Уильям рамзай что открыл
РАМЗАЙ, УИЛЬЯМ
РАМЗАЙ, УИЛЬЯМ (Ramsay, William) (1852–1916) (Великобритания). Нобелевская премия по химии, 1904.
Родился 2 октября 1852 в небольшом городке Хай Уикомб (около Глазго в семье инженера и бизнесмена Робертсона У.Рамзай и дочери врача Катерины Робертсон. Единственный ребенок, он получил строгое пуританское воспитание. В 1866, после окончания школы в Глазго, поступил в этом же городе в университет, где изучал латинский и греческий языки, логику и математику, прослушал общий курс литературы.
Рамзай собирался стать священником, но на последнем курсе университета увлекся естественными науками. Впоследствии он так объяснил свой выбор: «Разрешение загадок обладает для многих людей большой притягательной силой. Природа окружает нас загадками, и попытки их решения принадлежат к величайшим радостям жизни». Он начал изучать анатомию и геологию, посещал лекции Уильяма Томсона, лорда Кельвина, работал помощником лаборанта в химической лаборатории у профессора Роберта Тетлока.
В 1871 стажировался в Тюбингенском университете у немецкого химикаорганика Рудольфа Фиттига (1835–1910). В 1872 защитил диссертацию Исследования толуиловой и нитротолуиловой кислот.
Вернувшись в том же году в Эдинбург, Рамзай был принят на должность ассистента в Андерсонколледже, а в 1874 – ассистентомкуратором в университете Глазго. В своей первой работе, опубликованной в 1876, он отдал дань органической химии, описав впервые пиридин.
В 1880 стал профессором химии в Университетском колледже в Бристоле, где изучал давление пара и критическое состояние жидкостей. Эти проблемы привели его к знакомству в 1883, а затем и к дружбе с Менделеевым. Товарищеские контакты связывали его и с другими русскими химиками – Павлом Ивановичем Вальденом (1863–1957), Николаем Александровичем Меншуткиным (1842–1907), Федором Федоровичем Бейльштейном (1838–1906).
В 1887 Рамзай возглавил кафедру неорганической химии Лондонского университета, где и трудился до выхода в отставку.
В начале 1890-х английский физик (лорд Рэлей, лауреат Нобелевской премии, 1904) удалил азот из воздуха окисляя его с помощью электрического разряда, в результате чего получил неизвестный остаточный газ. Рамзай узнал об исследованиях Стратта и применил более эффективные химические методы получения нужного газа. Они скоординировали усилия и в 1895 объявили об открытии этого газа. Газ оказался химически инертным (причина, по которой он не окислялся вместе с азотом), а потому они назвали его аргоном, что означает «инертный» по-гречески.
Нагреванием некоторых минералов (например, клевеита) ранее получали газ, который считали азотом. Рамзай в начале 1895 доказал, что в состав этого газа входит гелий.
В 1898, работая с Морисом Уильямом Траверсом (1872–1961), Рамзай применил сжижение аргона на холоде. В результате Рамзай обнаружил еще два инертных газа и назвал их криптоном (от греч. kryptós – скрытый) и неоном (от греч. néos – новый).
В ходе дальнейшей работы он открыл еще один инертный газ, который назвал ксеноном (от греч. xenos – чужой). В течение последующих двух лет он подтвердил, что пять обнаруженных газов обладают ожидаемыми для нулевой группы элементов свойствами.
Рамзай обратил внимание на газ, называемый «эманацией», который Э.Резерфорд (Нобелевская премия, 1908) и Фридрих Эрнст Дорн (1848–1916) связывали с радиоактивными элементами торием и радием. В 1910 Рамзай и ВитлоуГрей экспериментально доказали, что главный компонент эманации – еще один инертный газ – радон.
Так в Периодическую таблицу была добавлена новая группа элементов. Открытия Рамзая явились еще одним подтверждением Периодической системы Менделеева.
Работа Рамзая имела решающее значение для создания в 1913 Нильсом Бором (1885–1962) теории строения атома (Нобелевская премия по физике, 1922).
