惰性气体的概述及用途

2018-09-27 admin 41

氖长期以来被用来充填规信号装置。由于氛气导电性好,在真空下通电会发出透较强的红光。因此,是港口、机场和水陆交通的重要航标。把氖和氩混合封入霓红灯里,可以产生美丽的蓝光。与氦、氖进行不同配比,井利用各种撞光玻璃,就能制成各种绚丽多彩的字模灯光(霓虹灯)。

 

 除照明以外, 氖还用于电压显示管、定压管、铺蒸汽灯、气体继电器、闸流管等各种放电管。

在原子核物理领域,氖的应用也很广。如高能粒子栓出。

氖的封闭循环式微型制冷机,被用于导弹的红外检测器上,用液氮制成的大容量排气设备一一低温泵,可以快速将大空间抽成高真空。

在海洋探险地以氖混合气作为呼吸气体具有传热性差、声音畸变小,压力易释放等优点。

 

氪气可充填高级电子管、实验室用的连续紫外光灯。氪还能制成不需要电能的原于汀, 适用于没有电糠的地方。氩气灯泡比同功率的氩气灯泡省电20% ~ 25 % ,寿命可延长2~ 3 倍,被称为长寿叮,特别适合芥于作业使用。

氪灯的透射率特别高,因而用于夜战中越野战车上的照射灯光,飞机跑道降落点的的灯光。其它如超高压水银灯、特殊照明用的锆点光源、闪光灯以及频闪现测器等都用氪。

氪还可用于填充游离(电离)室, 以测量高度射线(宇辐射),并可用作X 射线工作时的遮光材和。

 

氡具有医疗价值,被用于医学上作辐射治疗。人们还用测量地下水中氡的含量变化来预测地震。氡一--铍混合物装置被用作中子源。 

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氪能吸收X射线,可用作X射线工作时的遮光材料。

氙灯还具有高度的紫外光辐射,可用于医疗技术方面。氙能溶于细胞质的油脂里,引起细胞的麻醉和膨胀,从而使神经末梢作用暂时停止。人们曾试用80%氙和20%氧组成的混合气体,作为无副作用的麻醉剂。

在原子能工业上,氙可以用来检验高速粒子、粒子、介子等的存在。

氪、氙的同位素还被用来测量脑血流量等。

我们生活的地球被一层层厚厚的大气层包围着,地球的大气层可以保护我们,并推动生命的发展。在大气层里,充斥着各种各样的气体。

 

氮气约占地球大气层总体积的78%,是组成大气层的主要成分。大气层中的氧气约占21%,最少的是氦、氖、氩、氪、氙、氡六种气体,它们的总体积约占地球大气层总体积的0.94%。

 

通电发光的稀有气体

由于氦、氖、氩、氪、氙、氡六种气体在大气层中的含量极低,所以被人们称作稀有气体。和氮气、氧气相比较,它们的含量确实很少。

 

另外,大气中还有比它们更“稀有”的气体呢。比如,大气中大概还有0.9%的氩气,这确实是个小数目。但是,当它和大气中含量为0.03%的二氧化碳相比时,就显得多多了,是二氧化碳含量的30倍。

 

氦气在地球大气层中的含量也非常少,不过它在整个宇宙中的含量达到了27%,仅次于氢。

 

科学家最早发现的稀有气体

早在许多年前,人们就开始研究我们赖以呼吸的空气,想弄清楚空气的成分。18世纪70年代,化学家终于发现了空气中能助燃、助呼吸的氧气,较不活泼的氮气也被人们“捉”住了。

 

在人类发现了氧气、氮气、二氧化碳等气体的100年内,稀有气体还是没有被发现。这是因为它们实在是太不活跃了。

 

氪激光

到了19世纪末,科学家才误打误撞发现了氦、氖、氩、氪、氙等元素,没过多久,带有放射性的氡也被“揪”了出来。

 

化学家对这些新发现的元素进行了深入研究,结果发现,这些元素的最外层电子数一直呈现饱和状态。这表明,它们拥有一种非常稳定的电子层结构,因此化学性质一点儿也不活泼。

 

一般来说,这样的元素很难和其他物质发生反应,最终出现一般电子转移或者电子共同形式的化合物。而且,这些元素的分子是由单个原子组成的,它们本身的原子间彼此也不会结合。

 

科学家觉得,这些气体的化学性质真是太“懒惰”了,所以给它们起了一个形象的名字——惰性气体。在当时的元素周期表里,它们被列入零族元素,因为它们的化合价都是零。

 

1962年,事情发生了逆转。当时英国一位叫巴特利特的年轻化学家首次合成了一种含氙的化合物——六氟合铂酸氙。这标志着人类第一次发现了惰性气体也是存在化合物的。

这一发现,完全推翻了长达70年之久的关于稀有气体在化学上完全惰性的传统说法。科学界像迎接了一场惊雷,人们完全从过去的科学结论中醒了过来。

 

通电发光的稀有气体

后来,随着更深入的探究,越来越多的惰性气体化合物被发现了。惰性气体原来并不是真的“懒惰”,人们觉得这个名字不再符合它们的特点,所以更习惯称呼它们为“稀有气体”。