分光鏡尋找新元素

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的組成。這是德國化學家本生和物理學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在煤氣燈下發出的光，也能被光譜儀所發現，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，了解到這些物質的組成。遺憾的是，這些物質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現。他找來凡是能找得到的物質，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，一種物質分析好了，再分析另一種物質。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，發現水里有鈉、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濃縮，再用白金絲取一點放到煤氣燈上燃燒，還是沒有發現新的光譜線，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，它們發出的光譜有可能擋住了微量的新元素發出的光譜。

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，他發現了兩條陌生的譜線。

這是兩條從來沒有發現過的光譜線，本生非常激動。為了確信自己發現了新元素，他將新發現的譜線與所有已經發現的元素的光譜線一一對照，沒有發現哪一個已知元素的光譜是這樣的。

就這樣，本生發現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”。

一種新元素的發現，光發現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，才算發現了新元素。

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。