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威廉·拉姆齊（英國化學家）

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威廉·拉姆齊

英國化學家

威廉·拉姆齊，英國化學家。1852年10月2日生于格拉斯哥，1916年7月23日卒于白金漢郡海威科姆。1866年入格拉斯哥大學，1869年始攻讀化學，1870年畢業(yè)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。

基本信息

出生日期	1852年10月2日
去世日期	1916年7月23日
國籍	英國
出生地	格拉斯哥
中文名	威廉·拉姆齊

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生平簡介

威廉·拉姆齊

拉姆齊最初研究有機化學，后來研究物理化學。在1874～1880年，主要從事吡啶及其衍生物的研究，并于1877年合成了吡啶。1880～1894年，主要研究液體的蒸氣壓、臨界狀態(tài)及表面張力與溫度的關系。1894年他和瑞利合作，發(fā)現(xiàn)氬。1895年他將釔鈾礦置于硫酸中加熱，得到一種新惰性氣體，并和W.克魯克斯一起用光譜確定為元素氦，從而第一次在地球上找到所謂“太陽元素”。拉姆齊研究了氦和氬的性質(zhì)，指出它們在周期系中屬于新的一族，并預言這一族中存在著其他元素。1898年他分餾液態(tài)空氣時發(fā)現(xiàn)了三種新的稀有氣體元素，命名為氖、氪、氙。1903年他和F.索迪證明鐳能產(chǎn)生氦。1910年他和W.格雷測定了氡的原子量，并確定了氡在周期系中的位置。拉姆齊因發(fā)現(xiàn)空氣中的稀有氣體元素并確定其在周期系中的位置而獲得1904年諾貝爾化學獎。拉姆齊的主要著作有《無機化學體系》、《大氣中的氣體》、《現(xiàn)代化學》、《元素和電子》等。

小拉姆齊

威廉·拉姆齊

拉姆齊1852年10月2日的出生，給了他父母極大的歡喜。老拉姆齊和妻子結婚的時候，夫婦的年齡都已快四十歲了。他們認為自己已經(jīng)沒有生育子女的希望了。但不久，拉姆齊太太的懷孕使他們欣喜若狂，果然第二年就生下了聰明可愛的小拉姆齊。父母對這個唯一的兒子寵愛有加，他們努力使拉姆齊受到良好的教育。拉姆齊從小喜歡大自然，喜歡音樂，愛讀書也愛收藏書，而且很喜歡學習外語，小拉姆的某些行動，使成年人感到吃驚。小拉姆經(jīng)常坐在格拉斯哥自由圣馬太教堂里，寂寞地好像是聽教師在講道。大人們不明白這位活潑好動的孩子，為什么總能安靜的坐在這里。“拉姆齊，你在干什么呀？”一次，一位鄰居在教堂里又發(fā)現(xiàn)了拉姆齊，他手里捧著一本厚厚的書，“你是在閱讀圣經(jīng)嗎？”“是的，先生。”拉姆齊像個大人一樣彬彬有禮地說。這位鄰居湊過去一看，拉姆齊手里捧的是圣經(jīng)，但是卻并不是英文版的，而是法文版的。“小拉姆塞，你認識法文？”“學唄”。拉姆塞干脆地回答，隨手指指身邊的另一本圣經(jīng)說，“這還有德文版的呢”。這位鄰居非常驚嘆，他沒想到拉姆齊小小年紀竟然是這么一個愛學習的有心人。其實，拉姆塞到教堂來還有一個目的，教堂的窗子上按嵌著許多幾何圖形，他是要看一看，以便驗證一下在學校里學的幾何定理呀。

神童青年

拉姆齊自從上學開始，成績一直都保持在全優(yōu)的水平，他的名氣越來越大，被人們稱為“神童”。

一天，拉姆齊象往常一樣去上學。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”。拉姆齊急忙跑向老師的辦公室。“拉姆齊，請進來。”老師溫和地請他過來。“有什么事嗎？”“拉姆齊，以后我們不能經(jīng)常相處了”。“為什么？”拉姆齊愣住了。“是一個好消息，拉姆齊，我們接到了格拉斯哥學院的通知，他們已正式?jīng)Q定，破格錄取你升入他們學院就讀。”　“真的？”拉姆齊高興極了。“當然是真的，拉姆齊，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。

