/ '
W arszawa, dnia 9 października 1904 r. Tom X X III.
T YGODNI K P O P U L A R N Y , P O Ś W I Ę C O N Y NAUKOM P RZ YRODNI CZYM.
p i r a j n m u T A , » « 2
b c h ś w i»
i a» . . u w i r n u . b u
W W arsz a w ie: rocznie rub. 8 , kwartalnie rub. 2.
Z p rz e sy łk ą p o c z to w ą : rocznie rub. 10, półrocznie rub. 5. i we wszystkich księgarniach w kraju i zagranicą.
Redaktor Wszechświata przyjmuje ze sprawami redakcyjnemi codziennie od godziny 6 do 8 wieczorem w lokalu redakcyi.
A d r e s R e d a k c y i : M A R S Z A Ł K O W S K A N r . 118.
SZC ZĄ TK I L U D Z K IE Z POD M ENTONY !).
Szczątki ludzkie przedhistoryczne znajdu
ją się nieraz w tym sam ym pokładzie, co szczątki niektórych zwierząt, dziś już zupeł
nie zaginionych z oblicza ziemi. W epoce szelleńskiej, gdy klim at w E uropie był go
rący, współcześnie z człowiekiem żyły: H ipo
potam, Rh i noceros M erckii— zbliżony, pom i
mo braku wielkich siekaczy, do nosorożca z Indyi, Jaw y i S u m a try — oraz Elephas
• antiąuus — zaledwie różniący się od słonia indyjskiego. Podobieństwo ty ch zwierząt zam ieszkujących E uropę w epoce szelleń
skiej z powyżej wym ienionem i m ieszkańcami krajów wschodnich może nasunąć nam myśl, że zwierzęta owe europejskie pochodzą ze wschodu.
Lecz daleko ciekawsze dla nas jest p y ta nie, skąd się wzięli w E uropie współcześni tym zwierzętom ludzie z epoki szelleńskiej?
Nie możemy mieć naw et nadziei odnalezie
nia ich przodków na ziemiach pliocenu euro
pejskiego, gdyż wszelkie znaleziska, d oty
czące człowieka trzeciorzędowego w E uropie jak dotąd, doprow adzały tylko do wniosków bardzo niepew nych. Więc, może, Europej-
: ) W e d łu g A lb e rta G au d reg o , 1’A nthropologie, 1 9 0 3 r.
czyk z epoki szelleńskiej pochodzi z jakiej innej części świata?
Schoetensack zwraca uwagę, że Pithecan- thropus, ten k ształt pośredni między m ałpą a człowiekiem, został znaleziony na Jaw ie i że m ałpy człekokształtne żyją na Jaw ie, Borneo i Sum atrze. Obecne poszukiwania, czynione w Patagonii, pozwalają przypusz
czać, że w czasach daw nych istniał obszerny k o n tynen t południowy. Może więc czło
wiek pierw otnie mieszkał na tym właśnie kontynencie? Aż do czasów o statnich nie został jed nak znaleziony żaden szkielet ludz
ki, któryby pozwolił bodaj przypuszczać, że Europejczyk czw artorzędu pochodzi od czło
wieka okolic południow ych. Dopiero szcząt
ki ludzkie, odnalezione przez księcia Mona
co, dostarczyły nam niejakich wiadomości w tym zakresie.
W czasie poszukiwań archeologicznych, w okolicy Baousse-Rousse, pod Mentoną, prowadzonych przez księcia Monaco, ze współudziałem księdza de Villeneuve, odkry
to w tak zwanej „Pieczarze dzieci“ grobo
wiec podwójny, budzący wśród badaczów wielkie zainteresowanie. W grobowcu tym, pochodzącym z czwartorzędu, znaleziono razem pogrzebane: szkielet starej kobiety i młodego mężczyzny. A lbert G audry za
ją ł się opracowaniem czaszki młodego czło
wieka, ponieważ uzębienie jej było lepiej za
chowane.
642 W S Z E C H Ś W IA T JMś 41 R ozpatrując tę czaszkę widzimy przede-
wszystkiem, że górna część tw arzy w ykazu
je czoło proste, właściwe rasom wyższym, część zaś dolna jest prognatyczna, podobnie ja k to widzimy u ludzi ras niższych. Przy- tem budow a obu szczęk je s t bardzo szczegól
na: różnią, się one znacznie od szczęk E u ro pejczyka współczesnego a zbliżają się n ato m iast do szczęk A ustralczyka. "Wreszcie, szczęki m łodzieńca z g robu podwójnego, wązkością swoją, czyli nieznaczną rozw artoś
cią łuku zębowego, zupełnie przypom inają u kształtow anie szczęk m ałpich.
Szczęka dolna eu ro p e jcz y k a w spółczesnego.
Szczęka dolna m łodzieńca z g ro b u podw ójnego.
