林楚 2008年08月22日 07:23
地球的周围弥漫着大量的空气，我们人类就生活在空气之中。空气里面究竟含有哪些成分？对这个问题，早在19世纪许多化学家就开始研究了。研究结果是空气是由氧气、氮气，以及少量的二氧化碳、水蒸气组成的。这个结论是否绝对正确呢？
1894年英国化学家拉姆赛和物理学家瑞利，首先发现了第一种稀少的气体——氩，后来拉姆赛和其他科学家一起不断地探索，证实空气中还含有极少量的惰性气体(氩、氖、氦、氪、氙)，只是它们的量极少，所以以前许多化学家没有发现它们。
1852年拉姆赛出生在英国的格拉斯哥。他从小聪明好学，兴趣广泛，会拉小提琴，喜欢踢足球，善于朗诵，当然更喜欢看书。一次小拉姆赛踢足球时不当心把脚踝骨搞伤了，躺在医院里疼得他哇哇直叫，妈妈随手拿了一本怎样做焰火的书给他看。看着看着，他渐渐入了神，把疼痛全忘了。脚伤痊愈后，拉姆赛忘不了那本书中展现的丰富多采、变化莫测的奇异世界，于是他暗暗下定决心：长大了一定要当一位化学家。
终于，功夫不负有心人，拉姆赛以优异的成绩大学毕业后，又经过几年刻苦努力，使他在无机化学和物理化学方面取得了一定的成绩，并于1872年获得了博士学位。他先在安德逊学院做一名实验室助理，后来被格拉斯哥大学约翰·费格森化学教授请去当了助手。
正当拉姆赛潜心制定新的研究计划时，英国一位物理学家瑞利找上门去了。“拉姆赛，我碰到一桩怪事，你能不能帮帮我的忙，解开疑团？”瑞利开门见山说明了来意。
“只要我办得到，一定相助。”拉姆赛欣然应允。
近一段时期，瑞利正在测定各种气体的密度，尤其是空气中氮气的密度。他取来一瓶空气，先除去氧气，再除去二氧化碳和水，留下的该是氮气了，测定的结果，氮气与空气的相对密度是1.2572。接着他又测定了从一氧化氮、氨、尿素中得到的纯氮气，测得的相对密度是1.2505，两者竟然相差0.0067。瑞利曾经想，会不会是空气中还含有微量的氧气，或者由氨制得的氮气可能混杂有氢气？反复思忖，觉得都不对，那又是什么道理呢?他百思不得其解，所以只得上门求教拉姆赛了。
拉姆赛对此问题兴趣甚浓。对瑞利测出的数据是否正确，拉姆赛首先想验证一下。
第二天他取来了一些氨气，将它加热，氨气分解得到纯净的氮，然后测定了氮气的相对密度是1.2505，跟瑞利得出的数据相同。接着他又重复瑞利做的实验，即从空气中得到了氮，测得的氮气相对密度跟瑞利做出的也一样，两者仍然相差0.0067。这时可以证实瑞利测出的数据肯定没错。
拉姆赛想既然纯氮气的密度比空气中所谓氮气的密度要小，那么很可能空气中还含有其他物质，这物质的密度要比氮气大。也就是说空气中还有可能存在未知的元素。
强烈的探索欲望打乱了拉姆赛的生活节奏，他做梦也在想一定要把这个未知元素找出来。要在空气中找到新的气体，先得除去空气中的氧气、二氧化碳、水蒸气，还有氮气，前面三种气体除去比较好办，但是氮气怎么排除呢?拉姆赛一连想了几天也没想出个好办法来。
一天，拉姆赛忽然记起曾经为学生做过镁性质的演示实验，就是让金属镁在空气中燃烧，结果镁不仅与氧化合生成氧化镁，还跟氮作用生成氮化镁。他想，利用镁的这一性质，不就可以除去空气中的氮气吗?
办法想好了，拉姆赛紧接着就开始动手做实验。他先取来了一大瓶空气，一瓶氢氧化钠溶液，一瓶浓硫酸，在一只管子里放好均热的镁粉，还搞到了一点铜屑……接下来他先让空气通过赤热的铜屑，除去氧气，再通过氢氧化钠溶液，除去二氧化碳，又通过浓硫酸把水蒸气除去，最后让空气通过装有镁的管子，除去氮气，结果瓶内果真还留有一点气体，这气体不就是要找的未知元素吗?拉姆赛高兴极了，马上把这消息告诉了瑞利。
为了确证这是否是新元素，两人立即把这种气体放到光谱仪上去测量，结果发现这种谱线他们从来没有看见过，所以确信这是一种新元素。拉姆赛又测定了这种气体的相对密度，发现它大约是氮的一倍半，解开疑团己胜利在望了。
为了彻底揭开这种气体的真面貌，拉姆赛和瑞利对该气体进行了反复的研究得知这种气体性情十分孤僻，不愿跟别的物质发生反应，于是，他们就给这种怪元素取名叫"氩"，含有懒惰的意思。
空气中居然发现了惰性气体，这消息轰动了整个世界，但拉姆赛并没有陶醉在胜利的喜悦中，他要继续探索，看看空气中还有没有其他未知元素。
拉姆赛在另一个化学家特拉威斯的协助下又开始了新的研究。他们用空气液化的办法，利用沸点不同，将空气中的氧气、氮气、二氧化碳及氩气等一一除去，然后观察剩余气体的光谱线。终于在1898年，拉姆赛和特拉威斯又陆续发现了氖、氪、氙等新元素。它们的性质和氩一样，都非常懒惰，所以统称它们为惰性气体。
惰性气体的发现为门捷列夫的元素周期表增添了新的一族，从而使元素周期表更趋完善。
随着科学的发展，人们对惰性气体的研究越来越深入，对它们也越来越了解了。人们正在利用它们独特的性质，来完成其他气体不能胜任的事情。例如我们日常用的电灯泡，里面充的就是氩和氮的混合气；五颜六色的霓虹灯就是氩气和氖气在发挥作用；充氙气的灯泡，俗称“人造小太阳”，能发出比日光灯强几万倍的强光，氪能吸收X射线，可用作X射线工作室的遮光材料；氦还可用来填充电子管、潜水服等。这些被人认为懒惰的气体，正越来越广泛地为人类服务。
