Inertinės dujos ir jų savybės. Inertinės dujos ir jų savybės Inertinės dujos, kurios sukelia šių dujų inertiškumą

Atidarymas:

1893 metais atkreiptas dėmesys į azoto tankių neatitikimą iš oro ir azoto, gauto skaidant azoto junginius: litras azoto iš oro svėrė 1,257 g, o gautas cheminiu būdu – 1,251 g. Labai tikslus tyrimas oro sudėties tyrimas, atliktas siekiant išsiaiškinti šią paslaptingą aplinkybę, parodė, kad pašalinus visą deguonį ir azotą liko nedidelis likutis (apie 1 proc.), kuris su niekuo chemiškai nereaguoja.

Taigi naujo elemento, vadinamo argonu (graikiškai neaktyvus), atradimas reiškė „trečiojo skaitmens po kablelio triumfą“. Paaiškėjo, kad argono molekulinė masė yra 39,9 g/mol.

Kitos atrastos inertinės dujos, helis („saulė“), buvo aptiktos Saulėje anksčiau nei Žemėje. Tai pasirodė įmanoma dėl spektrinės analizės metodo, sukurto praėjusio amžiaus 50-aisiais.

Praėjus keleriems metams po argono ir helio atradimo (1898 m.), iš oro buvo išskirtos dar trys tauriosios dujos: neonas ("naujas"), kriptonas ("paslėptas") ir ksenonas ("svetimas"). Kaip sunku buvo juos aptikti, matyti iš to, kad 1 m 3 oro kartu su 9,3 litro argono yra tik 18 ml neono, 5 ml helio, 1 ml kriptono ir 0,09 ml ksenono.

Paskutinės inertinės dujos, radonas, buvo aptiktos 1900 m., tiriant tam tikrus mineralus. Jo kiekis atmosferoje yra tik 6-10-18% tūrio (tai atitinka 1-2 atomus kubiniame centimetre). Apskaičiuota, kad visoje Žemės atmosferoje yra tik 374 litrai radono.

Fizinės savybės:

Visos tauriosios dujos yra bespalvės ir susideda iš monoatominių molekulių. Inertinių dujų atskyrimas pagrįstas jų fizinių savybių skirtumais.

Inertinės dujos yra bespalvės ir bekvapės. Ore jų yra nedideliais kiekiais.Inertinės dujos nėra nuodingos. Tačiau atmosfera su padidėjusia inertinių dujų koncentracija ir atitinkamai sumažėjusia deguonies koncentracija gali sukelti žmogų uždususį poveikį, įskaitant sąmonės netekimą ir mirtį. Yra žinomi mirties atvejai dėl argono nuotėkio.

Lydymosi temperatūra, °C
Virimo temperatūra, °C

Šilumos kiekis, reikalingas medžiagai perkelti iš kietos būsenos į skystą, vadinamas sintezės šiluma, o pernešti iš skysčio į garų būseną – garavimo šiluma. Abu dydžiai paprastai vadinami perėjimais, vykstančiais esant normaliam slėgiui. Inertinėms dujoms jos turi šias vertes (kcal/g-atomas):

Lydymosi šiluma
Garavimo šiluma

Žemiau yra lyginami kritinės temperatūros inertinės dujos ir tie slėgiai, kurie yra būtini ir pakankami joms esant tokioms temperatūroms perkelti iš dujinės būsenos į skystą, kritinis slėgis:

Kritinė temperatūra, °C
Kritinis slėgis, atm

Tai įdomu :

Argono molekulės atomiškumo klausimas buvo išspręstas naudojant kinetinę teoriją. Pagal jį šilumos kiekis, kurį reikia išleisti gramamolekulei dujų pašildyti vienu laipsniu, priklauso nuo atomų skaičiaus jos molekulėje. Esant pastoviam tūriui, monoatominių dujų gramo molekulei reikia 3 išmatos, dviatomė - 5 cal. Argonui eksperimentas davė 3 išmatos, kuris nurodė jos molekulės monoatomiškumą.Tas pats pasakytina ir apie kitas inertines dujas.

Helis buvo paskutinės dujos, paverstos į skystą ir kietą būseną. Kalbant apie tai, iškilo ypatingų sunkumų dėl to, kad dėl išsiplėtimo įprastoje temperatūroje helis ne vėsta, o įkaista. Tik žemiau -250 °C jis pradeda elgtis „normaliai“. Iš to išplaukia, kad įprastą skystinimo procesą heliui galima pritaikyti tik prieš tai jį labai stipriai atvėsus. Kita vertus, kritinė helio temperatūra yra itin žema. Dėl šių aplinkybių palankūs rezultatai dirbant su heliu buvo gauti tik įvaldžius darbo su skystu vandeniliu techniką, kurią naudojant tik išgarinant pavyko atšaldyti helią iki reikiamų temperatūrų. 1908 m. pirmą kartą buvo galima gauti skysto helio, kietojo helio-V1926 m

Cheminės savybės:

Inertinėms dujoms būdingas visiškas (He, Ne, Ar) arba beveik visiškas (Kr, Xe, Rn) cheminio aktyvumo trūkumas. Periodinėje lentelėje jie sudaro specialią grupę (VIII). Netrukus po inertinių dujų atradimo, nauja grupė, kurią jie sudarė periodinėje lentelėje, buvo pavadinta nuliu, siekiant pabrėžti šių elementų nulinį valentiškumą, ty jų cheminio aktyvumo trūkumą. Šis pavadinimas dažnai vartojamas šiuo metu, tačiau pagal periodinio dėsnio esmę inertinių dujų grupę teisingiau laikyti aštuntąja grupe, nes atitinkami laikotarpiai neprasideda šiais elementais, o baigiasi.

Visiško cheminio inertiškumo nebuvimas sunkiosiose inertinėse dujose buvo atrastas tik 1962 m. Paaiškėjo, kad jos geba jungtis su aktyviausiu metaloidu – fluoru (ir tik su juo). Ksenonas (ir radonas) reaguoja gana lengvai, kriptonas daug sunkiau. Gauti XeF 2 , XeF 4 , XeF 6 ir mažai stabilūs KrF 2 . Visos jos yra bespalvės lakios kristalinės medžiagos.

Ksenono difluoridas(XeF 2) - lėtai susidaro veikiant dienos šviesai Xe ir F 2 mišinyje esant nulinėms sąlygoms. Jis turi būdingą pykinimą sukeliantį kvapą. Molekulei susidaryti reikia sužadinti ksenono atomą nuo 5s 2 5p 6 iki artimiausios dvivalentės būsenos 5s 2 5p 5 s 1 - 803 kJ/mol, iki 5s 2 5p 5 6p 1 -924 kJ/mol, 25s 2 5p 6d 1 - 953 kJ/ mol.

Xe+F 2 → XeF 2

0,15 mol/l tirpsta vandenyje. Tirpalas yra labai stiprus oksidatorius. Tirpalas suskaidomas pagal šią schemą:

XeF 2 +H 2 O →HF+Xe+O 2 (šarminėje aplinkoje procesas vyksta greičiau, rūgštinėje – lėčiau).

