ГЕЛИЙ ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ ЭЛЕМЕНТА
Вооруженные новым мощным средством теоретического исследования, химики ряда стран занялись решением задач, прямо или косвенно направленных к утверждению и развитию периодического закона. В связи с этим весьма важное значение в химии приобрели количественные закономерности, в частности точное определение атомных и молекулярных весов.
Горячие споры разгорались вокруг популярной тогда гипотезы Праута, согласно которой атомные веса элементов должны выражаться целыми числами, поскольку Праут считал, что атомы всех элементов построены из атомов водорода. В свете современных понятий о строении атома и изотопном составе элементов можно считать, что эта гипотеза содержала зерно истины.
Определением плотности газов, а отсюда и их атомных масс, занялся английский физик Рэлей. Случаю было угодно, чтобы свои опыты он проводил в лаборатории Кембриджского университета, носившей имя Кавендиша, Усовершенствовав технику измерений, Рэлей снизил их погрешность до неслыханной прежде величины в несколько сотых долей процента.
Покончив с определением плотности водорода и кислорода, Рэлей занялся азотом. Он ставил опыты с газом, полученным из разных источников, считая, что взаимный контроль результатов оградит его от случайных ошибок. Вначале исследовался азот воздуха, из которого были последовательно удалены кислород, углекислый газ и водяные пары. Вторым образцом служил «химический» азот, полученный прокаливанием азотистокислого аммония.
Вот тут и обнаружилась странная вещь: литр азота воздуха, приведенный к нормальным условиям, систематически весил больше литра «химического» азота на 1,6 мг (вес первого был равен 1,2521, а второго 1,2505 г). Эта разница была не так уж мала, чтобы ее можно было отнести на счет ошибки опыта. К тому же она постоянно повторялась независимо от источника получения химического азота — закиси азота, окиси азота, аммиака, мочевины или селитры.
Рэлей перебирал все возможные объяснения и, методически проверяя их, отбрасывал одно за другим как неверные.
Не придя к разгадке, осенью 1892 г. Рэлей обратился к коллегам-естественникам. В журнале «Nature» («Природа») он опубликовал письмо, в котором говорилось: «Я очень удивлен недавними результатами определения плотности азота и буду признателен, если кто-либо из читателей сможет указать причину. В зависимости от двух различных способов приготовления я получаю разные величины. Относительная разница около 0,001 г незначительна, но она лежит за пределами ошибки опыта и может быть приписана только разнице в характере газа». «Nature» — распространенный научный журнал; письмо прочли многие ученые, однако никто не был в состоянии ответить на поставленный в нем вопрос.
У известного уже в то время английского физико химика Уильяма Рамная также не было готового ответа но он предложил Рэлею свое сотрудничество. Тот охотно согласился, и ученые, оба жившие в Лондоне, стали часто встречаться и обсуждать возможные причины непонятного явления.
Рамзая озарила смелая догадка: что, если добытый из воздуха азот не чист, а содержит примесь какого-то неизвестного газа? Если такой газ в действительности существует, он должен быть тяжелее азота и обладать какими-то особыми свойствами, позволяющими ему так долго скрываться от исследователей. Рэлей нашел это предположение вероятным — оно давало единственное логическое объяснение аномалии. Доказательства же его можно было добыть только опытным путем.
Как раз в это время англичанин Дьюар, изобретатель известного теплоизоляционного сосуда, обратил внимание Рэлея на описание давнего опыта Кавендиша. Рэлей и Рамзай с жадностью читали и перечитывали скупые слова протокола. Эти строки еще более крепили уверенность ученых в том, что они на верном пути. Ведь Кавендиш работал тоже с азотом воздуха, и газовый пузырек, упорно не желавший соединиться с кислородом, был, вероятно, тем самым неизвестным газом, за которым они охотились.
Статья на тему Гелий история открытия