米兰尔的想法
“少数服从多数”,“绝大多数同意原则”是我们一贯的主张,但有时候真理往往掌握在少数人手里。化学家米兰尔就打破常规,坚持了自己的想法结果获得了成功。你知道这是怎么回事吗?
用钨丝做灯泡,通电后钨丝很容易变脆,寿命也短。于是通用电器公司委托化学家米兰尔攻克这个难题。
米兰尔认为攻克它必须弄清楚钨丝变脆的原因,后来经过研究米兰尔发现这是由于钨丝内的气体杂质引起的。他提出建议:在高真空的条件下,加热各种灯丝样品,测定一下各种情况下所产生的气体量。
实验结果表明,米兰尔的想法是正确的。没有在真空条件下长时间加热的灯泡,玻璃表面会慢慢放出水蒸气,这些水蒸气与灯泡内的钨丝发生化学反应,产生氢气,还有灯泡接头的地方,一些材料也会释放出一些气体,正是因为这类气体的化学作用,才使钨丝变脆,灯泡壁变黑,因而就降低了钨丝灯的使用寿命。
这时,大家一致认为,只有进一步提高灯泡的真空度,才能最后解决难题。
但是,米兰尔的想法恰恰相反,他说:“把各种不同的气体分别充入灯泡内,看看各种气体和钨丝会有什么样的反应。”
于是,米兰尔把氧气、氮气、氢气、水蒸气、二氧化碳等气体分别一次一次地充入灯泡,并采用高温、低压等不同的外界条件进行测试。
“你们看,在高温下氮气并不离解,许多蒸发出的钨原子,撞击到氮分子后,又回到了钨丝上。”有一次,米兰尔兴奋地发现了氮气与钨丝之间的“秘密”,激动地说,“也就说,氮气对钨丝有保护作用,能使钨丝寿命延长”。
经过四年的艰苦奋斗,米兰尔终于成功地制造了功率大、寿命长、效率高的充气灯泡。后来,他又发明了以氩气代替氮气制成的小功率充气灯泡。
【知识点睛】
氮气是无色、无臭、难溶于水的气体,在空气中体积分数为78%,质量分数为75%。氮气的化学性质不活泼,一般不易与其他物质发生化学反应。
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空气中含有0.932%的氩,氩的沸点在氧、氮之间,它的性质十分不活泼,既不能燃烧,也不助燃。氩是目前工业上应用很广的稀有气体。在飞机制造、造船、原子能工业和机械工业部门,对特殊金属,例如,铝、镁、铜及其合金和不锈钢在焊接时,往往用氩作为焊接保护气,防止焊接件被空气氧化或氮化。
氩气是惰性气体,同时也是窒息性气体,大量吸入会产生窒息。生产场所要通风,并且,从事与氩气有关的技术人员,每年定期进行职业病体检,确保身体健康。