Уильям Рамзай (Рэмзи)
2 октября 1852 г. - 23 июля 1916 г.
Шотландский химик Уильям Рамзай (Рэмзи)
родился в Глазго. Его родителями были инженер и бизнесмен Уильям Рамзай
и Катерина (Робертсон) Рамзай, дочь эдинбургского врача, который
написал учебник химии. Единственный ребенок в семье, Р. получил строгое
пуританское воспитание. В 1866 г., после окончания в Глазго академии
(академией в Шотландии называют среднюю школу. - Ред.), он поступил в
этом же городе в университет, где изучал латинский и греческий язык,
логику и математику, прослушал общий курс литературы.
Р. собирался
стать священником, но на последнем курсе университета увлекся
естественными науками. Он начал изучать анатомию и геологию, посещал
лекции шотландского химика Джона Фергюсона и известного английского
физика Уильяма Томсона, работал помощником лаборанта в местной
химической лаборатории. Поступив в 1871 г. в Тюбингенский университет,
Р. работал у немецкого химика-органика Рудольфа Фиттига. в 1872 г. он
защитил докторскую диссертацию, которая называлась 'Исследования
толуоловой и нитротолуоловой кислот' ("Investigations on the Toluic and
Nitrotoluic Acids").
Вернувшись в том же году в Эдинбург, Р. был принят на должность
ассистента в колледж Андерсона, а в 1874 г. назначен
ассистентом-куратором у Фергюсона в университете Глазго. Все эти годы
Р. проявлял интерес к физической химии. В 1880 г. он получил место
профессора химии в Университетском колледже в Бристоле, где начал
изучать давление пара и критическое состояние жидкостей.
После назначения руководителем кафедры общей химии в этом колледже в
1887 г. Р. вплотную занялся исследованием процессов испарения и
диссоциации паров и жидкостей. Подтвердив линейную зависимость
поверхностного натяжения и температуры в жидкостях, он начал изучать
аномалию, на которую в свое время обратил внимание английский физик Дж.
У. Стретт (лорд Рэлей). Аномалия эта заключается в том, что атмосферный
азот имеет несколько большую плотность, чем полученный искусственно.
Вслед за Рэлеем Р. предположил, что эта разница может объясняться
присутствием в воздухе неизвестного газа. Ему удалось подтвердить
гипотезу Рэлея. Р. удалил из взятого на пробу воздуха кислород, а также
весь азот, пропустив оставшийся газ несколько раз через нагретый
магний. В результате этого эксперимента, проведенного в 1894 г., было
открыто существование неизвестного до того времени газа. Поскольку этот
газ не вступал в химические реакции ни с одним другим элементом, Р.
назвал его аргоном (от греческого 'инертный').
Узнав о том, что американский геолог Уильям Хиллебранд получил путем
нагревания определенных минералов газ, который предположительно считали
азотом, Р. в начале 1895 г. взялся установить, содержится ли и в этом
газе аргон. Такое открытие означало бы, что аргон входит в состав
земной коры. Спектральный анализ газа подтвердил наличие гелия и следы
аргона. Несмотря на то, что астрономы Пьер Жансен и Джозеф Локьер
установили существование гелия в спектре Солнца более чем 30 годами
ранее, этот газ больше нигде не могли обнаружить.
Проведя дополнительные опыты, Р. доказал, что гелий, как и аргон,
представляет собой инертный газ. Тщательно изучив периодическую таблицу
химических элементов Дмитрия Менделеева, Р. и Рэлей пришли к выводу,
что аргон и гелий являются двумя представителями семейства пока еще не
открытых элементов. Казалось очевидным, что эти неоткрытые элементы
должны встречаться в природе в меньших количествах, чем аргон или
гелий, и, следовательно, их будет значительно труднее обнаружить.
Исследуя различные минералы и метеориты, Р. не нашел никаких следов
инертных газов. Однако в 1898 г., работая с Морисом Траверсом, он
применил совершенно иной аналитический подход. Для того чтобы
установить вещества, входящие в состав неизвестных жидкостей, как
правило, медленно повышали температуру этих жидкостей, отмечая точную
температуру кипения каждого вещества. Используя метод, который позволил
охладить и сжижить большое количество аргона, Р. выделил еще два
инертных газа и назвал их криптоном и неоном (от греческих слов,
означающих соответственно 'скрытый' и 'новый').
В результате дальнейшей работы он открыл еще один инертный газ, который
назвал ксеноном (от греческого 'незнакомый'). Таким образом, число
инертных газов увеличилось до пяти. В течение последующих двух лет он
подтвердил, что эти пять газов действительно обладают теми свойствами,
которых и ожидали от этого нового класса элементов. Так в периодическую
таблицу была добавлена новая группа элементов.
В 1904 г. Р. была присуждена Нобелевская премия по химии 'в знак
признания открытия им в атмосфере различных инертных газов и
определения их места в периодической системе'. В то же самое время
Рэлей получил Нобелевскую премию по физике за свою работу по
концентрации газов и ту роль, которую он сыграл в открытии аргона.
Представляя Р. от имени Шведской королевской академии наук, И.Э.
Цедерблом подчеркнул огромное значение его достижений: 'Открытие
совершенно новой группы элементов, ни один из представителей которой не
был точно известен ранее, - это совершенно уникальное явление в истории
химии'. Работа Р. имела решающее значение не только для создания в 1913
г. Нильсом Бором теории атомной структуры. Открытие Р. гелия позволило
заменить легковоспламеняющийся водород, который тогда использовали для
наполнения воздушных шаров, аэростатов и цеппелинов, инертным, а
следовательно, более безопасным газом.
Вскоре после открытия инертных газов Р. обратил внимание на газ,
называемый тогда 'эманация' (испускание. - Ред.), который Эрнест
Резерфорд и Ф.Е. Дорн связывали с радиоактивными элементами торием и
радием. Работа Резерфорда, проведенная в 1902 г., убедила Р. в том, что
эманация представляет собой инертный газ, который, судя по всему,
должен принадлежать к аргоновой группе. В 1903 г., работая с Фредериком
Содди, Р. наблюдал линии гелия в спектре бромида радия. Семь лет спустя
Р. и Витлоу-Грей экспериментально доказали, что главный компонент этой
эманации является менее плотным, чем сам радий, - на четыре атомные
единицы, т.е. на точный вес ядра гелия. Эти открытия дополнили
периодическую таблицу еще одним инертным газом - радоном, подтвердив
тем самым гипотезу Резерфорда о том, что радиация связана с
превращением одного элемента в другой.
В 1881 г. Р. женился на Маргарет Буханан. У них родилось двое детей.
Помимо проведения научных исследований, Р. 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 г. P., которого студенты и коллеги считали
неутомимым и неисправимым оптимистом, продолжал работать у себя дома, в
Хэцлмиере. В 1914 г., после того как Великобритания объявила войну
Германии, Р. предложил правительству свои услуги, однако здоровье его
уже было подорвано. 23 июля 1916 г. Р. умер от рака в Хэцлмиере.
Помимо Нобелевской премии, Р. был удостоен медали Дэви Лондонского
королевского общества (1895), медали Августа Вильгельма фон Гофмана
Германского химического общества (1903) и других наград, а также
отмечен многими почетными степенями В 1902 г. ученому был пожалован
титул пэра.
