Теперь вся задача в том, чтоб он остался жидкостью, а не испарился вновь. Нужно защитить его от наружного тепла. Недостаточно держать его в обыкновенном леднике. Для него и ледник — баня. Он будет кипеть на льду, как на горячих угольях, кипеть самым настоящим образом — булькать, шипеть, плеваться и уходить паром в воздух. Выставьте его на пятидесяти-, шестидесяти-, восьмидесятиградусный мороз, отвезите его на северный полюс — он и там выкипит в одну минуту. Как же держать его в лаборатории, в комнатном тепле?
Есть такой стеклянный сосуд с двойными посеребрёнными стенками. Между внутренней и наружной стенкой — пустота: оттуда выкачан воздух. Пустота — это лучшая преграда для тепла. Тепло почти не проникает внутрь сосуда, и жидкий воздух часами остаётся у нас в плену. Такие сосуды называются дьюарами. Их изобрёл английский физик Джемс Дьюар.
Сосуды Дьюара
Дьюар сам приготовлял у себя в лаборатории жидкий воздух, но его способ превращения воздуха в жидкость был сложен и труден, а к тому же изобретатель хранил его в секрете.
Практичные и доступные холодильные машины были изобретены другими учёными — немцем Линде и англичанином Хэмпсоном.
Хэмпсон жил в том же городе, что и Рэмзэй, — в Лондоне. Он знал, что Рэмзэю нужен жидкий воздух. Первые сто кубических сантиметров, добытых новой холодильной машиной, Хэмпсон налил в дьюар и послал Рэмзэю.
Нечаянная находка
Молодые химики, работавшие в лаборатории Рэмзэя, оставили свои склянки, тигли и весы и побежали взглянуть на невиданное вещество — жидкий воздух. Каждому хотелось посмотреть, как будет Рэмзэй извлекать из жидкого воздуха гелий.
Но прежде, чем заняться поисками гелия, Рэмзэй показал своим ученикам несколько удивительных опытов.
Он опустил в жидкий воздух резиновый мячик, а потом вынул его и бросил об пол. Мячик не подпрыгнул, а разлетелся вдребезги: резина при температуре жидкого воздуха потеряла свою упругость и сделалась хрупкой, как стекло. Потом Рэмзэй опустил в жидкий воздух флакончик со ртутью. Ртуть сейчас же замёрзла и стала крепче железа. Тут же, на глазах у своих учеников, Рэмзэй сделал из замёрзшей ртути молоток и вбил им в стенку гвоздь. Потом он погрузил в жидкий воздух кусок хлеба, а через минуту вынул его оттуда и приказал завесить все окна в лаборатории плотными шторами. В комнате стало темно, и все увидели, что обыкновенный белый хлеб, побывавший в жидком воздухе, светится голубым сиянием.
Много ещё других опытов проделал Рэмзэй. Все знакомые вещи чудесно менялись, погружаясь в кипящую без огня жидкость. Молодые химики стояли вокруг и следили за каждым движением Рэмзэя. Одно только было им непонятно: почему он всё откладывает поиски гелия и тратит время на фокусы? А между тем драгоценная жидкость испаряется в открытом сосуде, и с каждой минутой её становится всё меньше и меньше.
Ещё сильнее удивились химики, когда Рэмзэй, прекратив свои опыты, оставил дьюар на столе и спокойно отправился обедать.
Вернулся он только через полтора часа. В дьюаре кипели ничтожные остатки жидкого воздуха — несколько кубических сантиметров. Но Рэмзэя это нисколько не смутило. Он с умыслом оттягивал время. Гелий, — думал он, — как и большинство газов, по всей вероятности, улетучивается медленнее, чем кислород и азот. Поэтому пусть жидкий воздух испаряется: из него уйдёт почти весь кислород с азотом, а гелий во всяком случае останется в дьюаре.
Когда жидкого воздуха осталось немного, всего только два-три кубических сантиметра, Рэмзэй перелил его в закрытый сосуд — газометр, — чтобы пар, богатый гелием, не растекался больше по комнате. В газометре жидкость продолжала кипеть, но пары оставались взаперти.
Рэмзэй полагал, что в этих-то парах содержится гелий.
