威廉·拉姆塞

威廉·拉姆塞

威廉·拉姆塞。男,英國人,生於1852年10月2日。著名化學家,諾貝爾化學獎得主。

最初研究有機化學,後來研究物理化學。因發現氦、氖、氬、氙、氡等氣態惰性元素,並確定了它們在元素周期表中的位置,而獲得1904年諾貝爾化學獎。威廉·拉姆塞的父母都是蘇格蘭人,使威廉·拉姆塞受到良好的教育。威廉·拉姆塞著有《無機化學體系》、《大氣中的氣體》、《現代化學》、《元素和電子》等。

個人簡歷


1852年10月2日生於格拉斯哥。
1866年入格拉斯哥大學。
1869年始攻讀化學。
1870年畢業后留學德國。
1872年在蒂賓根大學因研究硝基苯甲酸獲哲學博士學位。
1880-1887年,任布里斯托爾大學化學教授。
1887-1913年,任倫敦大學化學教授。
1888年當選為英國皇家學會會員。1898年分餾液態空氣時發現了3種新的稀有氣體元素,命名為氖、氪、氙。
1910年和W.格雷測定了氡的原子量,並確定了氡在周期系中的位置。
1916年7月23日卒於白金漢郡海威科姆。

生平簡介


威廉·拉姆塞
威廉·拉姆塞
威廉·拉姆塞從小喜歡大自然,極善音律,愛讀書也愛收藏書,而且很喜歡學習外語。他幼年時的許多行為,使成年人都感到吃驚。他小時經常坐在格拉斯哥自由聖馬太教堂里,寂寞地好像是聽卡爾文教徒講道,大人們不明白這位活潑好動的孩子,為什麼能安靜地坐著。人們總看見他在閱讀聖經,走近一看才明白,原來小威廉·拉姆塞看的不是英文版的聖經,而是看的法文版,有時又看德文版。他是在用這種方法學習法文和德文。威廉·拉姆塞去教堂的另一目的是看教堂的窗子,因為那窗上鑲嵌著許多幾何圖形,他通過那些圖形驗證學校學的幾何定理。威廉·拉姆塞自從上學開始,成績一直都保持在全優的水平,他的名氣越來越大,被人們稱為“神童”。
一天,威廉·拉姆塞象往常一樣去上學。到了學校,就有一位同學告訴他:“老師讓你去一趟他的辦公室”。威廉·拉姆塞急忙跑向老師的辦公室。“威廉·拉姆塞,請進來。”老師溫和地請他過來。“有什麼事嗎?”“威廉·拉姆塞,以後我們不能經常相處了”。“為什麼?”威廉·拉姆塞愣住了。“是一個好消息,威廉·拉姆塞,我們接到了格拉斯哥學院的通知,他們已正式決定,破格錄取你升入他們學院就讀。” “真的?”威廉·拉姆塞高興極了。“當然是真的,威廉·拉姆塞,向你表示祝賀,我們會想念你的”。“謝謝,我也會想念您的”。這個十四歲的大學生高高興興地回家了,把喜訊告訴給他親愛的爸爸媽媽。
化學是一門實驗性很強的學科。威廉·拉姆塞不懂得許多化學理論,但一些簡單的實驗卻很吸引人。他便根據書上的要求,開始做起實驗來了。製取氧氣、氫氣的實驗過程比較簡單,所用的設備也不複雜。威廉·拉姆塞購買了各種所需的化學藥品和燒瓶、試管等,把自己的房間搞成了一個“小小化學實驗室”。做化學實驗需要非常認真的態度,一不小心就會出現差錯,還好威廉·拉姆塞是個認真的孩子,雖然他的“小小化學實驗室”里有時也會傳出炸裂的聲音,但是從未發生過什麼大事故。化學實驗更要仔細觀察,威廉·拉姆塞對實驗的結果總是細心和書上的記載相互比較。這些反應的原因是什麼呢?威廉·拉姆塞當時還沒有力搞清楚。威廉·拉姆塞雖然迷戀化學實驗,但對其他功課也沒有放鬆。因為他的興趣很廣泛,這個世界上很多事情他都想知道。威廉·拉姆塞用了8年的時間學完了別人要12年才能學完的中小學全部課程,並且成績非常好。14歲那年,他被格拉斯哥大學破格錄取了。
升入大學后,威廉·拉姆塞繼續刻苦鑽研。他這時已對化學產生了濃厚的興趣,雖然學院里還沒有開這門課,但這並不妨礙他進行各種各樣有趣的化學試驗。他的同班同學菲夫回憶威廉·拉姆塞剛上大學時的情形說:“威廉·拉姆塞剛入大學時,還沒學化學,但他一直在家中做各種實驗,實驗是在卧室中做的,他的卧室四處都放著藥瓶,瓶里裝著酸類、鹽類、汞等等。那時才剛剛認識,印象中對他買化學藥品和化學儀器很內行。下午,常在我家會面,一起做實驗,如製取氫、氧,由糖制草酸等。還自製了許多玻璃用具,自製了本生燈,威廉·拉姆塞是製造玻璃儀器的專家。學生時代的訓練,對他的一生大有好處,除了燒瓶和曲頸瓶以外,所有的儀器,都是自製的。”
威廉·拉姆塞
威廉·拉姆塞
1870年,威廉·拉姆塞大學畢業。畢業后,去德國海德堡拜本生為師繼續學習。一年以後,由本生推薦到蒂賓很大學繼續深造,他在那裡獲博士學位。1872一1880年問,威廉·拉姆塞在格拉斯哥學院任教職, 1880年被布里斯托爾學院聘為化學教授, 1882年任該學院院長, 1888年被選為英國皇家學會會員, 1895年獲戴維獎章,同年還被選為法國科學院院士, 1911年擔任英國科學促進協會主席。1882年,英國化學家、劍橋大學化學教授瑞利(Rayleighj 1842一1919)研究空氣的成分,他經過極為精密的定量分析發現,由氨製得的氮,總比由空氣製得的氮輕5/1000,反覆研究不得其解。於是,他將這一研究事實,刊登在英國《自然界》刊物上,遍請讀者解答,但沒能得到滿意的答覆。