Co do zębów —odznaczają się one swą wielkością. F a k t ten je s t w ażny z tego względu, że zauważono nieraz, iż człowiek o typie wyższym posiada zęby dziwnie małe w porów naniu do objętości czaszki. Poza- tem zęby u młodzieńca z g robu podwójnego są również bardziej sfałdowane, aniżeli u Europejczyka współczesnego. W praw dzie człowiek ten bjd jeszcze bardzo m łody—zęby przedtrzonow e nie w ypchnęły u niego jesz
cze ostatnich trzonow ych m lecznych w szczę
ce górnej, a zęby m ądrości pozostał)’ naw et uk ryte w obu szczękach: górnej i dolnej — m ógł więc, poprostu, nie mieć czasu zużyć j swych zębów. Tak, lecz przeciwnie, sfałdo- wania naszych zębów w w ieku analogicznym nie są nigdy tak silne, ja k to widzim y w rze- czonem wykopalisku.
W yżej w zm iankow any p rognatyzm szczę
ki u m łodzieńca z grobu podw ójnego m usiał j znajdow ać się w pewnym związku ze stop- !
niem rozw oju języka. J e s t to kwestya wiel
kiej w agi, gdyż język, który ludziom daje możność porozum iew ać się ze sobą, jest je dnym z najw ażniejszych czynników rozwoju społeczeństwa ludzkiego. Bez niego żadna m yśl potężna i płodna, nie m ogłaby się nigdy rozpowszechnić wśród ogółu.
K w estya ta poruszana już była w rozpra
wie A. G audrego „O D ryopithecus", gdzie autor ten zwraca uwagę na m ałą przestrzeń znajdującą się z przodu języka u m ałp kopal
nych; a jednocześnie na rysunkach przedsta
wiających D ryopithecusa, goryla, szym pan
sa, oraz człowieka, stara się wykazać, że ce- ) chą charakterystyczną ust ludzkich je s t ob
szerna przestrzeń z przodu języka, ułatw ia
jąc a poruszanie się tegoż.
Otóż, porów nyw ając szczękę dolną gro
bowca podwójnego nie tylko już ze szczęką człowieka białego, lecz naw et A ustralczyka, jesteśm y uderzeni jej zwężeniem w części przedniej, na poziomie zębów przedtrzono- wych i kłów.
Jednocześnie stw ierdzam y jej wysunięcie od ty łu ku^ przodowi, a natom iast cofnięcie podbródka. O ile tylko cecha owa nie jest czy
sto indyw idualną, to staje się dla nas nader ważną, jako „objaw znam ienny niższości u stró ju “ danego osobnika.
W iem y bowiem, że w czaszkach ortogna- tycznych, jednocześnie z cofnięciem się szczęki ku tyłow i, zachodzi wysunięcie pod
bródka naprzód. I nic w tem dziwnego, gdyż z chwilą, g d y zęby m ają mniej prze
strzeni do rozrośnięcia się, język — mniej m iejsca do w ykonyw ania ruchów , podbró
dek m usi się w ysunąć ku przodowi, by u s tą pić m iejsca językow i. A więc, „wysunięcie podbródka jest cechą ras wyższych"; zaś
„cofnięcie tegoż—oznaką ras niższych".
Na poniżej umieszczonym rysunku przed
staw ione są szczęki dolne: Na I - młodzieńca z grobu podwójnego, .Nl> I I —A ustralczyka i JMa I I I — francuza współczesnego. Porów ny
waj ąc je, łatw o zauważyć kierunek pionowy podbródka u szczęk JS I i II, oraz w ysunię
cie tegoż u szczęki AS III.
Łatw o teraz pojąć, że język człowieka z grobowca podwójnego m iał bardzo niew ie
le przestrzeni wolnej do poruszania się ku przodowi.
Na zakończenie streśćm y raz jeszcze ce-
JSB 41 W SZ E C H ŚW IA T 643
chy charakterystyczne czaszki młodzieńca z grobu podwójnego.
I-o — Ł uk zębowy m ało otw arty.
II-o —Zęby większe i bardziej sfałdowane, niż u Europejczyków.
I I I - o —Podbródek pionowy, nie w ysunięty ku przodowi.
Dodać jed n ak należy, że wyżej streszczone badania, jako przeprow adzone na jednym tylko osobniku, nie m ogą jeszcze prowadzić do tw ierdzeń bez zastrzeżenia. Może z cza
sem odkrycia innych badaczów pozwolą nam tw ierdzić na pewno, że ludność Europy m ia
ła za przodków rasy niższe, zbliżone do ple
mion dzikich, zamieszkujących dziś jeszcze A ustralię. Obecnie jedn ak m usim y poprze
stać na przypuszczeniach.
K . Stołyhwo.
H ISTO R Y A P IE R W IA S T K Ó W .
(Dokończenie).