С этим открытием связаны все проблемы химии и практического применения инертных газов в целом. Открытие Рэлеем гелия позволило заменить водород, который тогда использовали для наполнения воздушных шаров и аэростатов, инертным, а следовательно, более безопасным газом. И это только один из множества аспектов роли инертных газов в практике.
В 1960-х профессор Калифорнийского университета в Беркли Нил Бартлетт открыл новую эпоху в истории инертных газов – химию их соединений. Он первым (1962) синтезировал истинное химическое соединение инертного газа – XePtF6.
В 1904 Рамзаю была присуждена Нобелевская премия «в знак признания открытия в атмосфере различных инертных газов и определения их места в Периодической системе».
Рамзай много внимания уделял реформе образования. Стремлением повысить уровень преподавания были ознаменованы все 25 лет его работы в Университетском колледже. После ухода в отставку в 1912 продолжал работать у себя дома, в Хецлмиере.
Его интересовали свойства эманации радия. Он занимался радиотерапией, проблемами сточных вод, разработал метод подземной газификации угля.
В 1907–1909 Рамзай – президент Лондонского химического общества, в 1911 – президент Британской ассоциации развития науки, в 1913 избран иностранным членом Перебургской АН.
Прекрасно знал литературу, великолепно играл на фортепиано, владел шестью языками, в том числе русским, и был отличным оратором; в то же время был прост и скромен.
23 июля 1916 умер в Хай-Уикомбе (графство Букингемшир) от рака после тяжелой операции.
Работы: Экспериментальные основания теоретической химии для начинающих / Пер. с англ. М., 1887; Краткий учебник неорганической и физической химии. М., 1898; Современная химия. Ч. 12. СПб, 1906–1907; Благородные и радиоактивные газы / Пер. с нем. Казань, 1909; Одесса, 1909; Новейшая химия. В 2-х ч. / Пер. с англ. М., 1910.
Нобелевские лауреаты: сэр Уильям Рамзай
Munn & Co./Wikimedia Commons
В нашем прошлом выпуске рубрики «Как получить Нобелевку» мы рассказали о том, как Джон Уильям Стретт, более известный как лорд Рэлей, искал причину несоответствия в плотности азота, полученного химическим путем, и азота, полученного из воздуха, и как ему в этом помог шотландский химик Уильям Рамзай. Открытие нового газа, которого достаточно много в, казалось бы, изученном-переизученном воздухе, стало сенсацией номер один 1894 года. И вполне естественно, что в числе первых кандидатов на Нобелевскую премию были наши герои. Вполне естественно, что они вместе получали премию в декабре. Удивительно, что первый получил премию по физике, а другой — по химии. Наш сегодняшний рассказ — об Уильяме Рамзае.
Уильям Рамзай
Родился 2 октября 1852 года, Глазго, Шотландия, Великобритания.
Умер 23 июля 1916 года, Хай-Уиком, Бакингемшир, Великобритания.
Нобелевская премия по химии 1904 года. Формулировка Нобелевского комитета: «В знак признания открытия им в атмосфере различных инертных газов и определения их места в периодической системе» (in recognition of his services in the discovery of the inert gaseous elements in air, and his determination of their place in the periodic system).
Будущий нобелевский лауреат родился в Глазго в семье шотландского инженера и предпринимателя Уильяма Рамзая из клана Рамзаев (да, он был горцем, и иногда носил килт с официальным рисунком клана — тартаном, и да, в те годы было принято называть старших сыновей в честь отца). Мать его, Катерина Робертсон, была дочкой известного шотландского врача, автора известного в Британии учебника химии. Дядя Уильяма Рамзая-младшего, Эндрю Рамзай, был очень известным шотландским геологом.