發現惰性氣體


威廉·拉姆塞
威廉·拉姆塞
威廉·拉姆塞得知瑞利的研究以後:徵得了瑞利的允許,也開始研究大氣中氮的成分,他研究的方法是讓空氣在紅熱的鎂上通過,讓鎂吸收空氣中的氧和氮。經過反覆作用,原空氣體積的79/80都已被吸收,只餘下1/80。起初,威廉·拉姆塞認為餘下的氣體是氮的一種變種,可能是類似臭氧的物阮但經過精密的光譜分析發現,餘下的氣體,除了氮的譜線以外,尚有原來人們不知道的紅色和綠色各種譜線,經克魯克斯分析,剩餘氣體的譜線多達200餘條。
1894年5月24日,威廉·拉姆塞給瑞利的信中與道:“您可曾想到,在周期表第一行最末的地方,還有空位留給氣體元素這一事實嗎?”同年8月7日他給瑞利的信中又寫道:“我想最好用兩個人的名義發表,對於您的提議,我非常感謝,因為我覺得,一個幸運的機會,已經使我能夠製取大量的Q,此外還有兩種X……”之後,正值英國科學協會在牛津開會,威廉·拉姆塞和瑞利向大會宣布,發現了一種惰性氣體。與會學者都很吃驚,這一發現,以主席馬登( H.0.Madan)的提議,定名為氬( Argon),即“懶惰的氣體”。
元素氖發現以後,威廉·拉姆塞在他開發的領域繼續深入研究,1895年3月17日,他把他研究太陽元素氦的情況,寫信給布卡南( Bachanan),信中說,“那種瀝青鈾礦經無機酸處理以後,放出的惰性氣體,克魯克斯認為它的光譜是新的,而我從處理方法上來看,我敢確定它不是氖,現在正忙於繼續製取,數日以後,我希望能製得足量的做密度測定,我想,也許就是尋求已久的氫吧。”不到一周,威廉·拉姆塞就證明了,這種物質是氦。
1895年3月24日,威廉·拉姆塞給他的夫人的信中寫道:“先講一個最新的消息吧,我把新氣體先封人一個真空管,這樣裝好以後,就在分光器上看到它的光譜,同時也看到氖的光譜,這氣體中是含有氬的,但是忽又見到一種深黃色的明線,光輝燦爛,和鈉的光線雖不重合,可也相差不遠,我惶惑了,開始覺得可疑。我把這事告訴了克魯克斯,直到星期六早晨,克魯克斯拍來電報。電文如下:從釩鈾礦中分離出的氣體,為氬和氦兩神氣體的混和物。”
威廉·拉姆塞發現氬、氦兩種氣體以後,繼續研究,又發現了氪、氖和氙。威廉·拉姆塞
威廉·拉姆塞繼續發現的各種惰性氣體,多得特拉弗斯的幫助,他們設法取得了1升的液態空氣,然後小心地分步蒸發,在大部分氣體沸騰而去之後,遺下的殘餘部分,氧和氮仍佔主要部分。他們進一步用紅熱的銦和鎂吸收殘餘部分的氧和氮,最後剩下25毫升氣體。他們把25毫升氣體封人玻璃管中,來觀察其光譜,看到了一條黃色明線,比氦線略帶綠色,有一條明亮的綠色譜線,這些譜線,絕對不和已知元素的譜線重合。
威廉·拉姆塞和特拉弗斯在1898年5月30日,把他們新發現的氣體命名為氪( Krypton),意即隱藏的意思。他們當晚測定了這種氣體的密度、原子量,同時發現,這種惰性氣體應排在溴和銣兩元素之間。為此,他們一直工作到深夜,特拉弗斯竟把第二天他自己要舉行的博士論文答辯部忘得一乾二淨。
威廉·拉姆塞和特拉弗斯用減壓法繼續分餾殘留空氣,收集了從氬氣中揮發出的部分,他們發現,這種輕的部分,“具有極壯麗的光譜,帶著許多條紅線,許多淡綠線,還有幾條紫線,黃線非常明顯,在高度真空下,依舊顯著,而且呈現著磷光。”他們深信,又發現了一種新的氣體,特拉弗斯說:“由管中發出的深紅色強光,已敘述了它自己的身世,凡看過這種景象的人,永遠也不會忘記,過去兩年的努力,以及在全部研究完成以前所必須克服的一切困難,都不算什麼。這種未經前人發現的新氣體,是以喜劇般的形式出現的,至於這種氣體的實際光譜如何,尚無關緊要,因為就要看到,世界上沒有別的東西,能比它發出更強烈的光來。”
威廉·拉姆塞
威廉·拉姆塞
威廉·拉姆塞有個13歲的兒子名叫威利,他曾向父親說:“這種新氣體您打算怎麼稱呼它,我倒喜歡用 nove這個詞。”威廉·拉姆塞贊成他兒子的提議,但他認為不如改用同義的詞 neon,這樣讀起來更好聽。這樣,1898年6月,新發現的氣體氖就確定了名稱,它含有“新奇”的意思。以後氖成了霓虹燈的重要材料。1898年7月12日,由於他們有了自己的空氣液化機,從而製備了大量的氪和氖,把氖反覆分次革取,又分離出一種氣體,命名為 xenon(氙)。含有“陌生人”的意思。這樣一來,惰性氣體家庭氦、氖、氬、氙、氡、氪,除了氦是詹森和羅克耶爾通過分光鏡從太陽上首先發現之外,其餘的都是威廉·拉姆塞發現的。不過氡是1910年發現的。那是威廉·拉姆塞獲得諾貝爾化學獎8年以後的事情了。

