空氣是制取稀有氣體的主要原料,通過液態(tài)空氣分級(jí)蒸餾,可得稀有氣體混合物,再用活性炭低溫選擇吸附法,就可以將稀有氣體分離開來。
稀有氣體都是無色、無臭、無味的,微溶于水,溶解度隨分子量的增加而增大。稀有氣體的分子都是由單原子組成的,它們的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)都很低,隨著原子量的增加,熔點(diǎn)和沸點(diǎn)逐漸增大。它們?cè)诘蜏貢r(shí)都可以液化。
性質(zhì)決定用途,隨著人們對(duì)稀有氣體性質(zhì)越來越深入地了解,它們的用途也越來越廣泛,工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)學(xué)、尖端科技領(lǐng)域甚至日常生活中,我們都可以發(fā)現(xiàn)稀有氣體的身影。
氦氣是除了氫氣以外最輕的氣體,可以代替氫氣裝在飛船里,或者用來做節(jié)日的氫氣球,與氫氣相比,
氦氣的優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)著火和發(fā)生爆炸。
氦是所有氣體中最難液化的,它的沸點(diǎn)非常低,為-269℃,因此利用液態(tài)氦可獲得接近絕對(duì)零度(-273.15℃,)的超低溫,這為超導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展提供了環(huán)境。
氦氣還用來代替氮?dú)庾魅嗽炜諝猓┨胶撍畣T呼吸。
因?yàn)樵趬簭?qiáng)較大的深海里,用普通空氣呼吸,會(huì)有較多的氮?dú)馊芙庠谘豪?,?dāng)潛水員從深海處上升,體內(nèi)逐漸恢復(fù)常壓時(shí),溶解在血液里的氮?dú)庖懦鰜硇纬蓺馀?,?duì)微血管起阻塞作用,引起“氣塞癥”。
氦氣在血液里的溶解度比氮?dú)庑〉枚啵煤じ醯幕旌蠚怏w(人造空氣)代替普通空氣,就不會(huì)發(fā)生上述現(xiàn)象。氖氣的重要用途是制作霓虹燈,世界上第一盞霓虹燈是填充氖氣制成的,霓虹燈的英文原意就是“氖燈”。
氖燈射出的紅光,在空氣里透射力很強(qiáng),可以穿過濃霧,俗稱“人造小太陽”,因此,氖燈常用在機(jī)場(chǎng)、港口、水陸交通線的燈標(biāo)上。
除氖以外,燈管里充入氬氣或氦氣,通電時(shí)分別發(fā)出淺藍(lán)色或淡紅色光;在燈管里充入不同的稀有氣體,由于各種氣體的相對(duì)含量不同,就可以制得五光十色的霓虹燈。
氬氣常用作保護(hù)氣,在焊接精密零件以及制造半導(dǎo)體晶體管時(shí),需要隔絕氧氣,這時(shí)不活潑的氬氣就是最好的選擇;
原子能反應(yīng)堆的核燃料钚,在空氣里也會(huì)迅速氧化,也需要在氬氣保護(hù)下進(jìn)行機(jī)械加工;燈泡里充入氬氣可以減少鎢絲的氣化和防止鎢絲氧化,以延長(zhǎng)燈泡的使用壽命。
氪能吸收X射線,可用作X射線工作時(shí)的遮光材料,氪、氙的同位素還被用來測(cè)量腦血流量等。
氙燈具有高度的紫外光輻射,可用于醫(yī)療技術(shù)方面。氙能溶于細(xì)胞質(zhì)的油脂里,引起細(xì)胞的麻醉和膨脹,從而使神經(jīng)末梢作用暫時(shí)停止。
人們?cè)囉?0%氙和20%氧組成的混合氣體,作為無副作用的麻醉劑。在原子能工業(yè)上,氙可以用來檢驗(yàn)高速粒子、粒子、介子等的存在。
作為唯一具有放射性的氣體,氡可以用作氣體示蹤劑,來檢測(cè)管道泄漏和研究氣體運(yùn)動(dòng)。人們也利用氡的放射性來檢測(cè)并除去礦氣、居民住房中的氡,使人們免受超劑量放射線的危害。
稀有氣體廣泛應(yīng)用于人們生活的方方面面,武漢
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