W r. 1859 B unsen i K irchhoff ogłosili swą m etodę analizy widmowej, któ ra odtąd stała się najdoskonalszym sposobem stw ierdzania obecności pierw iastków znanych i zarazem znakom itą m etodą do w ykryw ania nowych pierwiastków . Odkryciem swem uczeni nie
mieccy zapoczątkowali nowy okres badań analitycznych, którego hasłem stała się nie
znana przedtem dokładność i precyzya. Śm ia
ło możemy uw ażać za epokow e—odkrycie metody, która ta k w ybitne piętno zostaw iła
na badaniach naukow ych drugiej połowy stulecia ubiegłego.
Analiza widmowa polega na własności pry zmatów niejednakowego odchylania promie
ni świetlnych różnych kolorów. Zwykłe białe światło, przechodząc przez pryzm at szklany, rozkłada się na pojedyńcze barwy, tworzące razem t. zw. widmo. Rozżarzone gazy nie dają widma ciągłego, lecz tylko pojedyńcze linie kolorowe, odpowiadające długościom fal wysyłanego przez gazy światła. Jeżeli więc do płomienia mało świecącego (niedają- cego światła), np. do płomienia palnika bun- senowskiego, wprowadzimy parę jakiegoś ciała, a specyalnie m etalu, to otrzym am y widmo składające się tylko z pewnej liczby linij kolorowych, błyszczących w tych m iej
scach widma, które odpowiadają kolorowi linij. Linie te są stałe i niezmienne dla jednego i tego samego pierw iastku, odm ien
ne jednak dla różnych pierwiastków. W sku
tek tego, z charakteru widma, obserwując je w odpowiednim przyrządzie—w spektrosko
pie—wnioskować można o obecności lub nie
obecności danych pierwiastków. Jeżeli przez zabarwiony jakąś solą płomień przepuścimy białe, silne światło, to linie kolorowe zamie
niają się na czarne i widzimy wówczas w spektroskopie t. zw. widmo absorpcyjne, t. j. pełne widmo słoneczne, przecięte w nie
których miejscach liniam i czarnemi. Zjaw i
sko to w ypływ a z faktu, że każdy kolor ab
sorbuje promienie świetlne o tej długości fali, jakie sam wysyła.
Przez odkrycie zasady, że widmo każdego pierw iastku je s t dlań charakterystyczne, sa
mo pojęcie pierw iastku zostało uposażone w jednę więcej, nieodłączną od siebie włas
ność. P rzy pomocy spektroskopu odkryto w ciągu następnych kilkunastu la t pierw ia
stki: rubid, cez i tal (w r. 1861); ind (1863);
gal (1875). Do niektórych z tych odkryć, ze względu na ich znaczenie teoretyczne, ja k również do dalszych zastosowań spektro
skopu powrócim y jeszcze.
Teraz zaś wspomnieć należy jeszcze jednę cechę, charakteryzującą ciała proste: w artoś
ciowość. Dawniej stosowano pojęcie to ty l
ko do kwasów i zasad; np. kwas jest jedno,
dw u—lub trój zasadowy (t. j. wartościowy)
gdy jeden, dwa lub trzy atom y wodoru
w kwasie m ogą być zastąpione przez atom y
644 W S Z E C H Ś W IA T M 41 m etalu. W u rtz w r. 1869 rozciągnął pojęcie
wartościowości i na atom y ciał prostych.
Rzeczywiście zdolność łączenia się w zajem nego atomów przedstaw ia stopniow ania i m o
że służyć, jak o w ygodna zasada klasyfikacyi pierw iastków . T ak np. atom jednego p ier
w iastku może się łączyć ty lk o z jednym a to mem wodoru, atom drugiego z dwom a i t. d.
A by oznaczyć wartościowość jakiegoś p ier
wiastku, należy go wprowadzić w związek z pierw iastkiem jednow artościow ym ja k np.
z wodorem lub chlorem. W artościow ość będzie określona przez ilość atom ów ciała prostego jedno wartościowego połączonych z jednym atom em ciała badanego. K ekule dowiódł, że w wielu zw iązkach atom ciała prostego nasyca część swej wartościowości łącząc się z innym atom em tegoż ciała p ro stego. Zjawisko to spotykam y najczęściej w związkach węgla. W artościow ość nie je s t własnością niezmienną; d any pierw iastek może okazywać ją w rozm aitym stopniu względem innych pierw iastków , a n aw et i względem jednego i tego samego.
W idzieliśmy, że w X IX wieku, w n astęp stw ie niestrudzonych badań, prow adzonych zapomocą coraz to now ych m etod analitycz
nych, liczba pierw iastków znacznie wzrosła.
N aturalnym tego skutkiem była dążność do ich klasyfikacyi, t. j. podziału n a grupy;
tw orząc te ostatnie opierano się kolejno na analogii rozm aitych własności pierw iastków .