語言學家


威廉·拉姆塞在科學上作出了重大發現,成為一名舉世聞名的化學家,他同時還是一位優秀的語言學家。由於從小認真學習,他精通英、法、意、德、荷等多種語言,被譽為“科學界中最優秀的語言學家”。
他平時談吐十分詼諧,幽默,妙趣橫生。一次他外出旅行,車廂里的旅伴是三個律師,他們搖動三寸不爛之舌,一路上不停地聒噪,惹得威廉·拉姆塞煩心不已,回來后,他談起這次旅行,說道:“我和旅伴們成了一個項可怕的化合物,一不小心就會發生爆炸。你想,三個無事生非的律師,再加上我這個危險的化學家,這不是三氯化氮嗎?隨時都會發生爆作的!”
威廉·拉姆塞也曾告誡他的學生,做學問應當“多看、多學、多試驗,如果取得成果,絕不炫耀。學習和研究中要頑強努力,一個人如果做不到‘三多’,而是‘兩怕’,怕費時,怕費事,則將一事無成”。

晚年生活


威廉·拉姆塞
威廉·拉姆塞
威廉·拉姆塞晚年,從事放射學的研究,他在這方面的貢獻也很大。1910年,他測定了氧的原子量,還提出最早的化合價電子理論。他一生著作很多,主要有《近代理論與系統化學》、《大氣中的氣體》、現代化學》、《元素與電子》、《傳記與化學論文集》等。1916年7月23日威廉·拉姆塞去世,享年64歲,科學家威廉?湯姆生在評述威廉·拉姆塞的偉大發現時指出:大部分學者認為科學的想象力更勝於精確的量度。其實,瑞利和威廉·拉姆塞的工作證明:一切科學上的偉大發現,幾乎完全來自精確的量度和從大量偽數字中明察秋毫。威廉·拉姆塞的理論思維能力與動手能力都很強,他把發現的氦、氖、氬、氪和氙等氣體,作為一族,完整地插入了化學元素周期表中,使化學元素周期表更加完善,他的這一工作,比每一個單獨元素的發現都更為重要。
1912年年60歲的威廉·拉姆塞退休了,但他仍然在自建的小型化學實驗室內工作,直到1916年去世為止。化學是這位偉大科學家的終生伴侶。他曾講過“多看、多學、多試。如果有成果絕不炫耀。一個人如果怕費時、費事,則將一事無成。”這就是他做學問的基本原則。

主要著作


1、《無機化學體系》
2、《大氣中的氣體》
3、《現代化學》
4、《元素和電子》