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四、斯达与理查兹的卓越功绩 康尼查罗虽然使原子量测定工作步入正确轨道,但所得到的只是原子量的约值。欲使化 学真正成为一门精确的科学,这显然是远远不够的。在通向精确的“真实”原子量的道路上 还布满荆棘,困难重重。这首先在于测定标样的化合物必须可以提高到高纯度,在诸多化合 物中,只有极少数化合物能满足这一要求。其次,必须有严密的实验手段,十分干净的实验 环境和相当精密的分析设备。最后,还要有高超准确的实验操作技能,以确保实验数据的高 度重复性。所有这些都无不昭示要得到准确的“直实"原子量需要有非凡的中验化学家。自 19世纪中叶开始到本世纪初叶,相继有两位卓的化学家为此付出了限辛的劳动。 比利时化学家斯达(J5.Stas,1813~1891)是最早进行原子量精确测定的人,他在1860 年提出采用。=16为原子量基准在广泛使用当时发展起来的各种制备纯净物质的方法的 同时,他一方面注意提高使用的蒸馏水的纯度,以防引入杂质,同时,将天平的灵敏度提高 到0.03毫克;另一方面选用易被制成高纯度的金属银作为测定基准物。这些精益求精的工 作使斯达在1857~1882这二十五年时间里测定了多种元素的精确原子量,其精度可达小 数点后4位数字,与现在原子量相当接近。继斯达之后,美国化学家理查兹 (T,w.Richard5,1868~1928)的工作更为出色.这使他因此而荣获1914年诺贝尔化学奖。 自1904年起,他和他的学生通过大量的分析工作修正了斯达的原子量值。例如,他发现斯 达使用的银中含有少量氧,于是采用如下方法玫进:用经过15次重结晶后得到的AgNO 还原得到银,再将银放置在石灰石上在氢气中熔化,从而得到不含氧的银。他通过这种方法 将银的原子是从107.93修正为107.88与现代银原子量更为接近. 五、原子量基准的演变与现代原子量的测定 原子量基准的选择是测定原子量的重要基础。最早的原子量基准是由道尔顿提出的 H=1。接着贝采里乌斯以0=100为基准。1860年,斯达提出0=16为基准,很快得到公 认并在化学领域沿用了整整一个世纪(1860~1960)。伴随着化学科学的不断发展和原子 量数值精度的不断提高,特别是1929年美国化学家乔克(W.F.Giauque,1895~1982) 等人在天然氧中发现了170和10两种同位素后,使得化学和物理两大领域的原子量基准 出现了差别。由于化学的原子量基准选用的是天然氧,而物理的原子量基准选用的是160= 16,因此精确计算得出化学原子量单位=1.000275×物理原子量单位,这佯就使得世界上 存在两套原子量数值,这势必要引起一些混乱.对此,化学和物理界都认识到统一两套原子 量单位的必要性。为此科学家们提出了许多建议。曾先后提出以4H=4和以19吓=19为基 准,但都因各自的不足而被否定口 1957年,美国质谱学家尼尔(A-O-Neer和化学家厄兰得(A.OLander)提出以12C =12为基准的方案。由于2C基准有利于采用质谱法则定核素的原子量,这一方案得到德 国著名质著学家马陶赫」.Mattauch的支持。1959年国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC 接受马陶赫的意见,决定建议使用12C=12为原子量基准.1960年国际纯粹与应用物理联合 会(IUPAC)接受了这项倡议,于是一个为世界公认的新原子基准诞生了。 规代测定原 子量主要有化学方法和物理方法(质谱法)。 化学方法是先制备该元素的 纯卤化物,采用银作二级基准分析卤化物纯度,再向一定量的卤化物样品溶液中加入等量的 四、斯达与理查兹的卓越功绩 康尼查罗虽然使原子量测定工作步入正确轨道,但所得到的只是原子量的约值。欲使化 学真正成为一门精确的科学,这显然是远远不够的。在通向精确的“真实”原子量的道路上 还布满荆棘,困难重重。这首先在于测定标样的化合物必须可以提高到高纯度,在诸多化合 物中,只有极少数化合物能满足这一要求。其次,必须有严密的实验手段,十分干净的实验 环境和相当精密的分析设备。最后,还要有高超准确的实验操作技能,以确保实验数据的高 度重复性。所有这些都无不昭示要得到准确的“真实”原子量需要有非凡的实验化学家。自 19 世纪中叶开始到本世纪初叶,相继有两位卓越的化学家为此付出了艰辛的劳动。 比利时化学家斯达(J.S.Stas,1813~1891)是最早进行原子量精确测定的人。他在 1860 年提出采用 O=16 为原子量基准。在广泛使用当时发展起来的各种制备纯净物质的方法的 同时,他一方面注意提高使用的蒸馏水的纯度,以防引入杂质,同时,将天平的灵敏度提高 到 0.03 毫克;另一方面选用易被制成高纯度的金属银作为测定基准物。这些精益求精的工 作使斯达在 1857~1882 这二十五年时间里测定了多种元素的精确原子量,其精度可达小 数点后 4 位 数 字, 与现 在 原子 量相 当 接近 。 继斯 达之 后 ,美 国 化学 家理 查 兹 (T.w.Richards,1868~1928)的工作更为出色。这使他因此而荣获 1914 年诺贝尔化学奖。 自 1904 年起,他和他的学生通过大量的分析工作修正了斯达的原子量值。例如,他发现斯 达使用的银中含有少量氧,于是采用如下方法改进:用经过 15 次重结晶后得到的 AgNO3 还原得到银,再将银放置在石灰石上在氢气中熔化,从而得到不含氧的银。他通过这种方法 将银的原子是从 107.93 修正为 107.88 与现代银原子量更为接近。 五、原子量基准的演变与现代原子量的测定 原子量基准的选择是测定原子量的重要基础。最早的原子量基准是由道尔顿提出的 H=1。接着贝采里乌斯以 O=100 为基准。1860 年,斯达提出 O=16 为基准,很快得到公 认并在化学领域沿用了整整一个世纪(1860~1960)。伴随着化学科学的不断发展和原子 量数值精度的不断提高,特别是 1929 年美国化学家乔克(W.F.Giauque,1895~1982) 等人在天然氧中发现了 17O 和 18O 两种同位素后,使得化学和物理两大领域的原子量基准 出现了差别。由于化学的原子量基准选用的是天然氧,而物理的原子量基准选用的是 16O= 16,因此精确计算得出化学原子量单位=1.000275×物理原子量单位,这佯就使得世界上 存在两套原子量数值,这势必要引起一些混乱。对此,化学和物理界都认识到统一两套原子 量单位的必要性。为此科学家们提出了许多建议。曾先后提出以 4He= 4 和以 19F=19 为基 准,但都因各自的不足而被否定[2] 。 1957 年,美国质谱学家尼尔(A·O·Neer 和化学家厄兰得(A.OLander)提出以 12 C =12 为基准的方案。由于 l2 C 基准有利于采用质谱法则定核素的原子量,这一方案得到德 国著名质著学家马陶赫(J.Mattauch)的支持。1959 年国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC 接受马陶赫的意见,决定建议使用 12C=12 为原子量基准.1960 年国际纯粹与应用物理联合 会(IUPAC)接受了这项倡议,于是一个为世界公认的新原子基准诞生了。 现代测定原子量主要有化学方法和物理方法(质谱法)。化学方法是先制备该元素的 纯卤化物,采用银作二级基准分析卤化物纯度,再向一定量的卤化物样品溶液中加入等量的
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