Je d n a z pierwszych prób b y ła uczyniona w r. 1814 przez T henarda. Ja k o uczeń i g o r
liw y zwolennik Lavoisiera, zapatryw ał się on n a zjaw iska utleniania, jako na najw aż
niejsze, i na rozm aitej skłonności do u tlenia
nia się pierw iastków , jak o też na ich różnej zdolności rozkładania wody oparł swą kla- syfikacyę. Pom im o swej jednostronności oddała ona jed n a k nauce pewne usługi
Berzelius, stosownie do swych elektro-che- m icznych poglądów , dzielił pierw iastki na dwie kategorye: n a elektro-dodatnie i elektro- odjemne, podług tego jak i c h arak ter elektry
czny posiadały związki pierw iastków z tle nem. W odór był przezeń uw ażany za pier
w iastek przejściowy, dodatnio-odjem ny. Ber- zeliusowi też zawdzięczam y in n y podział pierw iastków , k tóry się u trz y m ał do dziś dnia w chemii: jest to podział ciał prostych n a m etale i niem etale (metaloidy). Dość
tru d n o je s t przeprowadzić ścisłą granicę m iędzy tem i dw u grupam i. Przez „metale"
rozum iem y ciała obdarzone specyalnym ,m e- talicznym “ połyskiem , nieprzezroczyste i bę
dące dobrem! przew odnikam i ciepła i ele
ktryczności. M etaloidy zwykle nie posiada
ją m etalicznego połysku i albo źle przewodzą elektryczność, albo też wcale jej nie przew o
dzą. Jednakże podział ten nie m a w sobie nic bezwzględnego i znane są pierw iastki, k tó re m ożna zaliczyć ta k do jednej, ja k i do drugiej grupy.
D um as w r. 1828 w dziele „T raite de chi- rnie“ podał klasyfikacyę, k tó ra go przeżyła i k tó ra do dzisiaj jest osią wszelkiej klasyfi
kacyi. Opierał się on na ogóle własności, które tw orzą „naturalne" rodziny czyli g ru py pierw iastków . G rup tak ich je s t pięć.
Do pierwszej należy wodór; do drugiej: fluor chlor, brom, jod; do trzeciej: tlen, siarka, selen, telur; do czwartej: azot, fosfor, arsen;
do piątej: węgiel, bor, krzem. W odór stano
w ił sam jednę rodzinę, gdyż był on wówczas uw ażany za przejście do metali. *)
D um as zauważył, że między ciężarami atom ow ym i członków jednej g rup y istnieją pewne specyalne stosunki liczbowe i że od
powiednie ustosunkow anie ciężarów atom o
wych pociąga za sobą takież ustosunkow a
nie własności pierwiastków . Jeżeli nprz.
zwrócim y uw agę na chlorowce, pośród k tó
ry ch ciężar atom owy w zrasta począwszy od fluoru, a kończąc na jodzie, to spostrzeżemy że wrszystkie własności chlorowców będą m iały swój najsilniejszy lub najsłabszy w y
raz w fluorze lub jodzie; własności zaś chlo- j ru i brom u przedstaw ią się jako pośrednie
j
m iędzy własnościami pierw iastków krańco
wych. Odpowiednio do tego dw a pierwsze pierw iastki tej g ru p y —fluor i chlor są gaza
m i żółtemi, brom jest cieczą brunatno-czer- woną, a jod je s t ciałem stałem koloru praw ie czarnego. F lu o r łączy się z wodorem b a r
*) Od czasu k ie d y D e w a r o trzym ał w odór w sta n ie ciekłym (p. w rz .— 25 2 ,5 °) w iem y, że ciecz ta je s t złym przew odnikiem elektryczności i że w y g lą d a ja k skro p lo n y tlen lu b azot, a nie ja k stopiony m etal. R ów nież zw iązki w odoru z m etalam i są ziem i p rzew odnikam i ciepła i e le k tr.
i n ie m a ją b y n ajm n ie j pozoru stopów . To w szy s
tk o dow odzi, że w odór bard ziej zbliża się do
m etaloidów , niż do m etali.
No 41 W SZECH ŚW IA T 645 dzo energicznie, jo d zaś daje takie połącze
nie z trudnością; clilor i brom zachowują się stosownie do ich charak teru przejściowe
go. To samo m a miejsce z wielu innem i własnościami.