Ksenontetrafluoridas- susidaro iš paprastų medžiagų, reakcija yra labai egzoterminė ir yra stabiliausia iš visų fluoridų.

XeF 4 +2Hg=2HgF 2 +Xe

XeF 4 +Pt=PtF 4 +Xe

Kokybinė reakcija į ksenono tetrafluoridą :

XeF 4 +4KI=4KF+2I 2 ↓+Xe

Ksenono tetrafluoridas skaidosi pagal šias schemas:

3Xe 4+ →Xe 6+ +2Xe 0 (rūgščioje terpėje).

Xe 4+ →Xe 0 +Xe 8+ (šarminėje terpėje).

Ksenono heksafluoridas yra bespalvis, žinomas 3 kristalų modifikacijomis. 49 ℃ temperatūroje virsta geltonu skysčiu, kietėjant vėl pasikeičia spalva. Garai yra šviesiai geltonos spalvos. Sprogstamai suyra. Veikiant drėgnam orui hidrolizė:

XeF 6 +H 2 O → 2HF + OXeF 4

OXeF 4 yra bespalvis skystis, mažiau reaktyvus nei XeF 6. Su šarminių metalų fluoridais sudaro kristalinius hidratus, pvz.: KF∙OXeF 4

Tolesnė hidrolizė gali sukelti ksenono trioksidą:

XeF6 +3H2O→XeO3 +6HF

XeO 3 yra bespalvė sprogi medžiaga, kuri sklinda ore. Jis sprogstamai suyra, bet švelniai kaitinant iki 40 laipsnių Celsijaus įvyksta reakcija:

2XeO 3 → 2Xe+3O 2

Yra rūgštis, kuri formaliai atitinka šį oksidą - H 2 XeO 4. Yra šią rūgštį atitinkančios druskos: MHXeO 4 arba MH 5 XeO 6, gauta rūgštis (M - nuo natrio iki cezio), atitinkanti paskutinę druską:

3XeF4 +6Ca(OH)2 →6CaF2↓+Xe+2H2XeO6

Stipriai šarminėje aplinkoje Xe 6+ dismutuoja:

4Xe 6+ →Xe 0 +3Xe 8+

Kriptono difluoridas- lakūs, bespalviai kristalai , chemiškai aktyvi medžiaga. Esant aukštesnei temperatūrai, suyra į fluoro kriptonas . Pirmą kartą jis buvo gautas veikiant medžiagų mišinio elektros iškrovai, esant -188℃:

F 2 +Kr → KrF 2

Suyra su vandeniu pagal šią schemą:

2KrF 2 +2H 2 O→O 2 +4HF+2Kr

Inertinių dujų naudojimas:

Inertinės dujos praktiškai pritaikomos gana įvairiai. Visų pirma helio vaidmuo išgaunant žemą temperatūrą yra nepaprastai svarbus, nes skystas helis yra šalčiausias iš visų skysčių.Narų kvėpavimui užtikrinti pirmiausia buvo naudojamas dirbtinis oras, kuriame azotas pakeičiamas heliu. Didėjant slėgiui, labai padidėja dujų tirpumas, todėl narui nusileidus į vandenį ir tiekiant įprastą orą, kraujas azoto ištirpina daugiau nei įprastomis sąlygomis. Kylant, nukritus slėgiui, pradeda išsiskirti ištirpęs azotas, o jo burbuliukai iš dalies užkemša smulkias kraujagysles, taip sutrikdydami normalią kraujotaką ir sukeldami „kesono ligos“ priepuolius. Dėl azoto pakeitimo heliu skausmingas poveikis smarkiai susilpnėja dėl daug mažesnio helio tirpumo kraujyje, o tai ypač pastebima esant aukštam slėgiui. Darbas „helio“ oro atmosferoje leidžia narams nusileisti į didelį gylį (daugiau nei 100 m) ir žymiai pailginti buvimą po vandeniu.

Kadangi tokio oro tankis yra maždaug tris kartus mažesnis nei įprasto oro, kvėpuoti yra daug lengviau. Tai paaiškina didelę helio oro medicininę reikšmę gydant astmą, uždusimą ir kt., kai net trumpalaikis paciento kvėpavimo palengvinimas gali išgelbėti jo gyvybę. Panašiai kaip helis, „ksenoninis“ oras (80% ksenono, 20% deguonies) įkvėptas turi stiprų narkotinį poveikį, kurį galima panaudoti medicinoje.

Neonas ir argonas plačiai naudojami elektros pramonėje. Kai per stiklinius vamzdelius, užpildytus šiomis dujomis, praeina elektros srovė, dujos pradeda švytėti, kuri naudojama apšviečiamiems užrašams kurti.

Tokio tipo didelio galingumo neoniniai vamzdžiai ypač tinka švyturiams ir kitiems signalizacijos įrenginiams, nes jų raudoną šviesą mažai užstoja rūkas. Helio švytėjimo spalva keičiasi nuo rožinės iki geltonos iki žalios, kai jo slėgis vamzdyje mažėja. Ar, Kr ir Xe pasižymi skirtingais mėlynos atspalviais.

Argonas (dažniausiai sumaišytas su 14% azoto) taip pat naudojamas elektros lempoms užpildyti. Dėl ženkliai mažesnio šilumos laidumo kriptonas ir ksenonas šiam tikslui tinka dar geriau: jomis užpildytos elektros lempos tomis pačiomis energijos sąnaudomis suteikia daugiau šviesos, geriau atlaiko perkrovas ir yra patvaresnės nei įprastos.

Redaktorius: Galina Nikolaevna Kharlamova

- (a. inertinės dujos; n. Inertgase, Tragergase; f. gaz inertes; i. gases inertes) tauriosios, retos dujos, monoatominės dujos be spalvos ir kvapo: helis (He), neonas (Ne) ... Geologijos enciklopedija

- (inertinės dujos, inertinės dujos) elementai Ch. VIII grupės periodinių pogrupių. elementų sistemos. Švitinimas apima helią (He), neoną (Ne), argoną (Ar), kriptoną (Kr), ksenoną (Xe) ir radioaktyvumą. radonas (Rn). Gamtoje, pvz., yra atmosferoje, Ne... ... Fizinė enciklopedija

Didysis enciklopedinis žodynas

Inercinės dujos- tas pats, kas tauriosios dujos... Rusijos darbo apsaugos enciklopedija

Inercinės dujos- INERTINĖS DUJOS, tokios pat kaip ir inertinės dujos. ... Iliustruotas enciklopedinis žodynas