Тартан клана Рамзаев
Поэтому, конечно, Уильям интересовался наукой с детства, несмотря на строжайшее пуританское воспитание. Он окончил строгую академию Глазго (так на самом деле называлась средняя школа в Шотландии), но готовился молодой человек быть пастором. Именно с этой целью он поступил в 1866 году в Университет Глазго, где учил древние языки (латынь и греческий, причем больше Рамзай любил древнегреческий язык, что сказалось при выборе им названий для открытых химических элементов), логику, математику и мировую литературу. Все бы так и шло, если бы на последнем курсе он все-таки предсказуемо не увлекся естественными науками. Видимо, сыграл свою роль учебник, написанный дедом. Уильям-младший решил стать химиком.
По окончании университета он остался в нем работать у достаточно известного химика Томаса Андерсона. Любой человек, изучавший органику, может сказать несколько теплых слов в его адрес за открытие простейшего шестиатомного ароматического гетероциклического соединения под названием «пиридин» — основы многих важных природных веществ.
Уильям Рамзай
Sir William Ramsay
Уильям Рамзай родился 2 октября 1852 года в городе Глазго, Шотландия. Образование получил в родном городе, вначале учился в академии, а затем продолжил изучение химии в университете. Его научные интересы являлись достаточно разнообразны. Первые работы Рамзая посвящены молекулярной физике. Диссертацию защищал о свойствах толуоловых и нитротолуоловых кислот.
В 1880 году принял приглашение из университета в Бристоле и вел в этом университете лекции и практические занятия. В конце сентября 1881 года ученый избран деканом факультета. В это же время Рамзай пишет книгу для студентов первого курса «Основы химической теории для начинающих», в которой описан ряд количественных экспериментов.
Через три года Рамзай познакомился с Дмитрием Ивановичем Менделеевым. Между учеными установились теплые, дружеские отношения, продлившиеся всю жизнь. В 1887 году Уильям приглашен на кафедру химии при университетском колледже в Лондон. Рамзай первым принимает периодический закон как основу для преподавания общей и неорганической химии и в 1891 году выходит его учебник «Система неорганической химии».
Ученый изобрел микровесы для измерения очень легких объектов и оригинальный способ измерения молекулярного веса жидкости. Поздние работы посвящены радиоактивным превращениям элементов.
Однако знаменит Рамзай именно за изучение газов. В 1894 году Уильям посетил лекцию Лорда Рэлея, на которой тот упомянул, что заметил различия в свойствах азота, выделенного из воздуха и азота, полученного химическим путем. Ученый заинтересовался данным парадоксом и занялся исследованиями. Вскоре выяснил, что в составе воздуха находится газ, не обнаруживающий никакой химической активности, но, тем не менее, влияющий на его физические свойства. Первооткрыватель назвал этот газ аргоном. Позже, открыл ксенон, неон и криптон.
Именно Уильяму удалось выделить в чистом виде гелий, который наблюдали в солнечном спектре, но до этого никогда не обнаруживали на земле. Именно за эти исследования в 1904 ему присудили Нобелевскую премию. Через шесть лет ему удалось открыть еще один газ: радон.
В марте 1910 году Рамзай ушел в отставку из университетского колледжа, но продолжил научные исследования в домашней лаборатории. Во время своих экспериментов ученый неоднократно подвергался радиоактивному облучению, в результате чего болел раком. В конце 1915 года Рамзаю сделана операция, которая, к сожалению не принесла ему облегчения.
Великий ученый Уильям Рамзай скончался 23 июля 1916 года в возрасте 63 лет в Хай-Уиком.
Лауреат Нобелевской премии по химии 1904 года
Член Лондонского королевского общества (1888)
Член-корреспондент (1901) и почетный член (1913) Петербургской Академии наук
Медаль Барнарда (1895)
Медаль Маттеуччи (1907)
Медаль Эллиота Крессона (1913)
В 1970 году Международный астрономический союз присвоил имя Уильяма Рамзая кратеру на обратной стороне Луны
Система неорганической химии. 1891.
Газы в атмосфере. История и открытия. 1896.
Современная химия. 1900.
Введение в изучение физической химии. 1904.
Элементы и электроны. 1913.
Очерки биографические и химические. 1908.