Spostrzeżenia te rozw inięte i rozszerzone posłużyły za podstawę, na której naprzód Newlands, a potem w r. 1869 Lotaryusz M eyer i Mendelejew (niezależnie od siebie) stworzyli układ peryodyczny pierwiastków . Zasadą układu tego jest, ja k wiadomo, że fi
zyczne i chemiczne własności pierwiastków i ich związków są funkcyam i peryodycznem i ciężarów atom owych pierw iastków . U kład peryodyczny, k tóry system atyzuje wszystkie pierw iastki, wyznaczając każdem u z nich miejsce w edług jego ciężaru atomowego, wzbudził zarówno gorące zachw yty, ja k i su
rowe kry ty k i. Na korzyść jego bowiem prze
m awiają: że przedstaw ia on schem at n a d zwyczaj dogodny, zwłaszcza pod względem dydaktycznym ; że służy za jeszcze jedno krytery u m dla spraw dzania ciężarów atom o
wych pierwiastków; że pozwala nakoniec na przewidywanie odkryć nowych pierw iast
ków. Z drugiej zaś strony znajduje się w niezgodzie z wielu odkryciam i chemii no
wożytnej i niepodobna oprzeć się wrażeniu, że samo istnienie tego u k ładu obronione zo
stało kosztem wielu niekonsekwencyj i sztucz
nych dociągań do faktów .
Ogólnie biorąc, można powiedzieć, że sam układ peryodyczny nie je s t prawem; aczkol
wiek własności ciał odpowiadają wogóle po
łożeniu ich w układzie, to jednakże dające się zauważyć niew ytłum aczone niepraw idło
wości każą przypuszczać, że głębsze, obfitsze, a dotychczas nieznane uogólnienie jest jesz
cze możliwe.
Liczby wyrażające ciężary atomowe pier
wiastków w zrastają, począwszy od najlżej
szego—wodoru, nie stopniowo i regularnie, ale ze znacznemi często przeskokami. U kład zaś peryodyczny, n a mocy właśnie swej pe
ryodyczności, w ym aga, że do jednej g rupy należą pierw iastki, których ciężary atom o
we różnią się m iędzy sobą o pewne liczby oznaczone. W skutek tego układ zawierać m usi wiele miejsc pustych, t. j. obejmować takie pierw iastki, które nie zostały jeszcze odkryte. W chwili ogłoszenia system u skła
dał się on z 63 ciał prostych i z 24 miejsc
oczekujących na zapełnienie. Mendelejew nie w ahał się przypuszczać istnienia w przy
rodzie tych wszystkich nieznanych pier
wiastków i przepow iadać z góry własności, jakiem i pow inny być obdarzone. F a k ty po
tw ierdziły częściowo jego przypuszczenia.
O dkryty w r. 1875 gal w ypełnił lukę, która oczekiwała na pierw iastek, nazyw any przez Mendelejewa „ekaalum inium w. W łasności galu, ja k np. ciężar właśc., ściśle odpowiada
ły przepowiedniom dla ekaalum inium . Tak zajęły przeznaczone dla nich zgóry miejsca:
skand (,,ekabor“), odkryty w r. 1879-ym rów
nież ja k gal przy pomocy analizy widmowej i germ an („ekasilicium “) odkryty w r. 1886.
W rażenie tego ziszczenia się przepowiedni było wielkie; krytycznie się jedn ak zap atru jąc, trzeba przyznać, że był to zapał zupeł
nie nieuzasadniony. Odkrycia bowiem po
wyższe przedewszystkiem nie były wcale w y
nikiem peryodycznego usystem atyzow ania pierwiastków. Następnie, wiedząc (a było to ju ż przyjm owane oddawna), że własności pierw iastku zależą od jego ciężaru atom owe
go i znając ten ciężar, możemy ju ż na tej za
sadzie, a nie na zasadzie położenia pierw iast
ku w systemie, wnioskować o jego w łasno
ściach. Zdanie to zyskuje jeszcze na pewno
ści, jeżeli zwrócimy uwagę, że wiele pier
wiastków, odkrytych przez badania chemicz
ne ostatniej doby, z trudnością tylko lub wcale nie można umieścić w systemie. Do takich np. zaliczyć trzeba metale ziem rzad
kich, które z powodu m ałych różnic w cięża
rach atomowych, mogłyby zajmować razem (w liczbie kilkunastu) jedno miejsce w ukła
dzie.
Metale ziem rzadkich są to pierw iastki najm niej dotychczas zbadane; nie znam y do
kładnie ich wszystkich A v ła sn o ś c i i nie wrie- my nawet, jak a jest ich liczba. Niewiado- mość ta w ynika stąd, że są one nadzwyczaj skąpo rozpowszechnione w przyrodzie i że przedstaw iają znaczne trudności wydzielania ich w stanie czystym. Rzec można, że sta
nowią one osobny rodzaj pierwiastków, wy
różniających się zasadniczo od reszty. Ody bowiem każdy ze zw ykłych pierwiastków posiada specyalne charakteryzujące go ce
chy i właściwy m u ciężar atom ow y—metale
ziem rzadkich posiadają często praw ie jed n a
kowy ciężar atomowy dla kilku pierw iast
646 W S Z E C H Ś W IA T JMŚ 41 ków i obdarzone są praw ie identycznem i
własnościami. A by wydzielić zw ykłe p ier
w iastki w stanie wolnym, należy przezw y
ciężyć powinowactwo chemiczne, któ re je łą czy w związki z innem i pierw iastkam i; w ie
my, że w niektórych razach je s t to rzeczą niełatw ą. Trudność w ydzielenia m etali ziem rzadkich polega na czem innem : oto związki ich w ystępują w naturze pom ieszane m iędzy sobą, a w szystkie praw ie odczynniki działa
ją na nie w sposób jednakow y. Jed y n y m środkiem ich rozdzielenia jest uchwycenie jakiejś reakcyi chemicznej, w której w y stę
pow ałyby różnice zachow ania się rozm aitych pierw iastków . Reakcyę te następnie stosu
je się m etodą cząstkową (frakcyonow aną), co w ym aga długich i uciążliwych operacyj.
