मौलिक अभिजात वर्ग
सामग्रीहरू
आवधिक तालिकाको प्रत्येक पङ्क्ति अन्तमा समाप्त हुन्छ। करिब एक सय वर्षअघि उनीहरुको अस्तित्व सोचेजस्तो पनि थिएन । त्यसपछि तिनीहरूले तिनीहरूको रासायनिक गुणहरू, वा बरु तिनीहरूको अनुपस्थितिले संसारलाई चकित पारे। पछि पनि तिनीहरू प्रकृतिको नियमको तार्किक परिणाम हुन पुगे। महान ग्याँसहरू।
समयको साथ, तिनीहरू "कार्यमा गए", र पछिल्लो शताब्दीको दोस्रो भागमा तिनीहरू कम महान तत्वहरूसँग सम्बन्धित हुन थाले। प्राथमिक उच्च समाजको कथा यसरी सुरु गरौं:
धेरै समय अगाडी…
… एकजना मालिक थिए।
लर्ड हेनरी क्याभेन्डिस (१७३१-१८१०) पुरानो स्केचमा।
हेनरी क्याभेन्डिस उनी सर्वोच्च ब्रिटिश कुलीन वर्गका थिए, तर उनी प्रकृतिका रहस्यहरू सिक्न इच्छुक थिए। 1766 मा, उनले हाइड्रोजन पत्ता लगाए, र उन्नाइस वर्ष पछि उनले एउटा प्रयोग गरे जसमा उनले अर्को तत्व फेला पार्न सक्षम भए। उसले हावामा पहिले नै थाहा भएको अक्सिजन र नाइट्रोजन बाहेक अन्य अवयवहरू छन् कि छैनन् भनेर पत्ता लगाउन चाहन्थे। उसले झुकेको गिलासको ट्यूबलाई हावाले भर्यो, यसको छेउलाई पाराका भाँडाहरूमा डुब्यो र तिनीहरूको बीचमा विद्युतीय डिस्चार्ज पार्यो। स्पार्कहरूले नाइट्रोजनलाई अक्सिजनसँग मिलाउनको लागि निम्त्यायो, र परिणामस्वरूप अम्लीय यौगिकहरू क्षारको घोलद्वारा अवशोषित गरियो। अक्सिजनको अभावमा, क्याभेन्डिसले यसलाई ट्यूबमा खुवायो र सबै नाइट्रोजन नहटाएसम्म प्रयोग जारी राख्यो। प्रयोग धेरै हप्ता सम्म चल्यो, जसको समयमा पाइप मा ग्यास को मात्रा लगातार घट्दै थियो। एक पटक नाइट्रोजन समाप्त भएपछि, क्याभेन्डिसले अक्सिजन हटाए र फेला पारे कि बबल अझै अवस्थित छ, जुन उसले अनुमान गरेको थियो। 1/120 प्रारम्भिक वायु मात्रा। प्रभावलाई अनुभवको गल्ती मानेर प्रभुले अवशेषहरूको प्रकृतिबारे सोध्नुभएन। आज हामीलाई थाहा छ कि उनी ओपनिङको धेरै नजिक थिए argonतर यो प्रयोग पूरा गर्न एक शताब्दी भन्दा बढी समय लाग्यो।
सौर्य रहस्य