INERT [ne], aya, oh; dešimt, tna. Ožegovo aiškinamąjį žodyną. S.I. Ožegovas, N. Yu. Švedova. 1949 1992… Ožegovo aiškinamasis žodynas

inertinės dujos- VIII grupės Periodiniai elementai. sistemos: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn. Pvz., skiriasi chemiškai. inercija, kuri paaiškinama stabilia išorine elektroninis apvalkalas, ant kurio Ne yra 2 elektronikos, likusiuose yra 8 elektronikos. Pavyzdžiui, turiu didelį potencialą... Techninis vertėjo vadovas

inertinės dujos- periodinės lentelės VIII grupės elementai: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn. Tauriosios dujos pasižymi cheminiu inertiškumu, kuris paaiškinamas stabiliu išoriniu elektronų apvalkalu, ant kurio He turi 2 elektronus, likusieji turi 8... ... Enciklopedinis metalurgijos žodynas

Inertinės dujos, retosios dujos, cheminiai elementai, sudarantys pagrindinį 8-osios Mendelejevo periodinės sistemos grupės pogrupį: helis He (atominis numeris 2), neonas Ne (10), argonas ar (18), kriptonas Kr (36), ksenonas Xe (54) ir radono Rn (86). Nuo…… Didžioji sovietinė enciklopedija

GRUPĖ 0. TAURIOSIOS (INERTINĖS) DUJOS HELIS, NEONAS, ARGONAS, KRIPTONAS, KSENONAS, RADONAS Nulinės grupės elementų atomai turi visiškai sukomplektuotą išorinį elektronų apvalkalą, kuris atitinka stabiliausią elektroninę konfigūraciją, o... ... Collier enciklopedija

Knygos

• Stalų komplektas. Chemija. Nemetalai (18 lentelių), . Mokomasis albumas iš 18 lapų. Art. 5-8688-018 Halogenai. Halogenų chemija. Siera. Allotropija. Sieros chemija. Sieros rūgšties. Azoto chemija. Azoto oksidai. Azoto rūgštis yra oksidatorius. Fosforas…
• Inertinės dujos, Fastovsky V.G.. Knygoje aptariamos pagrindinės fizinės ir fizikinės bei cheminės inertinių dujų helio, neono, argono, kriptono ir ksenono savybės, taip pat jų panaudojimo sritys chemijos, metalurgijos,...

Puslapis 1
Inertinės (inertinės) dujos.

	2 Jis	10 Ne	18 Ar	36 Kr	54 Xe	86 Rn
Atominė masė	4,0026	20,984	39,948	83,80	131,30
Valentinių elektronų	1s 2	(2) 2s 2 2p 6	(8) 3s 2 3p 6	(18) 4s 2 4p 6	(18)5s 2 5p 6	(18)6s 2 6p
Atominis spindulys	0,122	0,160	0,192	0,198	0,218	0,22
Jonizacijos energija E - → E +	24,59	21,57	15,76	14,00	12,13	10,75
Kiekis žemės atmosferoje, %	5*10 -4	1,8*10 -3	9,3*10 -1	1,1*10 -4	8,6*10 -6	6*10 -20

Tauriosios (inertinės) dujos yra pagrindinės VIII grupės pogrupio elementai: helis (He), neonas (Ne), argonas (Ar), kriptonas (Kr), ksenonas (Xe) ir radonas (Rn) (radioaktyvus elementas). . Kiekvienos tauriosios dujos užbaigia atitinkamą periodinės lentelės laikotarpį ir turi stabilų, visiškai užpildytą išorinį elektroninį nivelyrą - ns 2 n.p. 6 . – tai paaiškina unikalias pogrupio elementų savybes. Inertinės dujos laikomos visiškai inertiškomis. Iš čia ir kilęs jų antrasis pavadinimas – inertiškas.

Visos tauriosios dujos yra atmosferos dalis, jų kiekis atmosferoje pagal tūrį (%) yra: helis - 4,6 * 10 -4; argonas – 0,93; kriptonas – 1,1* 10 -4; ksenonas – 0,8 * 10 -6 ir radonas – 6 * 10 -8. Normaliomis sąlygomis visos jos yra bekvapės ir bespalvės dujos, blogai tirpios vandenyje. Jų virimo ir lydymosi taškai didėja didėjant atomų dydžiui. Molekulės yra monoatominės.

Savybės	Jis	Ne	Ar	Kr	Xe	Rn
Atomo spindulys, nm	0,122	0,160	0,191	0,201	0,220	0,231
Atomų jonizacijos energija, eV	24,58	21,56	15,76	14,00	12,13	10,75
Virimo temperatūra, o C	-268,9	-245,9	-185,9	-153,2	-181,2	Netoliese
Lydymosi temperatūra, o C	-272,6 (esant slėgiui)	-248,6	-189,3	-157,1	-111,8	Netoliese
Tirpumas 1 litre vandens 0 o C temperatūroje, ml	10	-	60	-	50	-

§1. Helis

Helis buvo atrastas 1868 m. Taikant saulės spinduliuotės spektrinės analizės metodą (Lockyer ir Frankland, Anglija; Jansen, Prancūzija). Helis buvo atrastas Žemėje 1894 m. Mineraliniame kleveite (Ramsay, Anglija).

Iš graikų kalbos ἥλιος – „Saulė“ (žr. Helios). Įdomu, kad elemento pavadinime buvo naudojama metalams būdinga galūnė „-i“ (lotyniškai „-um“ - „Helium“), nes Lockyeris manė, kad jo atrastas elementas yra metalas. Pagal analogiją su kitomis tauriosiomis dujomis būtų logiška pavadinti „Helion“. Šiuolaikiniame moksle pavadinimas „helionas“ priskiriamas lengvojo helio izotopo – helio-3 – branduoliui.

Ypatingas atomo elektroninės struktūros stabilumas išskiria helią iš visų kitų periodinės lentelės cheminių elementų.

Helis fizinėmis savybėmis yra arčiausiai molekulinio vandenilio. Dėl nereikšmingo helio atomų poliarizuojamumo jis turi žemiausią virimo ir lydymosi temperatūrą.

Helis mažiau tirpsta vandenyje ir kituose tirpikliuose nei kitos dujos. Normaliomis sąlygomis helis yra chemiškai inertiškas, tačiau stipriai sužadinus atomus gali sudaryti molekulinius jonus. Normaliomis sąlygomis šie jonai yra nestabilūs; Užfiksuoju trūkstamą elektroną, jie suskyla į du neutralius atomus. Taip pat galimas jonizuotų molekulių susidarymas. Helis yra sunkiausiai suspaudžiamas iš visų dujų.

Helis gali virsti skysta būsena tik esant temperatūrai, kuri artėja prie absoliutaus nulio, t.y. -273,15. Skystas helis maždaug 2K temperatūroje turi unikalią savybę – supertakumą, kurią 1938 m. P.L. buvo atidarytas. Kapitsa ir teoriškai pagrindė L.D. Landau, sukūręs kvantinę konvoliucijos teoriją. Skystas helis yra dviejų modifikacijų: helio I, kuris elgiasi kaip paprastas skystis, ir helio II, supertermiškai laidus ir labai lakus skystis. Helis II praleidžia šilumą 107 kartus geriau nei helis I (ir 1000 kartų geriau nei sidabras). Jis praktiškai neturi klampumo, akimirksniu prasiskverbia pro siaurus kapiliarus ir spontaniškai išsilieja per kraujagyslių sieneles plonos plėvelės pavidalu. Superskysčio būsenos atomai elgiasi taip pat, kaip elektronai superlaidininkuose.

