对稀有气体的认知

《对稀有气体的认知》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、对稀有气体的认知黄平稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙、氡等6种元素，其原子的最外层电子构型除氦为1s2(上标)外，其余均为稳定的8电子构型ns2np6(均为上标)。稀有气体的化学性质很不活波，所以过去人们曾认为他们与其他元素之间不会发生化学反应，将他们列为周期表中的零族，并称之为“惰性气体”。然而正是这种绝对的概念束缚了人们的思想，阻碍了对稀有气体化合物的研究。1962年，在加拿大工作的26岁的英国青年化学家N.Bartlett合成了第一个稀有气体化合物Xe，引起了化学界的很大兴趣和重视。许多化学家竟相开展这方面的工作，先后陆续合成了多种“稀有气体化合物”，促进了稀有气体化学的发展

2、。利用稀有气体可以制成多种混合气体激光器。氦-氖激光器就是其中之一。氦氖混合气体被密封在一个特制的石英管中，在外界高频振荡器的激励下，混合气体的原子间发生非弹性碰撞，被激发的原子之间发生能量传递，进而产生电子跃迁，并发出与跃迁相对应的受激辐射波，近红外光。氦-氖激光器可应用于测量和通讯。作为麻醉剂，氙气在医学上很受重视。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%氙气和20%氧气组成的混合气体，作为无副作用的麻醉剂。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，不会着火和发生爆炸。液态氦的沸点为-269℃，利用液态氦可获得接近

3、绝对零度(-273.15℃)的超低温。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。　随着工业生产和科学技术的发展，稀有气体越来越广泛地应用在工业、医学、尖端科学技术以至日常生活里。利用稀有气体极不活动的化学性质，有的生产部门常用它们来作保护气。例如，在焊接精密零件或镁、铝等活泼金属，以及制造半导体晶体

4、管的过程中，常用氩作保护气。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。电灯泡里充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。稀有气体通电时会发光。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。因此，氖灯常用在机场、港口、水陆交通线的灯标上。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。有的灯管里充入了氖、氩、氦、水银蒸气等四种气体（也有三种或两种的）的混合物。由于各种气体的相对含量不伺，便制得五光十色的各种霓虹灯。人们常用的荧光灯，是在灯管里充入少量水

5、银和氩气，并在内壁涂荧光物质（如卤磷酸钙）而制成的。通电时，管内因水银蒸气放电而产生紫外线，激发荧光物质，使它发出近似日光的可见光，所以又叫做日光灯。氦是除氢以外最轻的气体，可以代替氢气装在飞船或气球里，不会着火和发生爆炸。氦气还用来代替氮气作人造空气，供探海潜水员呼吸。探海潜水员不能用普通的空气呼吸，因为压强加大，气体的溶解度也加大，所以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。当潜水员上升体内逐渐恢复常压的时候，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”。氦在血液里的溶解度比氮小得多，用氦跟氧的混合气体（人造空气）代替普通的空

6、气，就不会发生以上的现象。利用液态氦可获得接近绝对零度(-273.15℃)的低温。氩气经高能的宇宙射线照射后会发生电离。利用这个原理，可以在人造地球卫星里设置充有氩气的计数器。当人造卫星在宇宙空间飞行时，氩气受到宇宙射线的照射。照射得越厉害，氩气发生电离也越强烈。卫星上的无线电机把这些电离信号自动地送回地球，人们就可根据信号的大小来判定空间宇宙辐射带的位置和强度。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

7、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。既然稀有气体有如此广泛的用途，但是从稀有气体的发现到稀有气体化学的建立，化学家们的认识经历了一个复杂而又曲折的过程，其中蕴藏着深刻而又丰富的认识论和方法论的内涵，也饱含着诸多宝贵的经验和教训，很值得我们总结和借鉴。其一，科学发展的历史多次告诫我们，过分拘泥于传统观念，把一定历史条件下的科学认识视为不可逾越的金科玉律，必然要走进形而上学和教条主义的迷宫在1894年以前，人们对空气的组成和性质进行了大量的分析和