Чтобы окончательно очистить пары от кислорода и азота, Рэмзэй стал продувать их через батарею фарфоровых трубок — сперва с раскалённой медью, а потом с раскалённым магнием. В первой батарее газ начисто избавился от кислорода, а во второй — от азота.
Наконец-то у Рэмзэя было несколько пузырьков газа, проскочившего через обе батареи. Он ввёл их в спектроскопическую трубочку и включил электрический ток.
Запертые в трубочке газы засветились, и Рэмзэй начал изучать их спектр.
Он увидел спектральные линии аргона — оранжевые и зелёные. Они горели точь-в-точь на тех местах, где Рэмзэй привык их видеть в аргоновом спектре. Но линий гелия в спектре не было.
Видно, гелий улетучился прежде, чем жидкий воздух был перелит из дьюара в газометр.
Значит, Рэмзэй ошибся в своих расчётах. Одно из двух: либо гелия в воздухе нет, либо он испаряется с той же быстротой, что кислород и азот, а может, ещё быстрее.
Но Рэмзэю не пришлось жалеть о своей ошибке. Внимательно рассмотрев спектр, он обнаружил в нём, кроме линий аргона, ещё какие-то две яркие спектральные линии, которых он никогда прежде не видал, — одну жёлтую, другую — зелёную. Ни та, ни другая не совпадала со спектральными линиями известных раньше веществ. Значит, вместе с аргоном в спектроскопической трубочке оказался какой-то новый газ.
Рэмзэй решил назвать этот газ «криптоном». Криптон по-гречески значит «скрытый». Когда-то Рэмзэй собирался назвать криптоном гелий, но так как у гелия уже было имя, которое дал ему астроном Локайер, — имя «криптон» пригодилось для нового газа.
Криптона в воздухе очень мало, но он улетучивался из дьюара медленно — гораздо медленнее, чем кислород и азот. Вот потому-то последние остатки жидкого воздуха, перелитые в газометр, оказались богатыми криптоном. И чувствительный спектроскоп явственно обнаружил рядом с зелёными и оранжевыми линиями аргона жёлтую и зелёную линии криптона.
Так Рэмзэй искал в воздухе гелий, а нашёл криптон.
Гелий открыт в третий раз
Через два дня Хэмпсон снова прислал Рэмзэю жидкий воздух, на этот раз уже несколько литров. Рэмзэй решил возобновить охоту за гелием. Неудача прежней попытки не смущала его. Теперь он уж знал, как поступить. Гелий — если только в воздухе он есть — испаряется быстрее, чем кислород, азот и аргон. Значит, нужно искать его не в последних остатках испаряющегося жидкого воздуха или жидкого аргона, а в первых пузырьках уходящего пара.
Рэмзэй взял 15 литров аргона, запер их в стеклянный баллон, а баллон погрузил в полученный от Хэмпсона жидкий воздух. Аргон сильно охладился и тоже стал жидким.
Прибор Рэмзэя для сжижения аргона
В газометре C находится ртуть, а над нею аргон. Если открыть кран, аргон потечёт по трубке в стеклянный шар A, погружённый в дьюар с жидким воздухом. Трубка B устроена для того, чтобы жидкий воздух, испаряясь и превращаясь в газообразный, свободно уходил в атмосферу. Если бы трубки B не было, то при испарении жидкого воздуха давление в дьюаре возрастало бы непрестанно, и в конце концов дьюар разорвался бы на куски.)
Тогда Рэмзэй принялся медленно выпаривать его. Первые пузырьки пара он перевёл в спектроскопическую трубочку и пропустил через неё ток.
Газ в трубочке загорелся оранжево-красным огнём.
Когда Рэмзэй стал смотреть в спектроскоп, он увидел множество ярких оранжевых линий. Эти линии лежали в спектре на тех местах, где не горят линии ни одного из веществ, известных химикам раньше. Значит, Рэмзэю опять удалось найти какой-то, до той поры неведомый, газ.
Рэмзэй сразу же придумал для нового газа имя. Он решил назвать его неоном. Неон — по-гречески значит «новый».
Но в спектре были не только незнакомые линии нового газа неона. Рядом с ними горела и жёлтая линия. Она была тусклой, но всё же Рэмзэй её заметил. Он точно измерил её положение в спектре.
Сомнений у него больше не оставалось. Это была жёлтая линия D3, спектральная линия гелия.