www.dutum.narod.ru
И.НЕЧАЕВ РАССКАЗЫ ОБ ЭЛЕМЕНТАХ
Глава третья ВЕЩЕСТВО ГОЛУБОЕ И КРАСНОЕ
Спектральный анализ Друзья начали с того, что сами соорудили спектроскоп — прибор для наблюдения спектров.
В один прекрасный день к Бунзену в лабораторию явился Кирхгоф с ящиком из-под сигар и с двумя старыми подзорными трубами. Из этих нехитрых приспособлений они соорудили спектроскоп.
Свет пропускался в него через узкую щель, прорезанную с одного края подзорной трубы (эта труба с щелью называется коллиматор). Нетрудно догадаться, что коллиматор служил для той же цели, что и ставень с отверстием в темной комнате Ньютона.
Из коллиматора лучи падали на призму, накрытую ящиком из-под сигар. Чтобы извне свет туда не попадал, Кирхгоф оклеил ящик изнутри черной бумагой.Призма отклоняла в сторону лучи, которые шли из щели. Получался спектр. Этот спектр Кирхгоф и Бунзен наблюдали через вторую зрительную трубу, так, как делал в свое время Фраунгофер.
Конечно, над устройством спектроскопа больше всего работал Кирхгоф как физик. Но Бунзен тоже не терял времени: он готовил чистейшие вещества для того, чтобы исследовать их в пламени. Много раз растворял он различные соли, выделял из растворов кристаллы, фильтровал их, промывал и опять растворял, покуда не получал необычайно чистые вещества.В сущности, это было кропотливое и неинтересное занятие. Но Бунзен еще с молодых лет научился терпению и упорству в научных занятиях. Оба приятеля работали очень точно и продуманно. И это сразу же дало плоды.
Для проверки прибора Кирхгоф сначала направил в щель с помощью зеркал яркий пучок солнечных лучей. Он посмотрел в зрительную трубу и восхитился: внутри играл великолепный многоцветный спектр, весь изрезанный черными фраунгоферовыми линиями.
После этого Кирхгоф завесил окно шторой и поставил у щели коллиматора зажженную горелку Бунзена.
Теперь в спектроскопе было черно. Только еле-еле заметное свечение различал Кирхгоф, заглядывая в зрительную трубу.
Горелка Бунзена стояла вплотную около щели коллиматора и давала жаркое пламя, более горячее, чем расплавленная сталь. И, однако, свет этого пламени почти не давал спектра, настолько он был бледен и бесцветен.Картина резко изменилась, когда Бунзен стал вводить в пламя горелки кусочки различных веществ. Прежде всего, он взял чистую поваренную соль, которую химики называют хлористым натрием, так как она состоит из хлора и натрия. Бунзен захватил на чистую платиновую проволоку кусочек этой соли и вставил ее в пламя. Тотчас же пламя стало ярко-желтым, Кирхгоф припал глазом к зрительной трубе.
— Я вижу рядом две желтые линии, — сказал он, — больше ничего нет. Темный фон, и на этом фоне две желтые щелки.
Такие же точно желтые линии получались и от других соединений натрия. Бунзен по очереди вводил в пламя углекислый натрий, который иначе называется содой, сернокислый натрий, азотнокислый натрий, который называется также селитрой, и многие другие соли натрия. Все они давали один и тот же спектр: двойную яркую желтую линию на черном фоне, и эта линия всегда становилась на одно место.Итак, все было совершенно ясно: от сильного жара натриевая соль мгновенно разлагалась, натрий превращался в раскаленные пары, и они-то светились желтым светом неизменного оттенка.
Пламя снова стало бесцветным, как только натриевая соль полностью улетучилась. Тогда Бунзен хорошо промыл и прокалил платиновую проволоку, зацепил ею несколько крупинок соли калия и вставил в пламя.
Пламя окрасилось в нежно-лиловый цвет. Снова Кирхгоф припал к трубе.
Несколько секунд длилось молчание.
— Что там видно, Густав? — спросил Бунзен.
— Я вижу на черном фоне одну фиолетовую линию и одну красную, а между ними почти сплошной спектр, без отдельных ярких линий.
Все соли лития давали по одной яркой красной линии и менее заметной оранжевой.
В спектре солей стронция бросалась в глаза одна яркая голубая линия и несколько темно-красных.
И так у каждого элемента. Оказывалось, что раскаленные пары каждого элемента давали лучи строго определенного цвета, и призма отклоняла эти лучи на строго определенное место.Кирхгоф и Бунзен с радостью рассматривали в спектроскопе эти красивые цветные линии. Бунзен приспособил специальную стойку, которая сама держала платиновую проволоку в пламени. Теперь ему не нужно было сидеть все время у щели, и он мог смотреть в спектроскоп вместе с Кирхгофом.
В конце концов у них стало уже рябить в глазах. Но Кирхгофу не хотелось уходить.
— Надо зарисовать все это, — говорил он. — Мы должны зафиксировать все спектры на бумаге, чтобы в дальнейшем у нас были образцы для сравнения.
— Погоди, — удерживал его Бунзен. — Мы еще не знаем самого главного: каков будет спектр пламени, если в него внести сразу несколько различных солей, скажем, соли натрия, калия и лития.
Было решено немедленно провести хотя бы один опыт со смесью, а уж затем устроить перерыв. Обоим не терпелось узнать, можно ли определить по спектру состав вещества, в которое входит много разных элементов, или нет.Наступала решительная минута. Кирхгоф ходил по комнате взад и вперед, потирая усталые глаза руками. Бунзен, невозмутимый, как всегда, тщательно и долго смешивал несколько солей. Наконец он зачерпнул проволочкой несколько крупинок смеси и всунул в пламя. Пламя окрасилось в ярко-желтый цвет: это натрий забивал все другие вещества.
А что показывал спектроскоп?Кирхгоф долго смотрел в трубу. Было тихо. В пламени потрескивали соли. У Бунзена чуть-чуть дрожала рука, в которой он держал проволочку.
— Я могу сказать, какие соли ты намешал, — проговорил, наконец, Кирхгоф:—в смеси есть натрий, калий, литий и еще стронций.
— Правильно! — воскликнул Бунзен.
Он закрепил проволочку в стойке и бросился к трубе спектроскопа. Вот что он там увидел.
Все яркие линии сияли отдельно, каждая на своем месте. Яснее всех выступала двойная желтая линия натрия. Но и фиолетовая линия калия, и красная лития, и голубая стронция — все отчетливо светились в разных частях широкой разноцветной полосы спектра.
Подобно тому, как удается в густой толпе разыскать человека по его голосу, так можно было обнаружить каждый элемент из смеси по световому лучу, который давали его раскаленные пары. Призма отбрасывала лучи, испускаемые разными элементами, на различные места, и ни один цвет поэтому не мог замаскировать другой.
Кирхгоф и Бунзен могли поздравить друг друга с победой. Цель, которую они себе поставили, была достигнута: они открыли новый способ химического исследования веществ — спектральный анализ.34
<<< Оглавление