稀有气体的发现
在 19 世纪末以前,人们深信空气中仅含有氧气和氮气。1882 年,英国物理学家雷利(Lord Rayleigh,1842~1919)在研究空气中各种气体的密度时,偶然发现从空气中分离得到的氮气密度,比从含氮物质里制得的氮气密度大 0.0064g/L。对于这微小的差异,开始他认为是在测定中发生的误差所致。但经过反复测定,结果仍相差 0.0064g/L。他排除了测定误差的可能, 并推测从空气中分离出的氮气中一定还含有未知的气体。经过 12 年不懈努力,他终于从空气中分离出一种新的气体。与此同时,英国化学家拉姆塞(Sir W.Ramsay,1852~1916)用其他方法也从空气中得到了这种气体。由于这种气体极不活泼,所以命名为氩(拉丁文原意是“懒惰”)。在以后的几年里, 拉姆塞等人又从空气中陆续发现了氦、氖、氪、氙等气体。长期以来人们习惯称它们为“惰性气体”,近年来发现有些惰性气体在一定条件下也能跟其他物质发生化学反应,因此称它们为惰性气体就不很恰当,故改称为稀有气体。
19 世纪末到 20 世纪前期,由于科学家们的不懈努力,通过精确的实验证明,空气中除含有氧气、氮气外,还含有少量的稀有气体、二氧化碳、水蒸气、其他气体和杂质。空气的成分按体积含量计,大致是氮气 78%、氧气21%、稀有气体 0.94%、二氧化碳 0.03%、水蒸气及其他气体和杂质 0.03
%(图 2—3)。空气的成分,一般来说是相对稳定的。但由于地区、环境不同,会有不同程度的变化。