Гипотеза молекулярной конфигурации в трех измерениях. 1916.
Уильям Рамзай
британский химик и физик, Нобелевский лауреат
Уильям Рамзай за работой
Его научные интересы были достаточно разнообразны. Первые работы Рамзая были посвящены молекулярной физике. Диссертацию он защищал о свойствах толуоловых и нитротолуоловых кислот. Изобрел микровесы для измерения очень легких объектов и оригинальный способ измерения молекулярного веса жидкости. Поздние работы были посвящены радиоактивным превращениям элементов. Но знаменит он именно за изучение газов.
В 1894 году Рамзай посетил лекцию Лорда Рэлея, на которой тот упомянул, что заметил различия в свойствах азота, выделенного из воздуха и азота, полученного химическим путем. Рамзай был так заинтересован этим парадоксом, что занялся исследованиями.
Вскоре он выяснил, что в составе воздуха находится газ, не обнаруживающий никакой химической активности, но, тем не менее, влияющий на его физические свойства. Рамзай назвал этот газ аргоном. Позже он также открыл ксенон, неон и криптон. Ему удалось выделить в чистом виде гелий, который наблюдали в солнечном спектре, но до этого никогда не обнаруживали на земле.
Именно за эти исследования в 1904 ему присудили Нобелевскую премию. А шестью годами позже ему удалось открыть ещё один инертный газ – радон.
Уильям Рамзай скончался 23 июля 1916 года в возрасте 63 лет в Хай-Уиком (Англия).
Жизнь и деятельность Уильяма Рамзая
Открытия Уильяма Рамзая добавили в таблицу Менделеева совершенно новое семейство химических элементов — благородные газы. Он предсказал существование этого семейства газов и либо открыл, либо первым изолировал каждого члена группы. Он создал самый первый в мире источник неонового свет. Рамзи был удостоен Нобелевской премии по химии 1904 года за свою работу.
Уильям Рамзай родился 2 октября 1852 года в Глазго, Шотландия, Великобритания. Его отцом был Уильям Рамзай, инженер-строитель. Его матерью была Кэтрин Робертсон, гувернантка. Обоим родителям было почти сорок, когда родился Уильям, и он был их единственным ребенком.
Родители Уильяма были добрыми и образованными людьми из зажиточного среднего класса. Семья его отца занималась красильным бизнесом на протяжении семи поколений. Дед Уильяма основал Химическое общество Глазго, а дядей Уильяма был геолог сэр Эндрю Рамзай. Семья его матери была врачами на протяжении нескольких поколений. В 1858 году, в возрасте 5 лет, Уильям поступил в подготовительную школу мистера Старка.
Уильям любил животных, особенно собак. С терпением и добротой он обучил собак своей семьи на необычайно высоком уровне. Люди заметили, что он жил в своем собственном мире, часто упуская из виду то, что происходило в школьных классах. Его родители посещали кальвинистскую церковь по воскресеньям, и Уильям сидел с ними. Уильям внимательно читал Библию во время проповедей, обычно на французском или немецком, улучшая свои знания этих языков в дополнение к углублению в Библию.
Примерно в 1863 году, в возрасте 10 лет, Уильям начал посещать Академию Глазго. Он был на два года младше остальных мальчиков в его классе. Его учили по типичной классической программе с упором на латынь. Он достаточно выучил химию, чтобы делать фейерверки.
Уильям поступил в Университет Глазго в октябре 1866 года в возрасте 14 лет. Он учился по классической программе общеобразовательных искусств по латыни, греческому языку, логике и математике. В свободное время он и его давний друг Генри Файф, студент-химик, проводили химические эксперименты. В мае 1869 года Уильям закончил младший курс и сразу же начал изучать химию в лабораториях университета.
В октябре, когда лекции возобновились, он прослушал курсы химии и курс естественной философии (физики) великого лорда Кельвина.
