空气是制取稀有气体的主要原料,通过液态空气分级蒸馏,可得稀有气体混合物,再用活性炭低温选择吸附法,就可以将稀有气体分离开来。
稀有气体都是无色、无臭、无味的,微溶于水,溶解度随分子量的增加而增大。稀有气体的分子都是由单原子组成的,它们的熔点和沸点都很低,随着原子量的增加,熔点和沸点逐渐增大。它们在低温时都可以液化。
性质决定用途,随着人们对稀有气体性质越来越深入地了解,它们的用途也越来越广泛,工农业生产、医学、尖端科技领域甚至日常生活中,我们都可以发现稀有气体的身影。
氦气是除了氢气以外最轻的气体,可以代替氢气装在飞船里,或者用来做节日的氢气球,与氢气相比,氦气的优点是不会着火和发生爆炸。
氦是所有气体中最难液化的,它的沸点非常低,为-269℃,因此利用液态氦可获得接近绝对零度(-273.15℃,)的超低温,这为超导技术的发展提供了环境。氦气还用来代替氮气作人造空气,供探海潜水员呼吸。
因为在压强较大的深海里,用普通空气呼吸,会有较多的氮气溶解在血液里,当潜水员从深海处上升,体内逐渐恢复常压时,溶解在血液里的氮气要放出来形成气泡,对微血管起阻塞作用,引起“气塞症”。
氦气在血液里的溶解度比氮气小得多,用氦跟氧的混合气体(人造空气)代替普通空气,就不会发生上述现象。氖气的重要用途是制作霓虹灯,世界上第一盏霓虹灯是填充氖气制成的,霓虹灯的英文原意就是“氖灯”。
氖灯射出的红光,在空气里透射力很强,可以穿过浓雾,俗称“人造小太阳”,因此,氖灯常用在机场、港口、水陆交通线的灯标上。
除氖以外,灯管里充入氩气或氦气,通电时分别发出浅蓝色或淡红色光;在灯管里充入不同的稀有气体,由于各种气体的相对含量不同,就可以制得五光十色的霓虹灯。
氩气常用作保护气,在焊接精密零件以及制造半导体晶体管时,需要隔绝氧气,这时不活泼的氩气就是最好的选择;
原子能反应堆的核燃料钚,在空气里也会迅速氧化,也需要在氩气保护下进行机械加工;灯泡里充入氩气可以减少钨丝的气化和防止钨丝氧化,以延长灯泡的使用寿命。

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