2 октября. Благородные «ленивцы»

Всем привет!

2 октября родился человек, без которого наши города ночью, вполне возможно, выглядели бы по-другому. Не было бы сверкающих вывесок, ярких реклам, не слепили бы водителей «неонки» автомобилей.

Этот шотландец имел прирожденные способности к химии. Не было никаких метаний и поисков себя – только прямая дорога к изучению химии, приведшая в итоге к Нобелевской премии совместно со своим соотечественником физиком Джоном Уильямом Рэлеем.

Кстати, история их совместного открытия часто описывается как детективная, так что, если кто-то думает, что химия – это скучно и просто, вы глубоко ошибаетесь.

Давайте я покажу это на примере научного подвига Уильяма Рамзая и Джона Рэлея.

Первым «ввязался» в историю Рэлей. Он занимался уточнением масс и плотностей различных газов, и все было нормально, пока он не добрался до азота.

Одна проба азота у него была получена из воздуха, а вторая – химическим путем, в результате разложения вещества под названием нитрит аммония. К его удивлению оказалось, что азот, выделенный из воздуха, тяжелее полученного химическим путем.

Не найдя решения, Рэлей опубликовал статью о своих экспериментах и в ней обратился к коллегам с просьбой о помощи. На эту просьбу и откликнулся Рамзай, который в то время уже был заведующим кафедрой химии Лондонского университета. Он и высказал идею, что в азоте, полученном из воздуха, находятся примеси неизвестных веществ. Мысль по тем временам очень дерзкая – ведь состав воздуха уже казался хорошо изученным и не таящим никаких неожиданностей.

Проводя опыты, Рамзай выделил, наконец, то неизвестный газ, который оказался очень интересным – не вступал ни в какие реакции. Пришлось этому «химическому лентяю» и название дать соответствующее – от греческого слова «аргос» («ленивый») образовали название «аргон».

Продолжая работу над таинственными газами, Рамзай открыл еще несколько инертных (то есть неактивных) газов – неон (от греческого слова «новый»), криптон («секретный») и ксенон («чуждый»).

Кроме того, он смог выделить самый легкий из инертных газов – гелий, который был открыт ранее в солнечном спектре, но никогда до этого его не могли выделить в свободном состоянии на земле.

Эта работа была поистине ювелирной, так как инертные (иногда еще говорят «благородные») газы содержатся в воздухе в невероятно малых количествах.

За два года работы над получением инертных газов Рамзай смог выделить всего 300 мл ксенона. Для этого ему пришлось переработать 77 миллионов литров (примерно 100 тонн) воздуха.

Именно за эти работы Рамзай и Рэлей были удостоены Нобелевской премии в 1904 году.

Как еще можно представить содержание этих удивительных газов в воздухе?

Если взять 1000 л воздуха, то:

• аргона в нем будет 9,3 л
• неона – 18 мл
• гелия – 4,6 мл
• криптона – 1,1 мл
• ксенона – 0,086 мл
• а радиоактивного радона – всего лишь 10 в минус 16-й степени мл

Можно привести еще такой пример:

Если бы молекулы воздуха были видимы и проходили перед наблюдателем по одной в секунду, то:

• молекула аргона появлялась бы в среднем каждые две минуты,
• криптона — один раз в десять дней,
• молекулу ксенона пришлось бы дожидаться четыре месяца,
• а молекулу радона — 50 триллионов лет.

Ну, это все теория, а практика-то где? Где применяются инертные газы?

Если взять сжиженный неон, то его можно использовать как охладитель к различных криогенных установках. Кроме того, им наполняют газоразрядные лампы, сигнальные лампы в радиотехнической аппаратуре, фотоэлементы, выпрямители. Смесь неона и гелия используют как рабочую среду в газовых лазерах (гелий-неоновый лазер).

Трубки, заполненные смесью неона и азота, при пропускании через них электрического разряда дают красно-оранжевое свечение, что широко используется в рекламе. Неоновые лампы используют для сигнальных целей на маяках и аэродромах, так как их красный цвет очень слабо рассеивается туманом и мглой.

Ксеноном наполняют лампы накаливания. Кроме того, недавно найдено интересное применение ксенона в качестве средства для общего наркоза.

Наиболее частое применение аргона – в промышленности для создания инертной среды.

Ну вот, вроде бы и все. Кстати, очень интересно, без всяких заумных формул, а живым и легким языком описано открытие инертных газов в книге «Рассказы об элементах». Почитайте, не пожалеете!

Наталья Брянцева