www.dutum.narod.ru
И.НЕЧАЕВ РАССКАЗЫ ОБ ЭЛЕМЕНТАХ
Глава пятая БЛАГОРОДНЫЕ ГАЗЫ
Одна тысячная грамма В этой главе мы хотим, наконец, рассказать о солнечном элементе гелии. Впервые, как вы помните, гелий обнаружили астрономы. Потом в его судьбе приняли участие физики, затем химики и под конец даже геологи. Это была причудливая цепь открытий и остроумных догадок. Вот как все происходило.
Английский физик Рэйли проводил в 80-х годах XIX века длинную серию опытов с газами. Для некоторых целей Рэйли понадобилось определить с большой точностью, сколько весит один литр каждого газа. Этот вес называется плотностью.
Сначала Рэйли взвесил водород, легчайшее из веществ, потом кислород, затем он принялся за азот.
Рэйли старался, чтобы результаты его измерений были самыми точными из всех, какие когда-либо получались физиками. Ни один пузырек газа, даже самый крохотный, не должен был ускользнуть от него при взвешивании. И Рэйли принимал тысячу предосторожностей для того, чтобы взвешиваемый газ был совершенно чистым, без всяких примесей.Чистый азот нетрудно получить из воздуха. Со времен Шееле и Лавуазье все знают, что воздух на четыре пятых состоит из азота, а остальное — кислород. Надо, значит, только удалить кислород да еще небольшую примесь углекислоты и водяных паров, которые всегда содержатся в воздухе, и останется чистый азот.
Рэйли так и делал. Он пропускал воздух через ряд химических ловушек; в одной поглощался углекислый газ, в другой задерживался кислород, в третьей застревали водяные пары. Рэйли поступал примерно так же, как домашние хозяйки, когда они на зиму ставят между оконными рамами стаканчики с серной кислотой: кислота притягивает влагу, и воздух между рамами остается сухим, без водяных паров. Рэйли тоже пользовался серной кислотой. Но, кроме нее, он применял и другие вещества, которые полностью извлекли из воздуха кислород, углекислый газ и влагу.В остатке получался чистый азот, и Рэйли его взвешивал.
Всякий хороший экспериментатор никогда не ленится лишний раз проверить самого себя, чтобы избежать ошибок. А Рэйли был исключительно добросовестным и аккуратным экспериментатором. Могло случиться, что какая-нибудь из ловушек не будет действовать как следует и часть примесей незаметно проскочит. Или же где-нибудь в резиновой трубке могла быть предательская дырочка, крошечная, не видимая глазом, но все же достаточная для того, чтобы сквозь нее «подсасывался» извне неочищенный воздух. Как это обнаружить? Для проверки Рэйли решил получить азот другим путем, не из воздуха. И если плотности обоих газов совпадут — значит, все в порядке: результат правилен, работа произведена тщательно, азот хорошо очищен, в приборе нигде нет утечки.
Химик Рамсэй, знакомый Рэйли, посоветовал ему получить азот из аммиачного газа. Это был удобный способ, и Рэйли тотчас его применил. Азот из аммиака был получен, очищен по всем правилам и взвешен.Представьте себе теперь досаду Рэйли: веса обоих газов — обоих «азотов» — не совпадали.
Литр азота, полученного из воздуха, весил 1,2572 грамма. А литр того же азота, но полученного из аммиака, весил 1,2560 грамма, на одну тысячную меньше.
Где-то, в чем-то Рэйли допустил ошибку, неточность. Это была ничтожная ошибка — в одну тысячную! — но все же ошибка.
Рэйли стал проверять все свои приборы — сосуд за сосудом, ловушку за ловушкой, трубки, насос, весы... Затем снова был приготовлен азот — из воздуха и из аммиака. Оба газа тщательно очистили, аккуратнейшим образом взвесили, но снова веса не совпали, опять на одну тысячную.Рэйли поставил новый, контрольный опыт, но получил тот же результат.
Разница в одну тысячную, пустяк... Можно было просто отмахнуться от нее, но Рэйли не мог, не способен был пренебречь даже такой ничтожной ошибкой.
Он злился, его раздражало это несовпадение. Он задержался на опытах с азотом и не мог идти дальше. Десятки новых интересных физических проблем привлекали его внимание, но он не мог ими заняться, он возился с очисткой проклятого азота, поневоле превратившись в химика.Однажды, когда Рэйли с нескрываемым отвращением рассматривал листки, на которых были записаны результаты последнего взвешивания, ему попался на глаза очередной номер научного журнала «Нэйчэр» («Природа»),
«Я напишу туда!» — решил Рэйли.
И он тут же набросал письмо в редакцию. Изложив свои злоключения с азотом, Рэйли через журнал обращался с призывом к химикам: не подскажет ли ему кто-нибудь, где тут может быть ошибка, чем объяснить это упорное несовпадение?
Рэйли отправил письмо и стал ждать. Может быть, химики выведут его из тупика, в котором он очутился?49
<<< Оглавление