这是怎么回事？瑞利是一位英国物理学家，他研究各种气体的密度已经有10个年头了。实验室里有当时最精密的天平，灵敏度达到万分之一克。在测定氮气的密度的时候，他使用两种采源的氮气进行测定，以便比较。一种氮气是从空气中去掉氧、二氧化碳和水蒸气以后得到的，测得的密度是12572克/升。另一种氮气是从氨中制得的，它的密度是1．2508克/升。虽然两者只差0．0064克／升，可这是不正常的。瑞利又重复做了好几次测试，结果还是一样。
瑞利就这样请求《自然》杂志的读者一同来解答这个难题。可是，一封回信也没收到。
1894年4月19日，瑞利在皇家学会上介绍了他的实验结果。报告完了，化学家拉姆赛来找瑞利说，两年前我弄不清这个问题，现在明白了：从空气中得到的氮气一定含有较重的杂质，一种未知的气体。于是，两人就一起合作来解决这个科学上的难题。
在这次会上，有一位物理学家杜瓦向瑞利提供一个重要的线索，瑞利回去后立刻查阅古老的技术档案。果然，早在1785年，英国科学家卡文迪许就做过了这个实验。从空气中将人们已经知道的氮、氧、二氧化碳这些成分除尽后，发现还残留着少量的杂质。这些杂质即使在放电条件下也不和氧气化合。杂质总量不超过全部空气的1／120。
当时，谁也没有想到，就在这少量杂质里竟隐藏着一个化学元素家族。
瑞利在实验室中重新做109年前卡文迪许做过的实验。他利用一个大圆底烧瓶倒竖在碱水槽里，烧瓶内通进两根金属导线，两线尖端相距只有几厘米。然后通电发生电火花，使瓶中空气里的氧气和氮气化合成二氧化氮。另外，将苛性钠溶液经由一根玻璃管通向瓶内，把生成的二氧化氮吸收掉。他终于得到了足够的气体。
拉姆赛用的是另一种方法。他用干燥剂除水，碱石灰除二氧化碳，热铜屑除氧，先后将空气中的这几种成分清除干净。接着，他让气体一次又一次地流过装有赤热的镁屑的瓷管。镁屑同大部分氮气反应生成氮化镁，剩下一小部分气体。这样，每通过热镁屑一次，气体体积就要缩小一些，密度则增大一些。最后剩下的一点点气体，在通过热镁屑时，体积不再缩小，密度也不再增大了。
拉姆赛把这种气体封装在两端焊有电极的玻璃管里，通上电，玻璃管中的气体闪闪发光。用分光镜检查，发现光谱中有橙色和绿色的谱线。这是已知元素所没有的谱线，是一种新的元素。
物理学家瑞利在两年前提出的问题，这次由化学家来帮助给弄清楚了。原来，用氮的化合物制成的氮气，是纯粹的氮气，密度较小；由空气中得到的氮气是不纯粹的，密度较大，里面混有一些未知的气体。
这种新发现的气体元素，跟氢、氯、氟和各种金属都不发生化学作用，跟碳、硫也不发生任何化学作用。不管加温、加压或用电火花也好，用铂做触媒也好，它还是不跟任何物质反应。根据这个性质，科学家给它取名为“氩”。氩的希腊语就是“懒惰”的意思。
氩是无色的气体，在空气中约占0．93％，比别的惰性气体含量高。氩比空气重约50％。氩在电场的激发下，会发出浅蓝色的光，可用来制作蓝色的霓虹灯管。用氩来填充白炽电灯泡，可增加亮度，还可延长灯泡寿命。在焊接一些活泼金属时，用氩做保护气体，可以防止镁、铝等在高温下氧化。
不锈钢和铬的发现
钢铁是现代工业的宠儿，宏伟的工业化计划需要各种钢材——不锈钢、结构钢、工具钢、滚珠轴承钢等等，它们大多含有铬。
不锈钢的发现是很偶然的。1913年，英国科学家布里尔在研制合金时，制得一种铬铁合金成品，因性能不符合标准，就把它抛在一边。过了一段很长的时间，废品堆里的不少金属已被锈蚀得千疮百孔、面目皆非了，而独独那块被抛弃的铬铁合金却依然故我，完整无恙。布里尔十分惊奇，把它拣回去重新研究，终于制成了最早的不锈钢。
