稀有氣體居然有著如此廣泛的應(yīng)用
文章出處:責(zé)任編輯:人氣:-發(fā)表時間:2023-06-07 11:18:06【大
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稀有氣體居然有著如此廣泛的應(yīng)用
一、作為保護(hù)氣體
由于稀有氣體的化學(xué)性質(zhì)非常不活躍,在焊接精密零件或活性金屬(如鎂和鋁)時,通常使用氬氣作為保護(hù)氣體來隔離空氣,以防止金屬在高溫下與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。
在空氣中迅速氧化的原子能反應(yīng)堆的核燃料銥,也需要在氬氣的保護(hù)下進(jìn)行機(jī)械加工。
為了延長燈泡的使用壽命,在電燈泡中加入氬氣可以減少鎢絲的蒸發(fā),防止鎢絲氧化。
二、作為電光源
稀有氣體通電時會發(fā)出不同顏色的光。世界上第一盞霓虹燈是用霓虹燈制成的。霓虹燈發(fā)出的紅光在空氣中具有很強(qiáng)的透射性,可以穿過濃霧。因此,霓虹燈通常用于機(jī)場、港口和水陸交通線路的燈標(biāo)。氬氣或氦氣被填充到燈管中,通電時會發(fā)出淺藍(lán)色或淺紅色的光。將不同含量的氦、霓虹燈和氬氣混合物填充到燈管中,可以制成五顏六色的霓虹燈。
人們常用的熒光燈是通過在燈管中填充少量水銀和氬氣,并在內(nèi)壁上涂抹熒光物質(zhì)(如鹵磷酸鈣)制成的。通電時,由于水銀蒸汽的放電,管道中產(chǎn)生紫外線,刺激熒光物質(zhì),使其發(fā)出類似陽光的可見光,因此也稱為熒光燈。
充滿氙氣的高壓長弧燈在通電時可以發(fā)出比熒光燈強(qiáng)數(shù)萬倍的強(qiáng)光。因此,它被稱為“人造小太陽”,可用于廣場、體育場、機(jī)場和其他照明。
霓虹燈、氪氣、氙氣也可用于激光技術(shù)。
三、醫(yī)療
氙燈具有高紫外線輻射,可用于醫(yī)療技術(shù)。氙氣溶解在細(xì)胞油中,引起細(xì)胞麻醉和膨脹,從而暫時停止神經(jīng)末梢的作用,達(dá)到麻醉的效果。作為無副作用的麻醉劑,人們試用了80%25氙和20%25氧的混合氣體。
氪、氙的同位素也被用來測量腦血流量等。
四、做人造空氣
氦氣和氧氣混合成人造空氣,潛水員可以呼吸。因為在壓力較大的深海中,如果你用普通空氣呼吸,血液中會溶解更多的氮氣。當(dāng)潛水員從深海上升,逐漸恢復(fù)體內(nèi)的正常壓力時,血液中溶解的氮氣應(yīng)釋放出來形成氣泡,阻塞微血管,引起“氣塞癥”。氦氣在血液中的溶解度遠(yuǎn)低于氮氣。如果上述現(xiàn)象不會發(fā)生,而是用氦氣和氧氣的混合氣體(人造空氣)代替普通空氣。
五、充氣
氦氣是除氫氣外最輕的氣體。氫氣易燃易爆,氦氣是一種無色無味的惰性氣體。它的化學(xué)性質(zhì)不活躍。一般來說,它很難與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。氦已被用來填充氣球和氣艇,而不是氫。
六、可制成多種混合氣體激光器
氦-霓虹激光器就是其中之一。氦-霓虹混合氣體密封在一個特殊的石英管中。在外部高頻振蕩器的鼓勵下,混合氣體的原子之間發(fā)生非彈性碰撞,能量傳遞發(fā)生在受刺激的原子之間,從而產(chǎn)生電子過渡,并發(fā)出與過渡相對應(yīng)的受刺激輻射波和近紅外光。氦-霓虹激光可用于測量和通信。
七、低溫
液氦的沸點為-269℃,這是所有氣體中最難液化的。使用液氦可以獲得接近絕對零度(-273.15℃)的超低溫。液氦是一種具有普通液體通性的普通液體,溫度在2.2千以下的液氦是一種具有許多異常性質(zhì)的超流體。例如,它具有超導(dǎo)性、低粘度等特點。其粘度為氫粘度的1%,液氦可沿容器內(nèi)壁向上流動,然后沿容器外壁緩慢流動。這一現(xiàn)象對量子理論的研究和驗證具有重要意義。