Žemės plutoje helis kaupiasi irstant radioaktyviųjų elementų dalelėms, randamas ištirpęs mineraluose ir vietiniuose metaluose.

Helio branduoliai yra itin stabilūs ir plačiai naudojami įvairioms branduolinėms reakcijoms vykdyti.

Pramonėje helis iš gamtinių dujų daugiausia išskiriamas giliai aušinant. Tuo pačiu metu ji, kaip mažiausiai verdanti medžiaga, išlieka dujų pavidalu, o visos kitos dujos kondensuojasi.

Helio dujos naudojamos inertinei atmosferai sukurti suvirinant metalus, konservuojant maisto produktus ir pan. Skystas helis naudojamas laboratorijoje kaip aušinimo skystis žemų temperatūrų fizikoje.

§2. Neoninis

Neoną 1898 m. birželį atrado škotų chemikas Williamas Ramsay ir anglų chemikas Maurice'as Traversas. Jie išskyrė šias inertines dujas „išskyrimo būdu“, kai buvo suskystintas deguonis, azotas ir visi sunkesni oro komponentai. Elementui buvo suteiktas paprastas pavadinimas „neonas“, kuris išvertus iš graikų kalbos reiškia „naujas“. 1910 m. gruodį prancūzų išradėjas Georgesas Claude'as pagamino dujų išlydžio lempą, užpildytą neonu.

Pavadinimas kilęs iš graikų kalbos. νέος - naujas.

Yra legenda, pagal kurią elementą pavadino trylikametis Ramsay sūnus Willie, kuris paklausė tėvo, kaip jis vadins naujas dujas, ir pažymėjo, kad norėtų suteikti jai pavadinimą. novum(lot. – nauja). Jo tėvui ši idėja patiko, bet jis jautė pavadinimą neoninis, kilęs iš graikiško sinonimo, skambės geriau.

Neonas, kaip ir helis, turi labai didelį jonizacijos potencialą (21,57 eV), todėl nesudaro valentinio tipo junginių. Pagrindinis jo skirtumas nuo helio yra dėl santykinai didesnio atomo poliarizavimo, t.y. šiek tiek didesnis polinkis formuotis tarpmolekuliniams ryšiams.

Neono virimo temperatūra (-245,9 o C) ir lydymosi temperatūra (-248,6 o C) yra labai žema, nusileidžiant tik heliui ir vandeniliui. Palyginti su heliu, neonas turi šiek tiek didesnį tirpumą ir gebėjimą adsorbuotis.

Kaip ir helis, neonas, stipriai sužadintas atomų, sudaro Ne 2 + tipo molekulinius jonus.

Neonas gaminamas kartu su heliu kaip šalutinis produktas skystinimo ir atskyrimo procese. Helio ir neono atskyrimas atliekamas adsorbcijos arba kondensacijos būdu. Adsorbuotas metodas pagrįstas neono, skirtingai nei helio, gebėjimu adsorbuoti aktyvuota anglimi, aušinama skystu azotu. Kondensacijos metodas pagrįstas neono užšalimu, aušinant mišinį skystu vandeniliu.

Neonas naudojamas elektrinėje vakuuminėje technologijoje įtampos stabilizatoriams, fotoelementams ir kitiems įrenginiams užpildyti. Įvairių tipų neoninės lempos su būdingu raudonu švytėjimu naudojamos švyturiuose ir kituose apšvietimo įrenginiuose, šviečiančioje reklamoje ir kt.

Natūralus neonas susideda iš trijų stabilių izotopų: 21 Ne ir 22 Ne.

Pasaulio materijoje neoninis Jis pasiskirstęs netolygiai, bet apskritai pagal gausumą Visatoje užima penktą vietą tarp visų elementų – apie 0,13 masės%. Didžiausia neono koncentracija stebima Saulėje ir kitose karštose žvaigždėse, dujiniuose ūkuose, išorinėje atmosferoje. saulės sistemos planetos- Jupiteris, Saturnas, Uranas, Neptūnas. Daugelio žvaigždžių atmosferoje neonas užima trečią vietą po vandenilio ir helio. Iš visų antrojo laikotarpio elementų neoninis– mažiausia populiacija Žemėje. Aštuntos grupės viduje neoninis Pagal kiekį žemės plutoje jis užima trečią vietą – po argono ir helio. Dujų ūkuose ir kai kuriose žvaigždėse neono yra daug kartų daugiau nei randama Žemėje.

Žemėje didžiausia neono koncentracija stebima atmosferoje - 1,82 10 −3% tūrio, o bendrosios jo atsargos vertinamos 7,8 10 14 m³. 1 m³ oro yra apie 18,2 cm³ neono (palyginimui: tame pačiame oro tūryje yra tik 5,2 cm³ helio). Vidutinis neono kiekis žemės plutoje mažas – 7·10−9 % masės. Iš viso mūsų planetoje yra apie 6,6 10 10 tonų neono. Magminėse uolienose šio elemento yra apie 10 9 tonas. Skilstant uolienoms, dujos patenka į atmosferą. Mažesniu mastu atmosfera aprūpinama neoniniais ir natūraliais vandenimis.

Mokslininkai mato mūsų planetos neoninio skurdo priežastį tame, kad Žemė kadaise prarado pirminę atmosferą, kuri pasiėmė didžiąją dalį inertinių dujų, kurios negalėjo, kaip deguonis ir kitos dujos, chemiškai susieti su kitais elementais į mineralus ir taip įsitvirtinti planetoje.

1892 m. britų mokslininkas Johnas Strettas, geriau žinomas kaip lordas Rayleighas ( cm. Rayleigh kriterijus), užsiėmė vienu iš tų monotoniškų ir nelabai jaudinančių darbų, be kurių eksperimentinis mokslas vis dėlto negali egzistuoti. Jis tyrinėjo optines ir chemines atmosferos savybes, išsikėlęs tikslą išmatuoti litro azoto masę tokiu tikslumu, kokio niekas iki jo negalėjo pasiekti.

Tačiau šių matavimų rezultatai atrodė paradoksaliai. Litro azoto masė, gauta pašalinus iš oro visas kitas tuomet žinomas medžiagas (pvz., deguonį), ir litro azoto masė, gauta cheminės reakcijos metu (perleidžiant amoniaką per varį, įkaitintą iki raudonos ugnies), pasirodė būti kitokiam. Paaiškėjo, kad azotas iš oro yra 0,5% sunkesnis už azotą, gautą cheminiu būdu. Šis neatitikimas persekiojo Rayleigh. Įsitikinęs, kad eksperimente nepadaryta klaidų, Rayleigh paskelbė žurnale Gamta laišką, kuriame klausiama, ar kas nors galėtų paaiškinti šių neatitikimų priežastis.