升入大學后，拉姆齊繼續(xù)刻苦鉆研。他這時已對化學產(chǎn)生了濃厚的興趣，雖然學院里還沒有開這門課，但這并不妨礙他進行各種各樣有趣的化學試驗。他的同班同學菲夫后來這樣回憶拉姆齊剛入大學時的情形：“拉姆齊剛入大學時，才十四歲，我們還沒學化學，但他一直在家中做各種實驗。實驗是在臥室中做的，他的臥室四處都放著藥瓶，瓶里裝著酸類、鹽類、汞等等。那時我們剛剛認識，印象中他對買化學藥品和化學儀器很在行。下午，我們常在我家會面，一起做實驗。如制取氫、氧，由糖制草酸等。我們還自制了許多玻璃用具，自制了本生燈，拉姆塞是制造玻璃儀器的專家，當時除了燒瓶和回頸甑以外，所有的儀器，都是自制的。”

生活

威廉·拉姆齊居住在白金漢郡的海威科姆，直至1916年7月23日因鼻癌去世。海威科姆有一所建于1976年的中學為紀念威廉·拉姆齊而被命名為“威廉·拉姆齊爵士中學”（Sir William Ramsay School）。

學術研究

1887年起，威廉·拉姆齊到倫敦大學學院擔任化學系主任。他一生最著名的研究成果正是出自這一時期。1885年至1890年間，他發(fā)表了幾篇關于氮氧化物的重要論文。這些研究為他后來更杰出的成果奠定了基礎。

1894年4月19日傍晚，拉姆齊參加了瑞利舉辦的一個講座。瑞利此前發(fā)現(xiàn)用亞硝酸銨分解法得到的氮氣與從空氣中提取到的“氮氣”具有不同的密度。瑞利與拉姆齊討論后決定共同探索這一現(xiàn)象的原因。他們立即在各自的實驗室里對此展開研究，并幾乎每天保持聯(lián)絡，互相通報工作的進展情況。同年8月，拉姆齊和瑞利宣布發(fā)現(xiàn)氬元素。1895年，他從釔鈾礦中分離出氦，證明了這種之前僅被法國天文學家皮埃爾·讓森在太陽光譜中觀測到的元素在地球上也存在，隨后的幾年，拉姆齊又相繼發(fā)現(xiàn)了氖、氪和氙。1903年，他與弗雷德里克·索合作在鐳放射中探測到氦。1910年，他與羅伯特·懷特洛-格雷一起分離出氡，并測定其密度為已知氣體中最高。

1904年，因為“發(fā)現(xiàn)空氣中的惰性氣體元素，并確定它們在元素周期表中的位置”，威廉·拉姆齊被授予諾貝爾化學獎。

惰性氣體

1870年，拉姆齊大學畢業(yè)。畢業(yè)后，去德國海德里拜本生為師，繼續(xù)學習。一年以后，由本生推薦到帝賓根大學繼續(xù)深造，在那里獲得了博士學位。1880年，他被布里斯托爾學院聘為化學教授，兩年后，擔任了該院的院長這個時候，另一位英國化學家瑞利正在致力于研究空氣的成分，他經(jīng)過極為精密的定量分析發(fā)現(xiàn)，由氨制得的氮，總比由空氣制得的氮輕千分之一，反復研究不得其解。于是，他將這一研究事實，刊登在英國“自然界”刊物上，希望有人能解答出這個問題。

拉姆齊發(fā)現(xiàn)這篇文章后，征得了瑞利的允許，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，這樣鎂和空氣中的氧和氮產(chǎn)生反應，足夠的鎂就等于吸收了空氣中的氧和氮，經(jīng)過反復試驗空氣體積的八十分之七十九都已被吸收，只余下八十分之一。“這剩余的氣體會不會是氮的一種變種呢？”拉姆齊這樣考慮。但經(jīng)過精密的光譜分析發(fā)現(xiàn)，余下的氣體，除了氮的譜線外，還存在著紅色和綠色各種譜線，這些紅綠線決不可能是氮的。那就只剩下一種可能：空氣中還存在另一種不為人知的氣體。這種氣體含量極少，而且性質(zhì)極不活潑，不易與其他物質(zhì)發(fā)生作用，所以人們一直沒有發(fā)現(xiàn)它。

1894年5月24日，拉姆齊給瑞利寫了封信，說明了自己的研究發(fā)現(xiàn)和推斷。同年8月7日他又給瑞利去了一封信：“我想最好用我們兩個人的名義發(fā)表”。這樣，在英國科學協(xié)會的大會上，他們兩個人一起宣布，發(fā)現(xiàn)了一種惰性氣體。這個消息震動了參加大會的學者們，經(jīng)大會主席提議，給這種新氣體定名為“氬”，意思是“懶惰的氣體”。