सूर्यग्रहणले सधैं आम मानिस र वैज्ञानिक दुवैको ध्यान आकर्षित गरेको छ। अगस्ट 18, 1868 मा, यस घटनालाई अवलोकन गर्ने खगोलविद्हरूले पहिलो पटक एक स्पेक्ट्रोस्कोप प्रयोग गरे (दश वर्ष भन्दा कम पहिले डिजाइन गरिएको) सौर्य प्रमुखताहरू अध्ययन गर्न, कालो डिस्कसँग स्पष्ट रूपमा देखिने। फ्रान्सेली पियरे जेन्सेन यसरी उनले सोलार कोरोना मुख्यतया हाइड्रोजन र पृथ्वीका अन्य तत्वहरू मिलेर बनेको प्रमाणित गरे। तर भोलिपल्ट, सूर्यलाई पुन: अवलोकन गर्दा, उनले सोडियमको विशेषता पहेंलो रेखाको छेउमा अवस्थित पहिले वर्णन नगरिएको वर्णक्रम रेखा देखे। Janssen यो समयमा ज्ञात कुनै पनि तत्व मा विशेषता गर्न असमर्थ थिए। एक अंग्रेज खगोलविद्ले पनि यस्तै अवलोकन गरेका थिए नर्मन लकर। वैज्ञानिकहरूले हाम्रो ताराको रहस्यमय घटकको बारेमा विभिन्न परिकल्पनाहरू राखेका छन्। लकियरले उनको नाम राखे उच्च ऊर्जा लेजर, सूर्य को ग्रीक देवता को तर्फबाट - Helios। यद्यपि, अधिकांश वैज्ञानिकहरूले विश्वास गरे कि उनीहरूले देखेको पहेंलो रेखा ताराको अत्यधिक उच्च तापक्रममा हाइड्रोजन स्पेक्ट्रमको अंश थियो। 1881 मा, एक इटालियन भौतिक विज्ञानी र मौसम विज्ञानी लुइगी पाल्मीरी स्पेक्ट्रोस्कोप प्रयोग गरेर भेसुभियसको ज्वालामुखी ग्यासहरू अध्ययन गरे। तिनीहरूको स्पेक्ट्रममा, उनले हेलियमलाई एट्रिब्यूट गरिएको पहेंलो ब्यान्ड भेट्टाए। यद्यपि, पाल्मीरीले अस्पष्ट रूपमा आफ्ना प्रयोगहरूको नतिजाहरू वर्णन गरे, र अन्य वैज्ञानिकहरूले तिनीहरूलाई पुष्टि गरेनन्। अब हामीलाई थाहा छ कि हिलियम ज्वालामुखी ग्यासहरूमा पाइन्छ, र इटाली वास्तवमा स्थलीय हेलियम स्पेक्ट्रम अवलोकन गर्ने पहिलो हुन सक्छ।
क्याभेन्डिस प्रयोगको लागि उपकरण देखाउँदै 1901 बाट चित्रण
तेस्रो दशमलव स्थानमा खोल्दै
XNUMX औं शताब्दीको अन्तिम दशकको सुरुमा, अंग्रेजी भौतिकशास्त्री लर्ड रेले (जोन विलियम स्ट्रट) ले विभिन्न ग्याँसहरूको घनत्वहरू सही रूपमा निर्धारण गर्ने निर्णय गरे, जसले तिनीहरूको तत्वहरूको परमाणु जनसङ्ख्यालाई सही रूपमा निर्धारण गर्न सम्भव बनायो। रेले एक मेहनती प्रयोगकर्ता थिए, त्यसैले नतिजालाई झूटो बनाउने अशुद्धताहरू पत्ता लगाउन तिनले विभिन्न स्रोतहरूबाट ग्यासहरू प्राप्त गरे। उसले निर्धारणको त्रुटिलाई प्रतिशतको सयौं भागमा घटाउन सफल भयो, जुन त्यस समयमा धेरै सानो थियो। विश्लेषण गरिएको ग्यासहरूले मापन त्रुटि भित्र निर्धारित घनत्वको साथ अनुपालन देखायो। यसले कसैलाई आश्चर्यचकित पारेन, किनकि रासायनिक यौगिकहरूको संरचना तिनीहरूको उत्पत्तिमा