Seras Williamas Ramsay (1852–1916), tuomet dirbęs Londono universiteto koledže, atsakė į Rayleigh laišką. Ramsay pasiūlė, kad atmosferoje gali būti neatrastų dujų, ir pasiūlė naudoti naujausią įrangą šioms dujoms izoliuoti. Eksperimento metu deguonimi praturtintas oras, sumaišytas su vandeniu, buvo veikiamas elektros iškrovos, dėl kurios atmosferos azotas susijungė su deguonimi ir ištirpdė susidariusius azoto oksidus vandenyje. Eksperimento pabaigoje, kai iš oro buvo išeikvotas visas azotas ir deguonis, inde vis dar liko nedidelis dujų burbulas. Kai per šias dujas buvo praleista elektros kibirkštis ir buvo atlikta spektroskopija, mokslininkai pamatė anksčiau nežinomas spektrines linijas ( cm. Spektroskopija). Tai reiškė, kad buvo atrastas naujas elementas. Rayleigh ir Ramsay paskelbė savo rezultatus 1894 m., pavadindami naujas dujas argonas, iš graikų „tinginys“, „abejingas“. O 1904 metais už šį darbą jiedu gavo Nobelio premiją. Tačiau jis nebuvo padalintas tarp mokslininkų, kaip įprasta mūsų laikais, bet kiekvienas gavo prizą savo srityje - Rayleigh fizikoje ir Ramsay chemijoje.

Netgi kilo konfliktas. Tuo metu daugelis mokslininkų manė, kad jie „įvaldė“ tam tikras tyrimų sritis, ir nebuvo iki galo aišku, ar Rayleigh davė Ramsay leidimą dirbti su šia problema. Laimei, abu mokslininkai buvo pakankamai išmintingi, kad suprastų bendro darbo naudą, o kartu paskelbę rezultatus pašalino nemalonaus mūšio dėl pirmenybės galimybę.

Argonas yra monoatominės dujos. Turėdamas santykinai didesnį atominį dydį, argonas yra labiau linkęs sudaryti tarpmolekulinius ryšius nei helis ir neonas. Todėl soros medžiagos pavidalo argonui būdingi kiek aukštesni virimo taškai (esant normaliam slėgiui) -185,9 °C (šiek tiek žemesni už deguonį, bet šiek tiek aukštesni už azotą) ir lydymosi temperatūra (-184,3 °C). 100 ml 20 °C vandens argono ištirpsta 3,3 ml, kai kuriuose organiniuose tirpikliuose argonas tirpsta daug geriau nei vandenyje.

Argonas sudaro tarpmolekulinius inkliuzinius junginius – klatratai apytikslės sudėties Ar*6H 2 0 yra kristalinė medžiaga, suyra esant atmosferos slėgiui ir -42,8 °C temperatūrai. Jį galima gauti tiesiogiai sąveikaujant argonui su vandeniu, esant 0 ° C temperatūrai ir 1,5 * 10 7 Pa slėgiui. Su junginiais H 2 S, SO 2, CO 2, HCl, argonas duoda dvigubus hidratus, t.y. mišrūs klatratai.

Argonas gaunamas atskiriant skystą orą, taip pat iš amoniako sintezės išmetamųjų dujų. Argonas naudojamas metalurgijos ir cheminiuose procesuose, kuriems reikalinga inertinė atmosfera, apšvietimo inžinerijoje, elektrotechnikoje, branduolinėje energetikoje ir kt.

Argonas (kartu su neonu) stebimas kai kuriose žvaigždėse ir viduje planetiniai ūkai. Apskritai kosmose jo yra daugiau nei kalcio, fosforo ir chloro, o Žemėje egzistuoja priešingi santykiai.

Argonas yra trečias pagal gausumą oro komponentas po azoto ir deguonies, jo vidutinis kiekis Žemės atmosferoje yra 0,934 % tūrio ir 1,288 % masės, jo atsargos atmosferoje vertinamos 4 10 14 t. Argonas yra labiausiai paplitęs inertinės dujos Žemės atmosferoje, 1 m³ oro yra 9,34 litro argono (palyginimui: tame pačiame oro tūryje yra 18,2 cm³ neono, 5,2 cm³ helio, 1,1 cm³ kriptono, 0,09 cm³ ksenono).

§4. Kriptonas

1898 m. anglų mokslininkas W. Ramsay iš skysto oro (prieš tai pašalinęs deguonį, azotą ir argoną) išskyrė mišinį, kuriame spektriniu metodu buvo aptiktos dvi dujos: kriptonas („paslėptas“, „slaptas“) ir ksenonas (“ užsienietis“, „neįprastas“).

Iš graikų kalbos κρυπτός – paslėpta.

Įsikūręs atmosferos ore. Jis susidaro branduolio dalijimosi metu, taip pat dėl ​​natūralių procesų, vykstančių radioaktyviųjų metalų rūdose. Kriptonas gaunamas kaip šalutinis produktas iš oro atskyrimas.

Dujinis deguonis, kuriame yra Kr ir Xe, iš O 2 gamybos įrenginio kondensatoriaus tiekiamas rektifikuoti į vadinamąjį. kriptono kolonėlė, kurioje Kr ir Xe išgaunami iš dujinio O 2, kai jis plaunamas kriptono kolonėlės kondensatoriaus viršuje susidariusiu refliuksu. Dugno skystis yra praturtintas Kr ir Xe; tada jis beveik visiškai išgarinamas, neišgaravusi dalis yra vadinamoji. paskambino liesas geležies-ksenono koncentratas (mažiau nei 0,2% Kr ir Xe) – nuolat teka per garintuvą į dujų baką. Kai optimalus refliukso santykis yra 0,13, Kr ir Xe ekstrahavimo laipsnis yra 0,90. Atskirtas koncentratas suspaudžiamas iki 0,5-0,6 MPa ir per šilumokaitį tiekiamas į kontaktinį aparatą su CuO, įkaitintu iki ~1000 K, kad sudegintų jame esančius angliavandenilius. Atvėsinus vandens šaldytuve, dujų mišinys išvalomas nuo CO 2 ir vandens priemaišų naudojant KOH, pirmiausia skruberiuose, o paskui – cilindruose. Deginimas ir valymas kartojami kelis kartus. kartą. Išgrynintas koncentratas atšaldomas ir nuolat tiekiamas į lygintuvą. kolonėlė esant slėgiui 0,2-0,25 MPa. Šiuo atveju Kr ir Xe kaupiasi dugno skystyje iki 95-98%. Šis vadinamasis Neapdorotas kriptono-ksenono mišinys per dujofikatorių, angliavandenilių deginimo aparatą ir valymo sistemą siunčiamas į dujų rezervuarus. Iš dujų laikiklio dujų mišinys patenka į dujofikatorių, kur kondensuojasi esant 77 K. Dalis šio mišinio išgarinama frakciniu būdu. Dėl to paskutinis gryninant iš O 2 kontaktiniame aparate su CuO gaunamas grynas kriptonas. Likęs dujų mišinys adsorbuojamas įrenginiuose su aktyvatoriumi. anglis 200-210 K temperatūroje; šiuo atveju išsiskiria grynas kriptonas, o Xe ir dalį kriptono absorbuoja anglis. Adsorbuoti Kr ir Xe yra atskirti frakcionuota desorbcija. Esant 20 000 m 3 /h apdirbamo oro našumui (273 K, 0,1 MPa), per metus gaunama 105 m 3 kriptono. Jis taip pat išgaunamas iš prapūtimo dujų metano frakcijos gaminant NH 3. Jie gamina gryną kriptoną (daugiau nei 98,9 % tūrio kriptono), techninį. (daugiau nei 99,5 % Kr ir Xe mišinys) ir kriptono-ksenono mišinys (mažiau nei 94,5 % kriptono). Kriptonas naudojamas kaitinamųjų lempų, dujų išlydžio ir rentgeno vamzdžių užpildymui. Radioaktyvusis izotopas 85 Kr naudojamas kaip b-spinduliavimo šaltinis medicinoje, aptikti nuotėkius vakuuminiuose įrenginiuose, izotopų žymeklis atliekant korozijos tyrimus, stebėti detalių susidėvėjimą. Kriptonas ir jo mišiniai su Xe yra laikomi ir gabenami esant 5-10 MPa slėgiui 20°C temperatūroje sandariai uždarytame. plieniniai cilindrai juoda resp. su viena geltona juostele ir užrašu „Krypton“ bei dviem geltonomis juostelėmis ir užrašu „Krypton-xenon“. Kriptoną 1898 metais atrado W. Ramsay ir M. Travers. Lit.