P ierw iastki te, które spotykam y zaledwie w kilku rzadkich m inerałach (sam arskit, ga- dolinit, ceryt i t. d.), podzielić m ożna n& g r u pę ceru i gru pę y tru .
Pierw szą tworzą: wym ienione ju ż — cer i lantan; prazeodym i neodym —składniki rozłożonego w r. 1885 dydym u; w końcu—
odkryte w r. 1879—sam ar i decyp.
Do g rup y y tru należą: y tr, erb, yterb, holm, tul, skand, gadolin. Co do niektórych z ty ch ciał panuje niepewność, czy rzeczy
wiście przedstaw iają one odrębne pierw iast
ki; co do innych — są przypuszczenia, że przez dalsze badania dadzą się jeszcze rozło
żyć. P od tym względem rozm aici uczeni są ze sobą w niezgodzie. A naliza widm owa, ! dająca zawsze stanowcze i dokładne w ska
zówki, zawodzi tu ta j zwykle. T ak np. wie- ! le m etali z g ru py y tru , wj^kazując pew ne różnice pod względem chemicznym , dają zupełnie jednakow e widma. W . Crookes po
daje dwie hypotezy dla w yjaśnienia tego dziwnego zjawiska. Przypuszcza, że, albo różnice chemiczne m iędzy poszczególnemi pierw iastkam i są ta k małe, że nig d y nie je steśm y w stanie przeprow adzić całkow itego rozdzielenia; w skutek tego otrzym ujem y
jwciąż widmo wszystkich pierw iastków ra-
jzem. Albo też, różnice m iędzy tem i pier-
jwiastkam i polegają tylko na rozm aitem u grupow aniu się atomów (ew entualnie jesz-
jcze m niejszych cząstek) w molekule; gdy rozżarzam y p ary ty ch m etali w celu otrzy- j m ania widma, te różnice w w ew nętrznej bu dowie znikają pod wpływem ciepła. W ogóle |
ziemie rzadkie przedstaw iają bogate, a nie
w yczerpane jeszcze pole do badań, k tórych rez u lta ty m ogą poważnie wpływać na nasze poglądy na istotę pierwiastków .
Przechodzim y teraz do odkryć, związa
nych rów nie ściśle, jak i wszystkie poprzed
nie, z epoką w której zostały dokonane. G dy rozw ażam y bowiem odkrycia argonu i pier
wiastków z jego grupy, staje nam przed oczami chemia z końca X IX wieku z jej ogromnem doświadczeniem, zdobytem w stu letnich badaniach nowoczesnych, z jej ol
brzym ią techniką doświadczalną, z in stru m entam i chemicznemi pełnem i pomysłowoś
ci i precyzyi: słowem, widzimy te wszystkie czynniki, bez których pomocy uchodziło naszym zmysłom wiele zjawisk, bez czego nie podejrzew aliśm y naw et istnienia gazu, którego kilkanaście litrów dziennie wciąga
m y w płuca.
W r. 1892 lord R ayleigh zauważył, że azot w ydobyty ze związków chemicznych jest praw ie o 0,5$ lżejszy od azotu atm osferycz
nego. W r. 1894 udało m u się z pomocą W . R am saya wydzielić z atm osfery nowy gaz — argon. A by tego dopiąć, należało usunąć zupełnie z pow ietrza tlen, azot, bez
wodnik węglowy i wilgoć, co przedstaw iało znaczne trudności. W latach następnych, skraplając otrzym any gaz zapomocą pow ie
trz a płynnego i destylując cząstkowo, wspo
m niani uczeni wydzielili zeń jeszcze n astę
pujące pierw iastki: neon i h el—bardziej lot
ne od argonu, a następnie k ry p to n i ksenon mniej lotne, niż argon. W szystkie te gazy odznaczają się zupełną obojętnością chemicz
ną: żaden z nich nie daje połączeń z innem i pierw iastkam i. Grdy oznaczono ich ciężary atom owe, to okazało się, że argon i jego to warzysze nie zajm ą luk, istniejących w u k ła dzie peryodycznym ; ale że tw orzą one razem now ą rodzinę pierwiastków , która może za
ją ć m iejsce z boku tablicy układu, rozszerza
jąc j ą tym sposobem.