Открытие аргона
Теперь мы перенесемся во времени в 1887 год. В том же году, в возрасте 35 лет, Рамзи стал заведующим кафедрой химии в Университетском колледже Лондона (UCL), где он изучал оксиды азота. 19 апреля 1894 года он посетил лекцию об азоте известного физика Джона Уильяма Стратта (более известного как лорд Рэлей). Рэлей представил публике загадку. Он обнаружил, что азот в воздухе неизменно на 0,5% плотнее, чем азот, полученный из соединений азота. Как такое могло быть? После лекции Рамзай попросил разрешения Рэлея исследовать проблему. Рэйли согласился, и ученые согласились оставаться на связи.
В августе 1894 года Рамзай удалил из образца воздуха известные компоненты — кислород, углекислый газ и азот. Сделав это, он понял, что есть еще один газ, составляющий одну восьмидесятую от первоначального объема. Он изучил газ с помощью спектроскопии — метода «снятия отпечатков пальцев» с химикатов — и обнаружил, что спектр газа не соответствует ни одному из известных газов.
Линейчатый спектр аргона. Этот «отпечаток пальца» был ключевой частью доказательства Рамзи того, что он выделил новый химический элемент.
Рэлей и Рамзай написали совместную статью в 1895 году, уведомив мир об открытии ими нового химического элемента. Они назвали его аргоном, от греческого «аргос», что означает «бездействующий» или «ленивый», потому что Рамзи обнаружил, что он не вступает в химическую реакцию ни с чем.
Открытие гелия
Первое свидетельство существования гелия появилось в августе 1868 года, когда Пьер Янссен наблюдал затмение с помощью спектроскопа для изучения выступов в солнечной короне. В своих спектрах Янссен наблюдал желтую линию, похожую на линии в спектре натрия. Норман Локьер изучил эту новую желтую линию и предположил, что она может быть вызвана новым элементом. В последующие годы существование гелия, названного в честь греческого бога солнца Гелиоса, обсуждалось, но ученые не могли прийти к единому мнению о его статусе.
В 1895 году, через год после того, как они с Рэли открыли аргон, Рамзай прочитал статью Уильяма Хиллебранда, описывающую, как, добавив кислоту к урановому минералу, он высвободил инертный газ, который, как он считал, был азотом. Рамзай подумал, может ли газ быть аргоном на самом деле, и решил выяснить. Он повторил эксперимент Хиллебранда и собрал газ. Спектроскопия показала, что газ не был ни азотом, ни аргоном. В его спектре была линия, принадлежащая неизвестному земному веществу. Однако эта и другие линии, присутствующие в спектре, были замечены в спектре Солнца. Означает ли это, что газ, выделившийся из уранового минерала, на самом деле был гелием?
Рамзай рассказал Норману Локьеру, как он высвободил гелий из камня, и спросил Локьера, не хочет ли он повторить это и подтвердить, что Локьер и сделал. Можно сказать, что Янссен и Локьер открыли гелий на Солнце, хотя они так и не смогли доказать, что это новый элемент. Работа Рамзая предоставила доказательство и произвела первые в мире образцы.
В 1896 году Рамзай предсказал существование новой группы в периодической таблице. В статье под названием «Газы атмосферы» он показал галогеновую группу, содержащую такие элементы, как фтор, хлор и бром, с новой группой справа от нее, содержащей гелий, аргон и другие газы, которые еще предстояло открыть.
Следует иметь в виду, что в те дни об элементах было известно гораздо меньше. Многие ученые продолжали отрицать само существование атомов. Интерпретации Рамзаем периодической таблицы мешал тот факт, что он работал с атомными весами, потому что открытие Генри Мозли атомных чисел как истинной основы периодической таблицы лежало почти на два десятилетия вперед.
Несмотря на трудности, с которыми он столкнулся, предсказание Рамзи оказалось верным. В 1896 году он упросил 24-летнего химика по имени Моррис Трэверс остаться в UCL. Трэверс был помощником Рамзая с 1894 года и планировал провести два года в Германии. Он обнаружил, что невозможно устоять перед Рамзаем, который предложил ему мечту каждого химика — перспективу открытия нового элемента. В 1897 году Рамзай прочитал лекцию о своих поисках новых элементов Британской ассоциации развития науки в Торонто, Канада.