§5. Ksenonas

1898 m. atrado anglų mokslininkai W. Ramsay ir W. Rayleigh kaip mažą kriptono priedą.

Iš graikų kalbos ξένος – svetimas.

Lydymosi temperatūra –112 °C, virimo temperatūra –108 °C, išlydyje švyti violetinis švytėjimas.

Pirmosios inertinės dujos, kurioms buvo paruošti tikri cheminiai junginiai. Ryšių pavyzdžiai galėtų būti ksenono difluoridas, ksenono tetrafluoridas, ksenono heksafluoridas, ksenono trioksidas.

Ksenonas gaminamas kaip šalutinis produktas, kai oro atskyrimas. Jis išskirtas iš kriptono-ksenono koncentrato (žr. Kriptonas). Jie gamina gryną (99,4 % tūrio) ir didelio grynumo (99,9 %) ksenoną.Ksenonas gaunamas kaip šalutinis skysto deguonies gamybos metalurgijos įmonėse produktas.

Pramonėje ksenonas gaminamas kaip šalutinis oro atskyrimo į deguonį ir azotą produktas. Po šio atskyrimo, kuris paprastai atliekamas rektifikuojant, gautame skystame deguonyje yra nedideli kiekiai kriptono ir ksenono. Tolesnis rektifikavimas praturtina skystą deguonį iki 0,1–0,2% kriptono ir ksenono mišinio, kuris yra atskiriamas adsorbcija ant silikagelio arba distiliuojant. Galiausiai, ksenono-kriptono koncentratas gali būti atskirtas distiliuojant į kriptoną ir ksenoną.

Dėl mažo paplitimo ksenonas yra daug brangesnis nei lengvesnės inertinės dujos.

Nepaisant didelių sąnaudų, ksenonas yra būtinas daugeliu atvejų:

• 
  Ksenonas naudojamas kaitinamųjų lempų, galingų dujų išlydžio ir impulsinių šviesos šaltinių užpildymui (didelė dujų atominė masė lemputėse neleidžia išgaruoti volframui nuo kaitinamojo siūlo paviršiaus).

• 
  Radioaktyvieji izotopai (127 Xe, 133 Xe, 137 Xe ir kt.) naudojami kaip spinduliuotės šaltiniai rentgenografijoje ir diagnostikai medicinoje, vakuuminių įrenginių nuotėkiams aptikti.

• 
  Ksenono fluoridai naudojami metalų pasyvavimui.

• 
  Ksenonas, tiek gryna forma, tiek su nedideliu cezio-133 garų priedu, yra labai efektyvus darbinis skystis, skirtas erdvėlaivių elektriniams varomiesiems (daugiausia joniniams ir plazminiams) varikliams.

• 
  Nuo XX amžiaus pabaigos ksenonas buvo pradėtas naudoti kaip bendrosios anestezijos priemonė (gana brangi, bet visiškai netoksiška, tiksliau, kaip inertinės dujos, nesukelia cheminių pasekmių). Pirmosios disertacijos apie ksenoninės anestezijos techniką Rusijoje - 1993 m., Kaip gydomoji anestezija, ji veiksmingai naudojama ūminėms abstinencijos būsenoms palengvinti ir priklausomybei nuo narkotikų, taip pat psichikos ir somatiniams sutrikimams gydyti.

• 
  Skystas ksenonas kartais naudojamas kaip lazerių darbo terpė.

• 
  Ksenono fluoridai ir oksidai siūlomi kaip galingi raketų kuro oksidatoriai, taip pat kaip lazerių dujų mišinių komponentai.

• 
  129 Xe izotope galima poliarizuoti didelę branduolinių sukimų dalį, kad būtų sukurta būsena su bendrai nukreiptais sukiniais – būsena, vadinama hiperpoliarizacija.

• 
  Ksenonas naudojamas projektuojant Golay elementą.

• 
  Kaip cheminiai katalizatoriai.

• 
  Fluorui, kuris pasižymi stipriomis oksidacinėmis savybėmis, transportuoti.

Ksenonas yra gana retas Saulės atmosferoje, Žemėje, asteroiduose ir kometose. Ksenono koncentracija Marso atmosferoje panaši kaip ir Žemėje: 0,08 ppm, nors 129 Xe gausa Marse yra didesnė nei Žemėje ar Saulėje. Kadangi šis izotopas susidaro radioaktyvaus skilimo metu, išvados gali rodyti, kad Marsas prarado pirminę atmosferą, galbūt per pirmuosius 100 milijonų metų po planetos susiformavimo. Priešingai, Jupiterio atmosferoje yra neįprastai didelė ksenono koncentracija – beveik dvigubai didesnė nei Saulės.

Ksenonas yra žemės atmosfera itin mažais kiekiais – 0,087±0,001 milijoninės dalies (μL/L), taip pat randama dujose, kurias išskiria kai kurie mineralinių šaltinių. Kai kurie radioaktyvieji ksenono izotopai, tokie kaip 133 Xe ir 135 Xe, susidaro reaktoriuose apšvitinant branduolinį kurą neutronais.

