APRÓ KÖZLEMÉNYEK

A gázok folyósítása és a folyékony hidrogén. A víz ôsidôtôl kezdve példát szolgáltat a halmazállapot folytonosságára; ismerjük szilárd, folyékony és gáz alakjában, s az egyik állapotából a másikba melegnagyobbodással vagy csökkenéssel vezetjük át. A mint idô folyamán gyarapodtak a természetrôl való ismereteink, öregbedett a vágyunk is, hogy a többi testek halmazállapotának ilyetén változását elôidézzük. A fizikusok be is látták, hogy a hôelvonás magában még nem elegendô a folyékony és szilárd halmazállapot megteremtésére, hanem még a nyomás növeléséhez is folyamodni kell. Faraday 1823-ban a két hatást már együttesen használta vizsgálataiban.

A negyvenes évek fizikusai azt tapasztalták, hogy van egynéhány gáznemû test, melyet a rendelkezésökre álló eszközökkel folyóssá tenni nem tudnak; így keletkezett az "állandó gáz" elnevezés, ellentétben a többi folyósítható gázzal; ilyen volt az oxigén, a nitrogén, tehát a körlég [levegô] is, a hidrogén, a szénoxid, a nitrogénoxid és a mocsárgáz vagy methán.

A gáznemûek folyósítására egészen új eszmével állt elô 1869-ben az angol Andrews, a kritikus hômérséklet és kritikus nyomás fogalmának megalapítója; ehhez csatlakozott késôbb az abszolút forráspont meghatározása, a gáz és a gôz fogalmának szoros megkülönböztetése. A halmazállapot folytonosságáról való felfogás tisztázásához 1873-ban nagyban hozzájárult Van der Waals alapvetô munkája a gáznemû és folyékony halmazállapot folytonosságáról, a mely Andrews vizsgálatait kiegészíti és a melyben a halmazállapt jellemzésére nevezetes egyenlet található.

Az állandó gázok folyósításában emlékezetes az 1887. esztendô vége, mikor Cailletet-nek és R. Pictet-nek sikerült rést ütni az állandó gázok birodalmán s az oxigént, nitrogént és szénoxidot, sôt állítólag a hidrogént is folyósítaniok.

Két krakói tanár, Olszewski és Wróblewski, szintén elévülhetetlen érdemet szerzett a gázok folyósítása terén; kezdetben közösen dolgoztak, késôbb pedig külön-külön folytatták vizsgálataikat. Wróblewski nagyon sokat foglalkozott azzal is, hogy a hidrogént állandó halmazállapotú folyékony test alakjában állítsa elô; ez azonban nem sikerült neki, jóllehet hirtelen kiterjedés segítségével, dinamikai vagyis a folyósítás pillanatbeli állapotában már 1885-ben elôállította volt.

Ujabban mindinkább nyilvánul a törekvés a régi állandó gázoknak nagy mennyiségben való szerzésére; ismerjük Dewar kísérelteit a folyékony oxigénnel, Linde levegôfolyósító módszerét. A tudományos, a laboratóriumi kísérletek legfeljebb 1/21 litert állítottak elô ezekbôl a nagyon hideg folyadékokból, holott a technika s a tudomány nagyobb mennyiségeket kíván belôlök. E czélból Pictet Berlinben valóságos hideg gyárat rendezett be, s "Zeitschrift für die gesammte Kälte-Industrie" czímmel folyóirat is megjelenik. Az így gyártott hideg 200o C. körül ingadozik.

Ámde a szertelenül csapongó emberi ész itt sem állapodott meg, még nagyobb hideg elôállítására is törekszik; van ugyanis egy pont, melyet abszolut zérus foknak neveznek, s a melyet számítással 273o C.-nak állapítottak meg; olyan pont ez, melyen a testek molekulái abszolut nyugalomban vannak. De vajon így áll-e a dolog valóban?

Ily szempontból rendkívül sokat nyer fontosságáben James Dewar kísérlete, melyrôl f. évi május 10-ikén adott számot az angol Royal Institutionban (l. a Nature 1898. május 19. számában "Liquid Hydrogen" czímmel), s a mellyel 20 cm3 folyékony hidrogént kapott statikai, vagyis állandó állapotban. Készülékében, melynek beszerzését csak az említett intézet bôkezûsége tette lehetôvé, 205o C.-ra hütötte le a hidrogént s ugyanakkor 180 légköri nyomásnak vetette alá. A folyékony hidrogén tiszta és színtelen, abszorpcziós spektruma nincs, meniszkusa épen olyan éles, mint a folyékony levegôé.

Ugyanez alkalommal Dewar még egy másik sikerérôl, a hélium folyósításáról is beszámolt. Már egyik elôbbi dolgozatában abbeli sejtelmét fejezte volt ki, hogy a hélium és hidrogén folyósítása valószínûleg olyan közelálló feladat, mint a minô volt a fluór és az oxigén cseppfolyóvá tétele. És valóban, mikor a héliummal töltött golyót, melyre szûk csô volt ráforrasztva, folyékony hidrogénbe tette, látta, miként sûrûsödik össze folyadékká.

Dewar a maga elôterjesztését a következôleg rekeszti be: "immár folyadékká sûrûsödtek össze mindazok a gázok, melyekkel forráspontjukon a légköri nyomáson kellôen berendezett vákuum-edényekben kísérletezni lehet. A hidrogénnel mint hütô szerrel 20, vagy 30 fokra megközelíthetjük majd az abszolut zérusfokot és a hidrogén használata egészen új teret fog megnyitni a tudományos kutatás számára. Még olyan férfiú is, a minô James Clerk Maxwell volt volt, kételkedett, hogy a hidrogént valaha folyósíthassák. Senki se mondhatja meg elôre, minô tulajdonságai vannak az anyagnak az abszolut zéruspont közelében. Faraday 1823-ban folyósította a chlórt; hatvan évvel késôbb Wróblewski és Olszewski folyékony levegôt állított elô, és most tizenöt évi idôköz után elôttünk áll a többi gáz, a hidrogén és hélium, mint állandó folyadék. Ha meggondoljuk, hogy a levegô folyósításától a hidrogén folyósításához vivô lépés, thermodinamikai értelemben, aránylag véve épen olyan nagy, mint a chlór folyósításából a levegô folyósításáig vivô, ez a tény, minthogy az elsô eredményt négyszerte kevesebb idô alatt értük el, mint amennyi az utóbbira kellett, nyilván bizonyítja, hogy korunkban a tudományos haladás jóval gyorsabb tempóban halad.

E vizsgálati térnek sikeres kutatása rendkívüli kombinácziótól és támogatástól függ, mégis a pénz az, a mi elsô sorban nélkülözhetetlen; és valóban, a Royal Institution tagjai rendkívüli hálámat érdemelték ki, midôn beleegyezésöket adták e vizsgálatok vezetésére. Sajnos, hogy a vizsgálatok további folyama szintén nagy költséget fog felemészteni."

Cs. L.


Természettudományi Közlöny, XXX. kötet. 1898. 379381. oldal
http://www.kfki.hu/chemonet/TermVil/
http://www.ch.bme.hu/chemonet/TermVil/


Vissza