朱長超
光譜是元素的身份證,可以用光譜分析方法鑒定物質(zhì)的組成。這是德國化學(xué)家本生和物理學(xué)家基爾霍夫合作研究的成果。
光譜分析方法非常靈敏。在純凈的條件下,百萬分之一克的物質(zhì)在煤氣燈下發(fā)出的光,也能被光譜儀所發(fā)現(xiàn),所鑒別。
他們用光譜分析方法分析了花崗石、煙灰、牛奶、血液、豬肉等物品,了解到這些物質(zhì)的組成。遺憾的是,這些物質(zhì)的元素都是已知的常見元素。
本生相信肯定還有新的元素沒有被發(fā)現(xiàn)。他找來凡是能找得到的物質(zhì),在分光鏡中對它的光譜檢查一番。這真如大海里撈針。
本生不急不躁地做著光譜分析,一種物質(zhì)分析好了,再分析另一種物質(zhì)。有一次,有人給他送來了杜爾漢礦泉水,這是一種能治病的水。為什么能治病,人們并不知道,也不清楚它的構(gòu)成。
本生拿起白金絲,取出一滴礦泉水,放在煤氣燈上的火焰里。從分光鏡里觀察它的光譜,發(fā)現(xiàn)水里有鈉、鉀、鋰、鈣、鍶等元素的光譜,但沒有新元素的光譜。
沒有看到新的光譜線,本生有點失望。但是,他想,如果這種礦泉水里的新元素含量非常少,不也有司‘能看不到它的譜線嗎?
他把這種待分析的礦泉水進行蒸發(fā)濃縮,再用白金絲取一點放到煤氣燈上燃燒,還是沒有發(fā)現(xiàn)新的光譜線,只看到一些常見的光譜線,而且非常強烈。他想,濃縮以后,可能存在的新元素的濃度提高了,但常見元素的含量也提高了,它們的含量比可能存在的新元素高得多,它們發(fā)出的光譜有可能擋住了微量的新元素發(fā)出的光譜。
如果礦泉水里有新元素的話,必須先分離這些常見元素,這樣,可能存在的新元素就會無處躲藏了。他分離了溶液中的鈉元素、鋇元素等含量很大的常見元素后,取出一點放在火焰上燃燒,這一次,他發(fā)現(xiàn)了兩條陌生的譜線。
這是兩條從來沒有發(fā)現(xiàn)過的光譜線,本生非常激動。為了確信自己發(fā)現(xiàn)了新元素,他將新發(fā)現(xiàn)的譜線與所有已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的元素的光譜線一一對照,沒有發(fā)現(xiàn)哪一個已知元素的光譜是這樣的。
就這樣,本生發(fā)現(xiàn)了一種新元素的蹤跡。本生給它起了個名字,叫作“銫”,拉丁語的意思是“天藍”。
一種新元素的發(fā)現(xiàn),光發(fā)現(xiàn)它的光譜線是不夠的,光譜線只能算是它的身分證,還不是元素本身。只有獲得了新元素本身,才算發(fā)現(xiàn)了新元素。
杜爾漢礦泉水中的銫元素只有幾萬分之一,合量非常稀少。要分離出這種元素來,談何容易。礦泉水工廠的老板幫了他的忙,本生對大量礦泉水進行濃縮,提煉出了4萬多毫升濃縮礦泉水,并從這里提純了7克十分寶貴的銫元素。