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1、堿金屬的發現一、鋰的發現二、納和鉀的發現年,英國化學家戴維用電解法發現了鈉和鉀元素。年,戴維開始進行電化學研究。他用對金屬板制成了當時最大的伏打電堆,以便產生強大的電流。最初,他們碳酸鉀的飽和溶液進行電解,但并未電解出金屬鉀,只是把水分解了。年月日,戴維決定改變做法,電解熔融的碳酸鉀。但是干燥的碳酸鉀并不導電,所以必須將碳酸鉀放在空氣中暴露片刻,讓這的表面上吸附少量的水分,它就有了導電能力,然后將表面濕潤的碳酸鉀放在鉑制的小盤上,并用導線將鉑制小盤與電池的陰極相連。一條與電池陽極相連的鉑絲則插在碳酸鉀中,整個裝置都暴露在空氣中,通電以后,碳酸鉀開始熔化,表面就沸騰了。戴維發現陰極上有強光產生,

2、陰極附近產生了帶金屬光澤的酷似水銀的顆粒,有的顆粒在形成后立即燃燒起來產生光亮的火焰,甚至發生爆炸;有的顆粒則被氧化,表面上形成了一層白色的薄膜。戴維將電解池中的電流倒轉過來,仍然在陰極上發現銀白色的顆粒,也能燃燒和爆炸,戴維看到這一驚人發現,欣喜若狂。他把這種金屬顆粒投入水中,開始時它在水面上急速轉動,發出嘶嘶的聲音,然后燃燒放出淡紫色的火焰。他確認自己發現了一種新的堿金屬元素。由于這種金屬是從鉀草堿(草木灰)中制取的,所以將它命名為“鉀”。接著,戴維采用同樣的方法電解了蘇打,獲得了另一種新的堿金屬元素,這就是“鈉”。連續六個星期的緊張實驗,把戴維累得形容枯槁,兩眼窩陷,臉色蒼白。年月日,他

3、支撐著學術報告會上公布了發現鉀、鈉的經過。暴風雨般的掌聲和熱烈的祝賀,使戴維感到自己的辛勞是值得的,心中充滿了幸福。三、銣和銫的發現光譜分析法的發明者之一本生本生獲得博士學位后,因出色的研究工作得到了一筆補助金,得以到歐洲各地游學,結識了許多知名科學家,訪問了一些知名的實驗室、礦產地、化工廠等,這對他以后的學術研究產生了很大影響。年,本生游學結束,先后在哥廷根等大學任教。年,他作為化學教授到了布勒斯勞大學工作 。在那里 ,他結識了德國物理學家基爾霍夫。此后,二人長期合作研究光譜學,發明了光譜分析法。年,本生在海德堡大學任教,一直從事化學教學和研究,達年之久。他在長期的教學生涯中,做出了許多出色

4、的演示實驗。這使他發現了各種化學物質的顏色反應,成為他以后建立光譜分析法的機遇。年,本生研制出實驗煤氣燈,這種燈一直到現在還有人使用,稱之為本生燈。此外他還制成了本生電池、水量熱計、蒸氣量熱計、濾泵和熱電堆等實驗儀器。本生對科學有著廣泛興趣,他早期研究過有機化學在進行氰化二甲胂實驗時,還被炸瞎了右眼。后來他專攻無機化學。年是他的第一項研究成果問世的一年。這是用氫氧化鐵作砷中毒的有效解藥。直到現在,仍在采用這種方法解砷中毒。年,氣體鑒定方法一書出版,這匯集了本生對氣體研究的成果。他一生做的最重要的工作是進行無機分析。他曾分析和鑒定過上千種無機物質,發展了無機分析和測量技術。年,本生和基爾霍夫制成

5、第一臺光譜分析儀。他們用自己創立的光譜分析法發現了新元素銫和銣。另外本生還從熔融的氯化物中制出了金屬鈉和鋁,用電解法制出鋰、鋇、鈣、鍶,甚至還提煉出鈰、鑭等稀土元素。他們創造的光譜分析法,為以后的天體化學的研究打下了堅實的基礎。年,本生被選為倫敦化學會的外國會員;年,任德國科學院的通訊院士;年,被法國科學院聘為外國會員;年,英國皇家不罕授予他榮譽獎章;年,本生和基爾霍夫共同獲得了戴維獎。本生一生所獲榮譽很多。但他對此很是淡然,他討厭政治性的社交,認為那是浪費時間。年月日 ,擁有幾十項發明的科學家本生與世長辭 ,享年歲,但本生和基爾霍夫發明的光譜分析法,被稱為“化學家的神奇眼睛”,一直到今天,它

6、還在閃閃發亮。 用光譜分析法發現銣和銫年,本生和基爾霍夫開始共同探索通過辨別焰色進行化學分析的方法。他們決定制造一架能辨別光譜的儀器。于是,他們把一架直筒望遠鏡和三棱鏡連在一起,設法讓光線通過狹縫進入三棱鏡分光,這就是第一臺光譜分析法。“光譜儀”安裝好后,他們就合作系統地分析各種物質。本生在接物鏡一邊灼燒各種化學物質,基爾霍夫在接目鏡上邊進行觀察、鑒別和記錄。他們發現用這種方法可以準確地鑒別出各種物質的成分。本生認為:分析吸收光譜能夠測定天體物質和地球上的物質的化學組成,還可以用來發現地殼中含量非常少的新元素。于是,本生和基爾霍夫取來了狄克湯姆的礦泉水,將它濃縮后,再除去其中的鈣、鍶、鎂、鋰的

7、鹽,制成的母液用來進行光譜分析。當他們將一滴試液滴在本生燈的火焰上,除了在分光鏡中看到了鈉、鉀、鋰的光譜線之外,還能看到兩條顯著的藍線,他們進行查對,發現在當時已知元素中,沒有一種元素能在光譜的這一部分顯現出這兩條藍色,因此他們確定試液中含有一種新元素,它屬于堿金屬。他們把它命名為銫。即指它的光譜象天空的藍色。為了獲得可供分析用的含銫的試液,他們要處理幾噸的礦泉水。發現銫的這天是年月日。年月日,本生和基爾霍夫將處理云母礦所得的溶液,加入少量氯化鉑,即產生大量沉淀,在分光鏡上鑒定這種沉淀時,只看見鉀的譜線。后來,他們用沸水洗滌這種沉淀,每洗一次,就用分光鏡檢驗一遍。他們發現,隨著洗滌次數地增加,從分光鏡中觀察到的鉀的光譜線逐漸變弱,最后終于消失,同時又出現了另外兩條深紫色的光譜線,它們逐漸加深,最后變得格外鮮明,出現了幾條深紅色、黃色、綠色的新譜線,它們不屬于任何已知元素。這又是一種新的元素。因為它能發射強烈的深紅色譜線,就命名為銣(rubidium)。年,本生加熱碳酸銣和焦炭的混合物,制得了金屬銣。此后,光譜分析法被廣泛采用。如門捷列夫預言且被證實的元素鎵、鈧、鍺等都是用光譜分析法制得的。四、鈁的發現帕雷伊是法國核化學家,一個工業家的女兒,畢業于巴黎理學院。年在巴黎的鐳研究所作居里夫人的助手,且開始她的科學生涯。年遷到斯特拉斯堡大學,年任核化學教授,年作核研

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