1870년대 중반까지 알려진 가장 중요한 가스는 수소를 제외하고 액화되었습니다. Krako’w 과학자들이 약간의 미세한 물방울을 보았지만 이것이 액화를 완고하게 거부했지만 이것이 불순물인지는 확실하지 않았습니다. 그러나 액화하는 데 더 중요한 미지의 가스가 하나 있었고 이것이 지구 밖에서 발견된 최초의 원소였습니다.
1868년 프랑스 천문학자 피에르 얀센은 개기일식이 일어나는 동안 태양 채층(태양 대기의 얇은 층)에서 나오는 빛의 스펙트럼을 연구하기 위해 인도에 있었습니다. 그는 587.49나노미터의 파장을 가진 밝은 노란색 선을 발견했는데, 이는 처음에 나트륨으로 인한 것으로 추정되었습니다. 같은 해 말에 영국 천문학자 노먼 로키어(Norman Lockyer)는 나중에 네이처(Nature) 저널의 첫 번째 편집자가 된 동일한 선을 관찰했습니다. 록키어는 이 분광선이 지구에는 알려지지 않았지만 태양에는 존재하는 새로운 원소 때문이라고 결론지었습니다. 그와 에드워드 프랭클랜드(왕립 연구소의 화학 교수)는 그리스어로 태양을 의미하는 헬리오스(helios)에서 헬륨 원소를 명명했습니다. ).
1895년 스코틀랜드의 화학자 William Ramsay는 University College London의 실험실에서 광물 클레베이트를 광물산으로 처리하여 헬륨을 분리했습니다. 램지는 아르곤을 찾고 있었지만 황산에 의해 방출된 가스에서 질소와 산소를 분리한 후 태양의 스펙트럼에서 관찰된 선과 일치하는 밝은 노란색 선을 발견했습니다. Lockyer와 물리학자 William Crookes는 그 정체를 확인할 수 있었습니다. 기체를 헬륨으로. 우리는 이제 헬륨이 방사능 때문에 다양한 광물에 갇혀 있다는 것을 알고 있습니다. 알파 입자는 헬륨 핵이므로 방사성 붕괴 과정으로 인해 지구 내부에서 지속적으로 헬륨이 생성됩니다. Ramsay의 발견과 동시에 스웨덴의 화학자들은 원자량을 정확하게 결정하기 위해 충분한 양의 가스를 수집하는 데 성공한 화학자들에 의해 헬륨을 동일한 광물에서 독립적으로 분리했습니다. 램지는 1904년 ‘공기 중 불활성 기체 원소를 발견하고 주기율표에서 원소의 위치를 결정한 공로를 인정받아’ 노벨상을 수상했습니다. 가스: 아르곤, 네온, 크립톤 및 크세논.
가장 가벼운 요소 액화
헬륨이 발견되었으므로 수소와 헬륨을 모두 액화하는 경주가 시작되었고 그 경주에서 1등으로 결정된 한 사람은 James Dewar 경이었습니다. 듀어는 에든버러 대학교에서 교육을 받았고, 케임브리지에서 잠시 공부한 후 1877년에 왕립 연구소의 풀러 화학 교수가 되었으며, 처음에는 패러데이가 그 자리를 맡았습니다. 이듬해 그는 파리에서 Cailletet 장치를 구입했고 몇 달 안에 Royal Institution의 Friday Evening Discourses 중 한 곳에서 위대하고 좋은 사람들에게 액체 산소 방울을 시연했습니다. 폴란드 과학자들을 따라잡기 위해서는 수년간의 작업이 필요했지만 1886년 듀어는 고체 산소를 생산하는 데 성공했습니다.
제임스 듀어 경
Dewar는 그의 강의 시연 중 하나에서 연구를 공개적으로 볼 수 있어야 한다고 항상 열망했으며 그의 극저온 액체가 시험관에서 조용히 끓기를 원했고 한 가지 문제는 내부에 매우 차가운 액체가 담긴 유리 용기가 서리가 내리는 경향이 있다는 것이었습니다. 이것은 차가운 액체를 보이지 않게 하고 더 나쁘게는 열이 외부 세계에서 내부로 들어오고 있다는 신호입니다. 필요한 것은 시원한 액체를 보기 좋고 차갑게 유지하면서도 여전히 볼 수 있도록 하는 용기였습니다. Dewar는 문제를 해결하기 위해 노력했고 결국 몇 시간 동안 신중한 디자인, 참을성 있는 생각, 세심한 유리 불기의 결과를 시연할 준비가 되었습니다. 1893년 1월, Friday Evening Discourse의 청중에게 Dewar는 진공 플라스크 또는 ‘dewar’로 알려지게 된 그의 유명한 이중벽 용기를 공개했습니다. 뜨거운 커피를 담는 현대식 버전은 더 이상 투명하지 않고 종종 (설명할 수는 없지만) 타탄 무늬로 장식되어 있지만, 이제는 ‘보온병’이라는 상품명으로 자주 알려져 있습니다. 벽 사이의 영역은 전도와 대류를 통한 열 손실을 최소화하기 위해 비워지고, 내벽에 반사 코팅(은도금)을 적용하여 복사로 인한 열 손실을 최소화할 수 있습니다.