निर्भर गर्दैन। अपवाद नाइट्रोजन थियो - केवल यो उत्पादन को विधि मा निर्भर एक फरक घनत्व थियो। नाइट्रोजन वातावरणीय (अक्सिजन, जलवाष्प र कार्बन डाइअक्साइड छुट्याएपछि हावाबाट प्राप्त) जहिले पनि भन्दा भारी भएको छ। रासायनिक (यसको यौगिकहरु को विघटन द्वारा प्राप्त)। भिन्नता, अनौठो रूपमा पर्याप्त, स्थिर थियो र लगभग ०.१% को मात्रा थियो। Rayleigh, यो घटना को व्याख्या गर्न असमर्थ, अन्य वैज्ञानिकहरु मा फर्कियो।
एक रसायनज्ञ द्वारा प्रस्ताव गरिएको मद्दत विलियम रामसे। दुवै वैज्ञानिकहरूले निष्कर्ष निकाले कि एकमात्र व्याख्या हावाबाट प्राप्त नाइट्रोजनमा भारी ग्यासको मिश्रणको उपस्थिति थियो। जब तिनीहरूले क्याभेन्डिस प्रयोगको विवरण भेट्टाए, तिनीहरूले महसुस गरे कि तिनीहरू सही ट्र्याकमा थिए। तिनीहरूले यस पटक आधुनिक उपकरणहरू प्रयोग गरेर प्रयोग दोहोर्याए, र चाँडै तिनीहरूको कब्जामा अज्ञात ग्यासको नमूना थियो। स्पेक्ट्रोस्कोपिक विश्लेषणले यो ज्ञात पदार्थहरूबाट अलग रूपमा अवस्थित रहेको देखाएको छ, र अन्य अध्ययनहरूले यो अलग परमाणुहरूको रूपमा अवस्थित रहेको देखाएको छ। अहिलेसम्म, त्यस्ता ग्यासहरू थाहा छैन (हामीसँग ओ2N2, H2), त्यसैले यसको मतलब नयाँ तत्व खोल्नु पनि हो। रेले र रामसेले उसलाई बनाउन खोजे argon (ग्रीक = अल्छी) अन्य पदार्थहरूसँग प्रतिक्रिया गर्न, तर कुनै फाइदा छैन। यसको संक्षेपणको तापमान निर्धारण गर्न, तिनीहरू त्यस समयमा संसारमा एक मात्र व्यक्तिमा फर्किए जससँग उपयुक्त उपकरण थियो। थियो करोल ओल्सेव्स्की, Jagiellonian विश्वविद्यालय मा रसायन विज्ञान को प्रोफेसर। Olshevsky तरल र ठोस आर्गन, र पनि यसको अन्य भौतिक मापदण्डहरू निर्धारण।
अगस्ट 1894 मा Rayleigh र Ramsay को रिपोर्टले ठूलो प्रतिध्वनि निम्त्यायो। वैज्ञानिकहरूले विश्वास गर्न सकेनन् कि अनुसन्धानकर्ताहरूको पुस्ताले हावाको 1% घटकलाई बेवास्ता गरेको थियो, जुन पृथ्वीमा छ, उदाहरणका लागि, चाँदी भन्दा धेरै मात्रामा। अरू द्वारा परीक्षणहरूले आर्गनको अस्तित्व पुष्टि गरेको छ। खोजलाई सही रूपमा ठूलो उपलब्धि र सावधान प्रयोगको विजय मानिएको थियो (यो भनिएको थियो कि नयाँ तत्व तेस्रो दशमलव स्थानमा लुकेको थियो)। यद्यपि, त्यहाँ हुनेछ भनेर कसैले सोचेको थिएन ...