Anglų mokslininkas E. Rutherfordas 1899 metais pastebėjo, kad torio preparatai, be α dalelių, išskiria ir kažkokią anksčiau nežinomą medžiagą, todėl oras aplink torio preparatus pamažu tampa radioaktyvus. Jis pasiūlė šią medžiagą pavadinti torio emanacija (iš lot. emanatio – ištekėjimas) ir suteikti jai simbolį Em. Vėlesni stebėjimai parodė, kad radžio preparatai taip pat išskiria tam tikrą emanaciją, kuri turi radioaktyvių savybių ir elgiasi kaip inertinės dujos.

Iš pradžių torio emanacija buvo vadinama toronu, o radžio – radonu. Įrodyta, kad visos emanacijos iš tikrųjų yra naujo elemento - inertinių dujų, atitinkančių atominį skaičių 86, radionuklidai. Pirmą kartą gryna forma Ramsay ir Gray jas išskyrė 1908 m., jie taip pat pasiūlė dujas vadinti nitonu (iš lotyniškas nitens, šviečiantis ). 1923 m. dujos galiausiai buvo pavadintos radonu, o simbolis Em pakeistas į Rn.

Radonas yra radioaktyvios monoatominės dujos, bespalvės ir bekvapės. Tirpumas vandenyje 460 ml/l; organiniuose tirpikliuose ir žmogaus riebaliniame audinyje radono tirpumas yra dešimtis kartų didesnis nei vandenyje. Dujos gerai prasiskverbia per polimerines plėveles. Lengvai adsorbuojamas aktyvuotos anglies ir silikagelio.

Dėl paties radono radioaktyvumo jis fluorescuoja. Dujinis ir skystas radonas fluorescuoja mėlyna šviesa, o kietasis radonas atvėsęs iki azoto temperatūros Fluorescencinė spalva pirmiausia tampa geltona, tada raudonai oranžinė.

Radonas sudaro klatratus, kurie, nors ir turi pastovią sudėtį, neturi cheminių jungčių, apimančių radono atomus. Su fluoru radonas aukštoje temperatūroje sudaro RnF n sudėties junginius, kur n = 4, 6, 2. Taigi radono difluoridas RnF 2 yra balta nelaki kristalinė medžiaga. Radono fluoridai taip pat gali būti gaminami naudojant fluorinančius agentus (pavyzdžiui, halogeno fluoridus). At tetrafluorido hidrolizė RnF 4 ir heksafluoridas RnF 6 sudaro radono oksidą RnO 3 . Taip pat buvo gauti junginiai su RnF+ katijonu.

Radonui gauti oras pučiamas per vandeninį bet kokios radžio druskos tirpalą, kuris su savimi neša radoną, susidarantį radioaktyvaus radžio skilimo metu. Tada oras kruopščiai filtruojamas, kad būtų atskirti tirpalo, kuriame yra radžio druskos, mikrolašeliai, kuriuos gali užfiksuoti oro srovė. Pačiam radonui gauti iš dujų mišinio pašalinamos chemiškai aktyvios medžiagos (deguonis, vandenilis, vandens garai ir kt.), likutis kondensuojamas skystuoju azotu, po to išimamas azotas ir kitos inertinės dujos (argonas, neonas ir kt.). distiliuotas iš kondensato.

Radonas medicinoje naudojamas radono vonioms ruošti. Radonas žemės ūkyje naudojamas gyvulių pašarams aktyvuoti [ šaltinis nenurodytas 272 dienos ] , metalurgijoje kaip rodiklis nustatant dujų srautų greitį aukštakrosnėse ir dujotiekiuose. Geologijoje radono kiekio ore ir vandenyje matavimas naudojamas ieškant urano ir torio telkinių, hidrologijoje – tiriant požeminio vandens ir upių vandenų sąveiką. Pagal radono koncentracijos požeminiame vandenyje dinamiką galima numatyti žemės drebėjimus.

Tai yra 238 U, 235 U ir 232 Th radioaktyviųjų serijų dalis. Radono branduoliai nuolat atsiranda gamtoje radioaktyvaus irimo metu pirminiams branduoliams. Pusiausvyros kiekis žemės plutoje yra 7·10–16 masės %. Dėl savo cheminio inertiškumo radonas gana lengvai palieka „pagrindinio“ mineralo kristalinę gardelę ir patenka į gruntinį vandenį, gamtines dujas ir orą. Kadangi ilgiausiai iš keturių natūralių radono izotopų yra 222 Rn, būtent jo kiekis šioje aplinkoje yra didžiausias.

Radono koncentracija ore pirmiausia priklauso nuo geologinės padėties (pavyzdžiui, granitai, kuriuose yra daug urano, yra aktyvūs radono šaltiniai, tuo tarpu virš jūrų paviršiaus radono yra mažai), nes taip pat ir nuo oro (per lietų mikroįtrūkimai, per kuriuos radonas patenka iš dirvožemio, užpildomi vandeniu; sniego danga taip pat neleidžia radonui patekti į orą). Prieš žemės drebėjimus buvo pastebėtas radono koncentracijos ore padidėjimas, tikriausiai dėl aktyvesnio oro mainų žemėje dėl padidėjusio mikroseizmo aktyvumo.

(Galina Afanasjevna – PAGALBA su kriptonu, ksenonu, argonu! ar galiu dar ką nors pridėti? O ką toliau rašyti?)

Puslapis 1

Inercinės dujos (inertiškas arba retosios dujos) yra panašių savybių cheminių elementų grupė: normaliomis sąlygomis tai yra monoatominės dujos. Tai yra cheminiai elementai, kurie sudaro pagrindinį Mendelejevo periodinės sistemos 8-osios grupės pogrupį.

Normaliomis sąlygomis tai bespalvės, beskonės ir bekvapės dujos, blogai tirpios vandenyje, normaliomis sąlygomis neužsidega, labai mažo cheminio reaktyvumo. Jų lydymosi ir virimo temperatūra natūraliai didėja didėjant atominiam skaičiui.

Tarp visų tauriųjų dujų – tik Rn Nėra stabilių izotopų ir tai yra vienintelis radioaktyvus cheminis elementas.

Retos (inertinės) dujos yra:

• helis ( Jis) (atominis numeris 2),
• neonas ( Ne) (10),
• argonas ( Ar) (18),
• kriptonas ( Kr) (36),
• ksenonas ( Xe) (54)
• radioaktyvusis radonas ( Rn) (86).

Neseniai ununoctium ( Uuo) (118).

Visos inertinės dujos užbaigia atitinkamą periodinės lentelės laikotarpį ir turi visiškai užbaigtą, stabilų išorinį elektroninį nivelyrą.

Tauriosios dujos turi elektronų konfigūraciją ns 2 n.p. 6 (heliui 1s 2) ir jie sudaro VIIIA grupę. Didėjant atominiam skaičiui, didėja atomų spindulys ir jų gebėjimas poliarizuotis, todėl didėja tarpmolekulinė sąveika, didėja T pl Ir T rulonas, pagerinti dujų tirpumą vandenyje ir kituose tirpikliuose. Inertinėms dujoms yra tokios gerai žinomos junginių grupės: molekuliniai jonai, inkliuziniai junginiai, valentiniai junginiai.