P ierw iastek hel poznano ju ż poprzednio, zanim jeszcze został uznany za stały skład n ik atm osfery; dodać należy, że odkryto go wpierw n a słońcu, a później dopiero na zie
mi. A naliza bowiem widm owa nie ograni
czyła się tylko do badania ciał rozpowszech
nionych n a naszej planecie; sięgnęła ona
d ałej— w nieskończone przestrzenie wszech
41 W SZECH ŚW IA T 647 świata, rozpoczynając od słońca. Badania
te opierały się n a zasadzie, że linie ciemne (z których 7 najw ażniejszych nazywam y li
niam i Frauenhofera), przecinające widmo słoneczne, są w ynikiem pochłonięcia pew
nych promieni św ietlnych podczas ich przej
ścia przez pary odpowiednich pierwiastków.
Obecnie wiemy, że z naszych pierwiastków w skład atm osfery słonecznej wchodzą: tlen, węgiel, wodór, krzem i 36 metali. Te same mniej więcej rezu ltaty dały badania widm innych gwiazd; za jeszcze jedno zaś potw ier
dzenie takiej jedności składu chemicznego wszechświata posłużyły liczne analizy m ete
orytów.
Ale oprócz linij znanych nam pierw iast
ków ziemskich, spektroskop skierowany ku gwiazdom wskazywał niejednokrotnie linie jeszcze nieznane. T ak np. podczas całkowi
tego zaćm ienia w d. 18 sierpnia 1868 r., k il
ku uczonych zauważyło w protuberancyacli słonecznych linie dwu nieznanych na ziemi piewiastków, które zostały nazwane helem i koronem. W r. 1882 widmo helu zaobser
wowano podczas badania produktów w ulka
nicznych W ezuwiusza. W r. 1895 W. R am say znalazł hel w rzadkim m inerale—-klewei- cie. Następnie zauważono jego obecność w powietrzu, w ilości niesłychanie małej, za
ledwie możliwej do dostrzeżenia.
Dość ciekawy je s t wogóle stosunek ilościo
wy pierwiastków do siebie w dostępnych nam strefach. Otóż jeśli weźmiemy pod uwagę zbadaną część skorupy ziemskiej (najgłębsze wiercenia dochodzą do 16 hm), atm osferę i morze, to zaw artość procentowa w nich najw ażniejszych pierw iastków w y ra
zi się następującem i liczbami:
Tlen 50# Ł) K rzem 2b%
Glin 7,3#
Żelazo 5,1#
W ap ń 3,5#
Magnez 2,5#
W odór 0,94#
W ęgiel 0,21#
Fosfor 0,09#
A zot 0,02#
Średni ciężar właściwy znanej nam części skorupy ziemskiej wynosi tylko —2,5; wo-
J) C. Winkler. Ber. d. d. Chem. Ges. 1902.
bec zaś tego, że ciężar właściwy całej ziemi rów na się—5,58, koniecznym je s t wniosek, że środek ziemi musi być napełniony pier
wiastkam i o znacznym ciężarze właściwym, a więc m etalam i ciężkiemi. W niosek ten znajduje potwierdzenie w analizach meteo
rytów , które w przeważnej części składają się z żelaza.
Teraz pozostaje nam tylko zająć się od
kryciami, pod których w rażeniem żyje wciąż jeszcze świat naukowy. Chodzi tu oczywi
ście o pierw iastki promieniotwórcze; je s t to kwestya, nad którą p racują obecnie setki uczonych—dzień każdy przynosi nowe tej pracy zdobycze;—trudno więc jest dokładnie ocenić olbrzym ią doniosłość badań, bu rzą
cych taką zasadniczą podstaw ę naszych po
jęć o pierw iastkach, ja k nierozkładność ato mów.
Odkrycie zjaw isk promieniotwórczości spo
wodowane zostało niesłusznem przypuszcze
niem, jakoby ciała fluoryzujące były zawsze zarasem źródłem prom ieni rontgenowskich.
Becąuerel, wykonywaj ąc doświadczenia z flu- oryzującemi solam i uranu, spostrzegł, że w istocie w ysyłają one promienie, działające w sposób podobny do promieni X . Ale ści
ślejsze badania przekonały go, że prom ienio
wanie to zależne jest tylko od uranu zaw ar
tego w solach, nie zaś od fluorescencyi tych
że. H ypoteza więc o związku fluorescencyi z promieniowaniem upadła; natom iast przy
jęto, że uran posiada atom ową własność w y
syłania prom ieni szczególnego rodzaju, które nazwano prom ieniam i Becquerela. W krótce później spostrzeżono, że i to r posiada w łas
ność powyższą.
P. Skłodowska-Curie, badając zdolność prom ieniow ania rozm aitych m inerałów, za
wierających uran lub tor, spostrzegła zjaw i
sko napozór dziwne: oto niektóre m inerały, ja k np. blenda smolista, chalkolit i inne, ob
jaw iły nieoczekiwanie silne promieniowanie.
