1.2508克/升，為什么空氣中的氮氣密度要大些呢?是不是其中還有較重的不活潑氣體?英國化學家萊姆大塞(Ramsay,W.1852-1916)用燃燒的鎂與空氣中的氮氣作用，以除去空氣中的氮，結果剩下少量的稀有氣體。經光譜檢驗，證明是一種新的氣體元素叫做氬。后幾年他用分級蒸餾法，從粗制的氬中分離出其它三種稀有氣體──氖、氪、氙。1895年，萊姆塞用硫酸處理瀝青油礦，產生一種氣體，用光譜鑒定為氦。由于他先后發現氦、氖、氪、氬、氙，獲得了1904年諾貝爾化學獎。