惰性氣體又稱稀有氣體、貴族氣體等,分別為氦(He)、氖(Ne)、氬(Ar)、氪(Kr)、氙 (Xe)、氡(Rn)。他們都是標準條件下的無色無味的單元子氣體,因為不易于其他物質發生反應,所以才被稱為惰性氣體。
這些稀有氣體之所以不易發生反應是因為他們的最外層電子排列為全滿的狀態,當電子組態在全滿的狀況下最為安定,因此惰性氣體的化學反應性較低,而且可以單原子的方式存在,不類于其它氣體(例如:氧氣O2、氫氣H2等…)無法以單原子方式存在。
以下紐瑞德的小編將分別針對各個惰性氣體的應用做初步介紹:
氦(He):
氦是最輕的惰性氣體,由于其不自燃且不助燃的特性,常作為冶煉和焊接時的保護氣體,亦可用來填充燈泡和霓虹燈管,還有填充氣球等…此外氦氣在人體血液中之溶解度較低,對于長時間需潛入深海之潛水人員而言,氦氣可填入他們的氧氣瓶,以防止潛水病。當氦在液態狀況下,其溫度接近絕對零度,故于超導研究中作為超流體之應用,還常用做化學儀器的冷卻劑和製冷劑。
氖(Ne)
氖因可發出橘紅色亮光,常做為霓虹燈或照明用指示燈的填充氣體。此外,氖氣亦常與氦氣結合,作為氣體雷射,即俗稱之氦氖雷射。氦氖雷射是屬于低能量雷射,近幾年也被皮膚科拿來應用,是溫和且有效的治療方式。
氬(Ar)
氬則是最早被發現且占空氣含量最高的惰性氣體,由于其含量較多的緣故,常作為避免較活潑且易發生化學反應之物質,產生反應作用。例如:在釀酒封裝之過程中,填入氬氣避免酒受氧化而加速酸化。另外,氬氣的導熱率較低,故也常作為隔熱填充材。
氪(Kr)
氪與其他惰性氣體之用途類似,主要應用于霓虹燈;此外,氪可發出白光,亦常作為攝影之閃光燈使用。而該氣體無毒性,但因其麻醉性比空氣高7倍以上,恐有窒息性之可能,且價格較為昂貴為另一缺點,因此較少作為應用。
氙(Xe)
氙在太空中佔絕大部分之比例(55%),然而在空氣中僅有3%之比例;近年來,由于氙氣燈放電功率較普通汽車大燈之放電功率低、壽命長、價格低廉且由于亮度遠高過普通大燈,因此氙氣燈亦常作為汽車大燈之使用,以確保夜間行車安全,降低交通事故發生之可能性。但改裝氙氣燈有一定的風險,需要到專業的汽車修理店去。
氡(Rn)
氡在標準狀態下,其氣體之密度約為9.7kg/m3,為大氣層內最重之氣體;此外,氡也是惰性氣體中,唯一具放射性的氣體。在室內中,建筑材料主要是釋放氡氣之主要來源,當人長期處在較不通風的室內環境(特別是地下室)時,易吸入過量之氡氣,嚴重者恐引發肺癌。在用途上,與上述惰性氣體相比,鮮少作為應用。
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