Рамзай решил пойти по пути, который привел его к гелию; он начал с исследования полезных ископаемых, чтобы увидеть, сможет ли он высвободить новый газ. Он даже получил образцы метеоритов, чтобы попытаться извлечь новый благородный газ. Он ничего не нашел.
В июне 1898 года Рамзай изменил курс. Расчет скорости утекания атомов с Земли показал, что газ, который он искал, должен удерживаться земным притяжением, а не улетучиваться в космос, как гелий. Возможно ли, спросил он себя, когда он открыл аргон, он пропустил другие благородные газы, скрывающиеся в воздухе в более низких концентрациях?
Открытие криптона
Рамзай и Трэверс открыли криптон до того, как открыли неон. Пока они практиковали экспериментальные процедуры для своего исследования неона, они испарили около 1 литра жидкого воздуха, пока не осталось всего 100 мл жидкости. Рамзай искал неон — более легкий газ, чем аргон. Однако, ему пришла в голову интригующая идея, что в воздухе может присутствовать и более тяжелый благородный газ. Если да, то он должен присутствовать в 100 мл оставшейся жидкости. Траверс выпарил это дополнительно, чтобы оставить 10 мл жидкости, из которой он удалил кислород и азот. Он взял образец оставшегося газа в вакуумной трубке и 31 мая 1898 года применил высокое напряжение, чтобы измерить спектр газа. Как и ожидалось, спектр показал присутствие аргона, но, что удивительно, были также две блестящие линии, которых никогда раньше не было — одна желтая и одна зеленая.
После дополнительных испытаний, подтверждающих его свойства, Рамзи и Трэверс были уверены, что открыли новый благородный газ, тяжелее аргона. Рамзи назвал его криптоном, от греческого слова «криптос», что означает «скрытый».
Открытие ксенона
В июле 1898 года, после дальнейшего фракционирования воздуха, Трэверс получил образец нового газа, который светился голубым светом в газоразрядной трубке. Его спектр и дальнейшие испытания показали, что это самый тяжелый из обнаруженных благородных газов. Рамзай назвал его ксенон, что означает «странный».
В 1910 году была наконец собрана проба газа и измерены его плотность и атомный вес. Этого добились Рамзай и его коллега Роберт Уайтлоу-Грей. Рамзай и Уайтлоу-Грей установили, что радон действительно является благородным газом.
Намного позже, в декабре 2015 года, новый элемент оганессон был добавлен в группу благородных газов периодической таблицы. Было получено лишь небольшое количество атомов оганессона, и ученые не могут быть уверены, будет ли его химическое поведение соответствовать другим элементам в группе. Фактически, теоретические расчеты показывают, что он будет химически довольно активным и, следовательно, не настоящим благородным газом.
И немного о личной жизни великого ученого. В 1881 году, находясь в Бристоле, Рамзай женился на Маргарет Бьюкенен, которая также приехала из Глазго. У них родились дочь и сын: Элизабет и Уильям Джордж.
Рамзай и его семья любили путешествовать; они проводили много времени в Северной Америке и Европе. Рамзай и его жена отправились в Индию зимой 1900–1901 гг. По предложению Дж. Н. Тата, чтобы помочь посоветовать местоположение нового Индийского научного института, часто называемого Институтом Тата.
В 1902 году он был посвящен в рыцари, став сэром Уильямом Рамзи. В 1912 году, в возрасте 60 лет, Рамзи ушел со своего кресла в UCL и поселился в большом доме и поместье недалеко от города Хазлмер, примерно в 30 милях (50 км) от центра Лондона. Он превратил конюшни поместья в лабораторию.
Уильям Рамзи умер в возрасте 63 лет от рака носа в Хай Викомб, Англия, Великобритания, 23 июля 1916 года. У него остались жена и двое детей. Он был похоронен на кладбище Святой Троицы в Хазлемере.