含有微量铬的刚玉就是人们通常说的红宝石为什么不锈钢特别耐腐蚀呢？原来，铬在潮湿的空气中很稳定。当接触到强氧化剂浓硝酸时，首先在金属表面形成一层致密的三氧化二铬薄膜，阻止进一步被氧化。合金中添加铬，也会形成这种稳定的薄膜，阻止电化学腐蚀。在钢中加进12％以上的铬（有的含铬17％～19％，含镍8％～13％），就得到不锈钢。这种钢的含碳量要求低于允许的最小含碳量（0.1％）。因为过多的碳会形成碳化物，在钢的晶粒边界析出，从而降低铬在晶粒内部的含量，使钢难以抵抗酸和氧的作用。
不锈钢具有很好的韧性和耐腐蚀性。人们曾做过试验：用重量都为20克的不锈钢和普通碳素钢各一块，放进稀硝酸中煮上一天，取出称重，结果普通碳索钢重13.6克，而不锈钢却重19．8克。在常温下，不锈钢同空气、水蒸气、海水、酸、碱等接触，耐蚀性很好。因此，汽车工业普遍地采用不锈钢来造内燃机零件；化学工业用不锈钢来制造各种管道、反应塔等防腐设备；造船工业用不锈钢来制造轮船、汽艇和潜水艇的船身。在日常生活中，人们常同不锈钢打交道。手表，全钢的表带和表后盖都是用不锈钢做的；半钢的，表后盖是不锈钢做的，而表壳是用其他金属做的。现在，茶杯、饭锅、蒸锅，也有用不锈钢制的。医疗器械，如手术刀、剪、注射器、针头等，大多是用不锈钢做的。人们常说的镀“克罗米”，其实就是镀铬。
在合金中，加进数量不同的铬，可以制造出各种不同用途的合金。滚珠轴承钢坚硬而耐磨，这种钢含1％的碳、1．5％的铬。铬钢中含有25％～30％的铬，可以经受1000℃的高温。这种钢做的零件，受热后也不起“鳞皮”。镍、铬和铁的合金，可以制成良好的加热元件，如果再加进钴和钼，能耐650℃～900℃的高温，可用来制造涡轮机的叶片。钴、钼和铬的合金，对人体无害，可用于外科的修补材料。一种以锰、铬和锑合金为主的材料，它的磁性可随温度的改变而变化，普遍应用于自动装置中。
轮船外壳长期浸在海水中，往往受到腐蚀。1969年，日本的一艘5万吨级的矿石船，因船身腐蚀断裂而沉没。因此，各国科学家纷纷进行研究耐海水腐蚀的钢材。我国研制了一种铬铝的合金钢，耐海水腐蚀性能比普通碳素钢高一倍。国外研制的铬硅合金钢，能在金属表面形成硫酸盐膜，也很耐腐蚀。
铬的化合物三氧化二铬，颜色绚丽。在氧化铝中添加一定量的氧化铬，就可人工造出光彩夺目的红宝石来。氧化铬还用于制造拖拉机发动机摩擦零件。当氧化铬燃烧时，形成了细小的颗粒，它们飞落在汽缸的内壁和其他摩擦表面上。在摩擦过程中，把所有粗糙的地方都磨平抛光，使零件紧密地吻合。录音磁带表层的颗粒，用氧化铬替代氧化铁，录音质量显著提高了。
铬耐大气腐蚀的特性是金属王国中出类拔萃的。科学家曾经试验在金属表面上镀铬，遇到不少困难，花了75年时间才得到解决。1920年，人们发现，只有六价铬才能生产出符合要求的铬镀层，它开始用于电解液中。六价铬有毒性，现已开始用三价铬代替它。根据不同的要求，镀层厚薄也不同。汽车、摩托车和自行车的外部零件上，镀层厚度在0．1毫米以下，而用于装饰美观的镀层，如眼镜架、钟表表面、手表带、门把手、车灯、照相机架，镀层薄到0．0002——0．005毫米。在一些炮筒、枪管内壁，镀铬层很薄，可是当发射了千百发以后，镀层仍然存在。
镀铬层还另有妙用。镀铬的聚苯乙烯比不镀铬的塑料耐用，它不受磨损、弯曲和冲击等的影响。用这种材料做零件，使用寿命也长。用薄的镀铬层来保护金刚石，那些有细小氧化裂纹的天然金刚石，仿佛披上了一件碳化铬的“铠甲”，从而得到了双重的效果：既可使金刚石做的刀具、钻头更耐用，又可使金刚石变得更硬。
