奇妙的“懒”元素 点亮了城市的黑暗

夜幕降临，美丽的都市霓虹灯随处可见，五光十色，可你不知道的是，这些缤纷炫目的光，都是“钝气”家族通电时所散发的，它们在常温下无色无味，不易与其它物质发生化学反应，空气中含量非常低。科学家们花了很多精力才发现这些懒惰的家伙。

其中有一种让霓虹灯发出红光的“钝气”，居然是从零下两百多度的液态空气里提取出来的！

为何要从液态空气中提取这种“钝气”呢？是怎么提取它的？怎么还有家族？……要弄清这些问题，得从一百多年前的空气研究实验说起。

卡文迪许实验之憾

“亲爱的瑞利先生，卡文迪许空气实验中残余的气体里，有很多种未知气体，它们比氮气更‘懒’，不会与其它任何物质发生化学反应，我们应该想法弄清它们。”

1894年5月24日，在英国伦敦大学的化学实验室里，本校化学教授威廉?拉姆塞正专心致志地给本国剑桥大学卡文迪许实验室物理学家瑞利写一封信。

信中所提到的卡文迪许空气实验已有20多年历史，是英国科学家卡文迪许研究空气构成成分的著名实验。那时，卡文迪许一直对看不见摸不着的空气很好奇，总想弄清空气里到底有些什么东西。

18世纪中叶，在他与众多欧洲科学家的不懈努力下，空气中较活泼的氧、二氧化碳等先后被提取出来，连化学性质不活泼的氮也于1870年现形。

卡文迪许在实验中发现一个怪现象：*把空气中的氮、氧、二氧化碳等分离完后，总会残留很小一部分未知气体。*于是，他把这个问题留给了卡文迪许实验室的科研人员瑞利，并让其在欧洲各国进行公开，号召同行们一起寻找答案。

对空气构成成分感兴趣的拉姆塞得到消息后，决心攻克这个难关。他是地道的英国人，从小受到良好教育，性格坚韧，学习勤奋。1880年他被布里斯托尔学院聘为化学教授，后升为该院院长。他主要研究有机化学和物理化学，年纪轻轻就出版有《大气中的气体》、《元素和电子》等著作。

拉姆塞通过实验仔细研究了残余气体中的发射光谱，并借助诞生不久的分光技术，再次确认残余气体中有性质极不活泼的未知元素。

所以出现了他给瑞利写信这一幕。

话说瑞利收到拉姆塞的信件后，立即赶往伦敦大学。很快两人达成共识：卡文迪许残余气体含有一类性质相似的未知元素。

当年8月，在牛津举行的英国科学协会年会筹备会议上，拉姆塞与瑞利同时宣布，经他们研究发现，空气中含有多种性质极不活泼、不与其它元素进行反应的“钝气”，建议称之为“惰性气体”。当时确认空气中含有两种惰性气体，一是可做空气保护气的氩气，二是多年前科学家们一直认为太阳上才有的氦气。

在众人惊讶的眼神中，会议主席马登当场发言，极力支持拉姆塞二人的提议，还希望他们继续研究，弄清这些藏得很深、闻所未闻的“惰性气体”。

会后，拉姆塞决定继续研究卡文迪许空气实验，从空气中找到更多的未知“钝气”。

液态空气提取氖气

像世界上所有科学家一样，拉姆塞具有不畏困难、勇往直前的精神。发现氩、氦元素之后，他用同样的分光技术来寻找未知“钝气”。可

是，当他检测除去氮、氧、二氧化碳、氦、氩气后的残余气体时，发现光谱上显示出一些红色和绿色的谱线。他无法确认这些谱线是哪种元素发出的。

拉姆塞陷入新方法的思考中。过了一年多，受一位叫特拉弗斯的同行的启发：把空气变为液态气体，再进行分镏。

在特拉弗斯的协助下，拉塞姆把剂量为1升的空气在零下215度时变为液态气体，并进行蒸发，到最后得到25毫升氩气的挥发物。

他收集这些挥发物，发现它“具有极壮丽的光谱，带着许多条红线和绿线，在高度真空下，依旧显著……”（《化学史》）