元素氬發(fā)現(xiàn)以后，拉姆齊在他開發(fā)的領域繼續(xù)深入研究。他把瀝青鈾礦經(jīng)無機酸處理之后，制得一種新氣體。他把新氣體先封入一個真空管，然后做光譜分析。在分光器上他看到了氬的光譜。“原來還是這個懶惰的氣體”，拉姆齊泄氣地說。忽然，光譜上又出現(xiàn)了一種深黃色的明線，光輝燦爛。這是什么？他精神一振，仔細觀察了一番，認為，這種光譜雖和鈉的光譜有相似之處，但并不重合，決不會是同一種物質(zhì)，極有可能又是一種新的元素！拉姆齊馬上把這個現(xiàn)象拍電報告訴了另一位科學家克魯克斯，直到星期六早晨。克魯克斯的電報終于回來了，經(jīng)研究確定，這是另一個惰性氣體——氦。氦的發(fā)現(xiàn)給了拉姆塞很大的激勵，他和特拉弗斯合作，繼續(xù)研究，相繼又發(fā)現(xiàn)了氪、氖和氙。他們設法取得了1升的液態(tài)空氣，然后小心地分步蒸發(fā)，在大部分氣體沸騰而去之后，遺下的殘余部分，氧和氮仍占主要部分。他們進一步用紅熱的銦和鎂吸收殘余部分的氧和氨，最后剩下25毫升氣體。他們把這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，這條線比氦線略帶綠色，另有一條明亮的綠色譜線。“這絕不是已知元素的譜線”。拉姆齊說。特拉弗斯表示同意。他們被新發(fā)現(xiàn)鼓舞著，當晚就測定了這種氣體的密度、原子量，為此，他們一直工作到深夜。“給它起個什么名字呢？這個隱藏極深的家伙”。“就叫做‘氪’吧”。“氪”在英語中是“隱藏”的意思。“哎呀！”特拉弗斯忽然驚叫了一聲。“怎么啦？”拉姆齊以為發(fā)生了什么事。“真是糟糕”，特拉弗斯捶著腦袋說，“明天，不，已經(jīng)是今天了，我要舉行博士論文答辯，我竟然給忘了。”拉姆塞笑起來：“這可真是一件糟糕的事，特拉弗斯，快去休息一會吧！”

氖是在氪的基礎上發(fā)現(xiàn)的，他們用減壓法繼續(xù)分餾殘余的氣體，收集了從氬氣中揮發(fā)出的部分，這部分氣體具有極壯麗的光譜，帶著許多條紅線，許多淡綠線，還有幾條紫線、黃線，非常明顯。在高度真空里，它甚至還閃著磷光。他們深信又發(fā)現(xiàn)了一種新氣體。“這種景象真是美麗極了。過去兩年的努力看來沒有白費。我敢打賭，只要看過這種景象，任何人都會永遠銘記。”特拉弗斯說。“是的，世界上沒有別的東西，能比它發(fā)出更強烈的光來。”拉姆塞同意他的意見。拉姆齊有一個十三歲的兒子名叫威利。他得知父親又發(fā)現(xiàn)了新氣體，就對父親說：“您打算怎么稱呼它呢？”拉姆齊反問兒子：“你有什么主意嗎？”“我倒喜歡NOVE這個詞。”威利說。

“嗯，NOVE，不錯，不過，NEON是不是更好一些？它們的意思是一樣的。”這樣，1898年6月，新發(fā)現(xiàn)的氣體有了它的名稱：氖。它含有“新奇”的意思。

1898年7月12日，拉姆齊又發(fā)現(xiàn)了另外一種惰性氣體，命名為“氙”，含有“陌生者”的意思。

語言學家

拉姆齊在科學上作出了重大發(fā)現(xiàn)，成為一名舉世聞名的化學家，他同時還是一位優(yōu)秀的語言學家。由于從小認真學習，他精通英、法、意、德、荷等多種語言，被譽為“科學界中最優(yōu)秀的語言學家”。他平時談吐十分恢諧，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(fā)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(fā)生爆作的！”

威廉·拉姆齊

拉姆齊也曾告誡他的學生，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”。

主要著作

1：《無機化學體系》

2：《大氣中的氣體》

3：《現(xiàn)代化學》

4：《元素和電子》

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