... ग्यासहरूको सम्पूर्ण परिवार।
हेलियम समूह (शीर्षमा आणविक संख्या, तल परमाणु मास)।
वातावरणलाई राम्ररी विश्लेषण गर्नु अघि नै, एक वर्ष पछि, रामसेले भूविज्ञान जर्नलको लेखमा रुचि राखे जसले एसिडमा पर्दा युरेनियम अयस्कबाट ग्यास निस्कने रिपोर्ट गरेको थियो। रामसेले फेरि प्रयास गरे, स्पेक्ट्रोस्कोपको साथ परिणामस्वरूप ग्यासको जाँच गरे र अपरिचित वर्णक्रम रेखाहरू देखे। संग परामर्श विलियम क्रुक्स, स्पेक्ट्रोस्कोपी मा एक विशेषज्ञ, यो पृथ्वी मा लामो समय को लागी खोजिएको निष्कर्ष को नेतृत्व गर्यो। उच्च ऊर्जा लेजर। अब हामी जान्दछौं कि यो प्राकृतिक रेडियोएक्टिभ तत्वहरूको अयस्कहरूमा पाइने यूरेनियम र थोरियमको क्षय उत्पादनहरू मध्ये एक हो। रामसेले फेरि ओल्स्जेव्स्कीलाई नयाँ ग्यास तरल गर्न आग्रह गरे। यद्यपि, यस पटक उपकरण पर्याप्त रूपमा कम तापमान प्राप्त गर्न सक्षम थिएन, र तरल हीलियम 1908 सम्म प्राप्त भएको थिएन।
हेलियम पनि एक मोनाटोमिक ग्यास र आर्गन जस्तै निष्क्रिय भयो। दुवै तत्वका गुणहरू आवधिक तालिकाको कुनै पनि परिवारमा फिट भएन र तिनीहरूका लागि छुट्टै समूह सिर्जना गर्ने निर्णय गरियो। [helowce_uklad] रामसे निष्कर्षमा पुगे कि यसमा खाली ठाउँहरू छन्, र उनको सहकर्मीसँग Morrisem Traversem थप अनुसन्धान थाले। तरल हावा डिस्टिल गरेर, रसायनज्ञहरूले 1898 मा तीनवटा थप ग्यासहरू पत्ता लगाए: नीयन (gr. = नयाँ), क्रिप्टन (gr. = skryty) i xenon (ग्रीक = विदेशी)। ती सबै, हेलियमको साथ, हावामा न्यूनतम मात्रामा उपस्थित हुन्छन्, आर्गन भन्दा धेरै कम। नयाँ तत्वहरूको रासायनिक निष्क्रियताले अनुसन्धानकर्ताहरूलाई तिनीहरूलाई साझा नाम दिन प्रेरित गर्यो। महान ग्याँसहरू.
हावाबाट अलग गर्ने असफल प्रयास पछि, अर्को हेलियम रेडियोधर्मी रूपान्तरणको उत्पादनको रूपमा फेला पर्यो। सन् १९०० मा फ्रेडरिक डोर्न ओराज आन्द्रे लुइस डेबर्न तिनीहरूले रेडियमबाट ग्यास (उनीहरूले भनेझैं उत्सर्जन) निस्किएको देखे, जसलाई तिनीहरूले भनिन् radon। यो चाँडै याद भयो कि उत्सर्जनहरू थोरियम र एक्टिनियम (थोरोन र एक्टिनन) पनि उत्सर्जन गर्छन्। रामसे र फ्रेडरिक सोडी प्रमाणित भयो कि तिनीहरू एक तत्व हुन् र तिनीहरूले नाम दिएका अर्को महान ग्यास हुन् niton (ल्याटिन = चमक गर्नको लागि किनभने ग्यास नमूनाहरू अँध्यारोमा चम्किन्छन्)। 1923 XNUMX XNUMX मा, निथोन अन्ततः रेडोन बन्यो, जुन सबैभन्दा लामो समयसम्म जीवित आइसोटोपको नाममा राखिएको थियो।
वास्तविक आवधिक तालिका पूरा गर्ने अन्तिम हिलियम स्थापनाहरू 2006 मा दुबनाको रूसी आणविक प्रयोगशालामा प्राप्त भएको थियो। दश वर्षपछि मात्रै नाम स्वीकृत ओगानेसन, रूसी आणविक भौतिकशास्त्री को सम्मान मा युरी ओगानेसियान। नयाँ तत्वको बारेमा थाहा भएको एउटै कुरा यो हो कि यो अहिलेसम्मको सबैभन्दा भारी हो र एक मिलिसेकेन्ड भन्दा कम समयसम्म बाँचेका केही न्यूक्लीहरू मात्र प्राप्त भएका छन्।
रासायनिक मिसालहरू
हिलियमको रासायनिक निष्क्रियतामा विश्वास सन् १९६२ मा ध्वस्त भयो नील बार्टलेट उनले सूत्र Xe [PtF] को एक कम्पाउन्ड प्राप्त गरे6]। आज क्सीनन यौगिकहरूको रसायन विज्ञान धेरै व्यापक छ: फ्लोराइड, अक्साइड र यस तत्वको एसिड लवणहरू पनि ज्ञात छन्। थप रूपमा, तिनीहरू सामान्य अवस्थामा स्थायी यौगिकहरू हुन्। क्रिप्टन क्सीनन भन्दा हल्का छ, धेरै फ्लोराइडहरू बनाउँछ, जस्तै भारी रेडोन (पछिल्लोको रेडियोएक्टिभिटीले अनुसन्धानलाई धेरै गाह्रो बनाउँछ)। अर्कोतर्फ, तीनवटा हल्का - हेलियम, नियोन र आर्गन - स्थायी यौगिकहरू छैनन्।
थोरै नोबल साझेदारहरूसँग नोबल ग्याँसहरूको रासायनिक यौगिकहरू पुरानो मिसालिएन्सहरूसँग तुलना गर्न सकिन्छ। आज, यो अवधारणा अब मान्य छैन, र एक छक्क पर्नु पर्दैन कि ...