Zam iast bowiem promieniować z natężeniem stosownem do ilości uranu, ja k ą zawierały, okazywały aktyw ność silniejszą naw et niż u ran m etaliczny. Ten fa k t nasunął p. Skło
dowskiej przypuszczenie, że m inerały wspo
m niane zaw ierają w sobie niewielką ilość substancyi bardzo silnie promieniotwórczej, a odrębnej od u ran u i toru. B adania blen
dy smolistej, przeprowadzone w kierunku
648 W S Z E C H Ś W IA T JST" 41 analizy chemicznej, uwieńczone zostały po
m yślnym skutkiem : w g ru d n iu 1898 r. od
k ryto w blendzie now y pierw iastek silnie prom ieniotwórczy, k tóry nazw ano radem . Dalsze prace państw a Curie i innych uczo
nych doprow adziły do w ykrycia dw u jeszcze now ych pierw iastków radioaktyw nych: polo
nu i aktynu. Zw iązki tych dw u pierw iast
ków nie zostały jeszcze wydzielone w stanie czystym; co też przeszkodziło do oznaczenia ich ciężaru atomowego.
T ak więc liczba pierw iastków prom ienio
tw órczych wzrosła do pięciu, z których trzy, lepiej zbadane, obdarzone są najwyższymi znańem i ciężaram i atom owem i (Ra = 225, Th = 233 i Ur == 239). Prom ieniow anie ty ch pięciu ciał je s t w yrzucaniem w prze
strzeń drobnych ułam ków atomów; je s t to zjawisko tow arzyszące rozpadaniu się a to m ów pierw iastków prom ieniotw órczych na cząstki mniejsze. Aby zrozum ieć znaczenie tego odkrycia, należy się nam cofnąć nieco wstecz, aby sobie uprzytom nić, jak rozw ija
ły się w X I X wieku poglądy n a budowę m a
teryi.
Teorya atom istyczna bowiem, na której opierał się cały gm ach chemii stulecia ubie
głego, postaw iła nas wobec kilkudziesięciu rodzajów m ateryi, które łączą się m iędzy so
bą w związki, ale m iędzy którem i niem a przejścia. Jed n e z nich są gazam i, inne sta now ią ciecze lub ciała stałe; jedne są ogro
m nie rozpowszechnione, inne w ilościach znikomych; jed n e —nieodzowne dla naszego życia, in n e —zupełnie dla nas nieprzydatne.
Mnogość pierw iastków i ten, pozorny p rzy najm niej, brak łączności m iędzy niemi nie odpow iadały oczywiście system atycznym dą
żeniom m yśli ludzkiej i nieraz też zadaw ano sobie pytanie, skąd właściwie pochodzi ta rozm aitość pierwiastków ?
Odpowiedzi brzm iały przew ażnie w duchu, że m aterya w istocie swej m usi być tylko je
dna, że zaś różność pierw iastków praw dopo
dobnie w ynika z różnic w układzie lub w ru chach w ew nętrznych części atom ów.
W myśl powyższego P ro u t (1815) p rzy puszczał, że atom y w szystkich pierw iastków są tylko konglom eratam i atom ów wodoru.
H ypoteza ta upadła, gdy się przekonano, że ciężary atomowe pierw iastków nie w yrażają
się w liczbach całych jeżeli ciężar atomowy w odoru przyjm ujem y za jednostkę.
N astępnym ważnym etapem w tem dąże
n iu było stworzenie układu peryodycznego.
F a k t, że pierw iastki nie stanow ią odrębnych zupełnie światów, ale że przeciwnie są one jak b y ogniw am i jednego łańcucha, dowodzi wspólności ich pochodzenia. Poza pierw iast
kam i przeczuw am y istnienie jakiejś pram a- teryi, której większa lub m niejsza zawartość nadaje pierw iastkom odpowiednie własności.
W yżej ju ż wspom inaliśm y o brakach ukła
du peryodycznego; nie m ógł on też służyć za dowód jedności m ateryi. Nieco dalej po
sunęły tę kw estyę obserwacye astronomiczne Lockyera. Uczony ten, badając widma róż
nych gwiazd, spostrzegł, że gw iazdy świecą
ce światłem białem (co dowodzi ich w yso
kiej tem peratury) dają w spektroskopie prze
ważnie linie w odoru i azotu. N atom iast wi
dm a gw iazd, których tem p eratu ra je s t niż
sza, w ykazują obecność wielkiej ilości pier
w iastków , obdarzonych wysokim ciężarem atom ow ym , a więc metali.
N a zasadzie ty ch obserwacyj Crookes w y
głosił hypotezę, w której przyjm uje, że nie
gdyś, przed pow staniem m ateryi w obecnej
j