氩，最早发现的稀有气体

钟华

空气中是不是只含有氧气（O2）和氮气（N2）两种气体呢？

1785年，英国科学家卡文迪许做了一个关于空气的实验。当他设法把空气里的氮气、氧气、二氧化碳、水蒸气都吸收掉后，发现还有一个小气泡剩在玻璃管内。卡文迪许没有忽视这个小气泡，做完这一艰巨的实验后，他得出结论：空气中除了氧气、氮气、二氧化碳、水蒸气外，还有一种不跟氧气发生反应的气体。它的含量极少，总量不超过空气的1/120。

1892年，英国物理学家雷利用精密的天平测定氮气的密度时，发现从空气中分离出来的氮气为每升1.2572克，而从含氮物质中制得的氮气为每升1.2508克。经过多次测定，两者的质量仍然相差0.0064克。雷利没有忽视这一细微的差异，他研究了一百多年前卡文迪许留下的资料，重做了卡文迪许做过的实验，获得了相同的实验结果。

雷利大胆怀疑，从空气中分离出来的氮气里含有未被发现的较重的气体。后来，他与拉姆塞合作，用化学方法从空气中分离得到了这种气体。经过分析，雷利判断这是一种新物质。由于这种气体极不活泼，所以被命名为“氩”（拉丁语原意是“懒惰”）。自此，第一个稀有气体被发现了。

实际上，当时他们得到的除氩外，还有极少量其它的稀有气体。在之后的几年里，拉姆塞等人又从空气中陆续发现了氦（He）、氖（Ne）、氪（Kr）、氙（Xe）等稀有气体。由此他们得出结论，空气是混合物。

虽然，这种大气成分普遍存在于人类身边，但是大部分科学家在分析时却都错过了发现的良机。假如当初雷利把千分之几的偏差，简单地归结于实验误差，那么他同样会轻易地与氩失之交臂。正是因为雷利和拉姆塞用严谨的科学态度，历经了10年平凡琐碎的化学实验工作，才终于取得了具有历史意义的重大成果。

1904年，诺贝尔物理学奖授予英国皇家研究所的雷利勋爵，以表彰他对一些重要气体的密度的研究，并在这些研究中发现了氩。

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氩（Ar）

非金属元素，单原子分子，单质为无色、无味的气体，是目前最早发现的稀有气体，也是空气中含量最多的稀有气体。氩的化学性质极不活泼，不能燃烧，也不能助燃，主要用途是向电灯泡内充气、焊接和切割金属等。

雷利（1842-1919年）

原名约翰·威廉·斯特拉特，因他的祖父被英国皇室封为勋爵，他是第三世，故被尊称为雷利男爵三世。1904年，他因和拉姆塞同时发现了惰性元素氩（Ar）而荣获了该年度的诺贝尔物理学奖。

威廉·拉姆塞（1852-1916年）

他因发现氦、氖、氩、氙、氡等惰性气体，并确定了它们在元素周期表中的位置，而获得了1904年诺贝尔化学奖。拉姆塞曾告诫他的学生，做学问应当“多看、多学、多试验，如取得成果，绝不炫耀。学习和研究要顽强努力，一个人如果怕费时、费事，则将一事无成。”