हेलिकप्टरहरू, बायाँबाट दायाँ: लर्ड रेले (जोन विलियम स्ट्रट, 1842-1919), सर विलियम रामसे (1852-1916) र मोरिस ट्राभर्स (1872-1961); युनिभर्सिटी कलेज लन्डनको संग्रहबाट चित्र।
... कुलीन काम।
नाइट्रोजन र अक्सिजन बिरुवामा तरल हावा छुट्याएर हेलियम प्राप्त गरिन्छ। अर्कोतर्फ, हिलियमको स्रोत मुख्यतया प्राकृतिक ग्यास हो, जसमा यो मात्राको केही प्रतिशतसम्म छ (युरोपमा, सबैभन्दा ठूलो हीलियम उत्पादन प्लान्ट सन् २०१५ मा सञ्चालन हुन्छ। जित्यो, ग्रेटर पोल्याण्ड भोइभोडशिपमा)। तिनीहरूको पहिलो पेशा चमकदार ट्यूबहरूमा चम्कने थियो। आजकल, नियोन विज्ञापन अझै पनि आँखालाई मनपर्दो छ, तर हेलियम सामग्रीहरू पनि केही प्रकारका लेजरहरूको आधार हुन्, जस्तै आर्गन लेजर जुन हामी दन्त चिकित्सक वा ब्यूटीशियनमा भेट्नेछौं।
क्षुद्रग्रह सेरेस नजिकै क्सीनन आयन प्रोब डानको कलाकारको प्रतिपादन।
हेलियम स्थापनाहरूको रासायनिक निष्क्रियता एक वातावरण सिर्जना गर्न प्रयोग गरिन्छ जुन अक्सीकरण विरुद्ध सुरक्षा गर्दछ, उदाहरणका लागि, धातुहरू वा हर्मेटिक खाना प्याकेजिङ वेल्डिङ गर्दा। हेलियमले भरिएको बत्तीहरू उच्च तापक्रममा काम गर्छन् (अर्थात, तिनीहरू उज्यालो हुन्छन्) र अधिक कुशलतापूर्वक बिजुली प्रयोग गर्छन्। सामान्यतया आर्गन नाइट्रोजन संग मिश्रित प्रयोग गरिन्छ, तर क्रिप्टन र क्सीनन अझ राम्रो परिणाम दिन्छ। क्सीननको पछिल्लो प्रयोग आयन रकेट प्रोपल्सनमा प्रोपल्सन सामग्रीको रूपमा हो, जुन रासायनिक प्रोपेलेन्ट प्रोपल्सन भन्दा बढी कुशल छ। सबैभन्दा हल्का हिलियम मौसमी बेलुनहरू र बच्चाहरूको लागि बेलुनहरूले भरिएको छ। अक्सिजनको मिश्रणमा, गोताखोरहरूले ठूलो गहिराइमा काम गर्न हिलियम प्रयोग गर्छन्, जसले डिकम्प्रेसन रोगबाट बच्न मद्दत गर्दछ। हेलियमको सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण प्रयोग भनेको सुपरकन्डक्टरहरूले काम गर्न आवश्यक कम तापक्रम हासिल गर्नु हो।
अक्सिजन-हिलियम मिश्रणले सुरक्षित डाइभिङ सुनिश्चित गर्दछ।