Inerniosios dujos priklauso pastarosioms, jos užima pirmuosius 6 periodus ir priklauso 18-ai grupei periodinėje cheminių elementų lentelėje. Flerovium, 14 grupės elementas, pasižymi kai kuriomis tauriųjų dujų savybėmis, todėl periodinėje lentelėje gali pakeisti ununoktiumą. Tauriosios dujos yra chemiškai neaktyvios ir gali dalyvauti cheminėse reakcijose tik ekstremaliomis sąlygomis.

Inerinių dujų spalvos ir spektrai.

Inerinių dujų spalvos ir spektrai. Pirmoje lentelės eilutėje rodomos tauriosios dujos kolbose, per kurias teka srovė, antroji - pačios dujos vamzdyje, trečioji - vamzdeliuose, kuriuose vaizduojamas elemento žymėjimas periodinėje lentelėje.

Helis	Neoninis	Argonas	Kriptonas	Ksenonas

Inertinių (retų) dujų paplitimas gamtoje.

Dėl to, kad tauriosios dujos yra chemiškai inertiškos, jų nebuvo galima aptikti gana ilgą laiką, o jų atradimas įvyko tik XIX a. 2 pusėje.

Helis- yra antrasis (po vandenilio) labiausiai paplitęs elementas Visatoje; žemės plutoje helio kiekis yra tik 1 × 10-6 masės. %. Helis yra radioaktyvaus skilimo produktas, randamas uolienų ertmėse ir gamtinėse dujose.

Visos tauriosios dujos yra oro sudedamosios dalys. 1 m 3 oro yra 9,3 argono, 18 ml neono, 5 ml helio, 1 ml kriptono ir 0,09 ml ksenono. Saulė yra maždaug 10% helio, susidarančio iš vandenilio branduolių sintezės reakcijos metu:

(β + - pozitronas, - antineutrinas). Saulės spinduliuotės spektre gana intensyviai atsiranda helio linijos, kurios pirmą kartą buvo atrastos 1868 m.. Žemėje helis buvo rastas tik 1895 m. atliekant spektrinę dujų, išsiskiriančių mineraliniam kleveitui ištirpus rūgštyse, analizę. U 2 O 3. Uranas, kuris yra mineralo dalis, spontaniškai skyla pagal lygtį:

238 U→ 234 Th + 4 Jis.

Nedideliais kiekiais jų yra ore ir kai kuriose uolienose, taip pat kai kurių milžiniškų planetų atmosferoje.

Inertinių dujų pramoninis naudojimas grindžiamas mažu jų cheminiu aktyvumu arba specifinėmis fizinėmis savybėmis.

Kai kurios VIIIA pogrupio elementų charakteristikos (inertinės dujos).

Elementas	Spindulys atūriai, nm
Helis Ne
Neoninis Ne
Argonas Ar
Kriptonas KAMr	3d 10 4s 2 4r 6
Ksenonas heh	[Kr]4d 10 5s 2 5p 6
Radonas Rn	[Jis] 4f 1 4 5d 10 6s 2 6p 6

Planuoti.

1. Fizinės savybės.
2. Cheminės savybės.
3. Inertinių dujų atradimo istorija.
4. Taikymo sritis.
5. Poveikis žmogaus organizmui.

1. Inertinių dujų fizinės savybės.

Inertinės dujos yra bespalvės ir bekvapės. Ir jie yra monatomiški. Inercinės dujos laikomos tauriosiomis dujomis. Jie turi didesnį elektros laidumą (palyginti su kitais) ir ryškiai šviečia, kai per juos teka srovė.

Neonas yra ugningai raudona šviesa, nes jos ryškiausios linijos yra raudonoje spektro srityje.

Helis turi ryškiai geltoną šviesą, tai paaiškinama tuo, kad palyginti paprastame spektre dviguba geltona linija vyrauja prieš visas kitas.

Tauriųjų dujų suskystinimo ir užšalimo temperatūra yra mažesnė nei kitų tos pačios molekulinės masės dujų. Taip yra dėl to, kad tauriųjų dujų atominės molekulės yra prisotintos.

2. Inertinių dujų cheminės savybės.

Inertinės dujos turi labai mažą cheminį aktyvumą, o tai paaiškinama standžia aštuonių elektronų išorinio elektronų sluoksnio konfigūracija. Kaip žinoma, didėjant elektroninių sluoksnių skaičiui, didėja atomų poliarizuojamumas. Todėl jis turėtų padidėti pereinant nuo helio prie radono.

Ilgą laiką mokslininkai iš viso nerado sąlygų, kurioms esant kilniosios dujos galėtų chemiškai sąveikauti arba sudaryti tikrus cheminius junginius. Jų valentingumas buvo lygus nuliui. Ir jie nusprendė naują cheminių medžiagų grupę laikyti nuliu.

Tačiau 1924 m. buvo išsakyta mintis, kad kai kurie sunkiųjų inertinių dujų junginiai (ypač ksenono fluoridai ir chloridai) yra termodinamiškai gana stabilūs ir gali egzistuoti normaliomis sąlygomis. Teoriškai kvantinės mechanikos požiūriu tiriant kriptono ir ksenono apvalkalų elektroninę struktūrą, paaiškėjo, kad šios dujos gali sudaryti stabilius junginius su fluoru.

Tačiau laikas praėjo ir praktiškai visi eksperimentai šioje srityje baigėsi nesėkmingai. Ksenono fluoridas nepadėjo. Pamažu jie priėjo prie išvados, kad tai neįmanoma, ir eksperimentai sustojo.

Tik 1961 m. Bartlett, vieno iš Kanados universitetų darbuotojas, tyrinėdamas platinos heksafluorido, aktyvesnio už patį fluorą junginio, savybes, nustatė, kad ksenono jonizacijos potencialas yra mažesnis nei deguonies (12, 13 ir 12). , 20 eV, atitinkamai), ir deguonis sudarė junginį, kurio sudėtis O2PtF6... su platinos heksafluoridu...

Kambario temperatūroje Bartlett atliko eksperimentą ir iš dujinio platinos heksafluorido ir dujinio ksenono gavo kietą oranžinės geltonos spalvos medžiagą, vadinamą ksenono heksafluorplatinatu XePtF6.

Kaitinamas vakuume, heksafluorplatinatas XePtF6 sublimuojasi nesuirdamas. Hidrolizuojasi vandenyje, išskirdamas ksenoną:

2XePtF6 + 6H2O = 2Xe + O2 + 2PtO2 + 12HF

Tyrinėdamas naują medžiagą, Bartlett padarė išvadą, kad heksafluorplatinato elgsena nesiskiria nuo įprastų cheminių junginių.

Bartlett darbas leido nustatyti, kad ksenonas, priklausomai nuo reakcijos sąlygų, su platinos heksafluoridu gali sudaryti du skirtingus junginius: XePtF6 ir Xe(PtF6)2. Tačiau kai šie junginiai yra hidrolizuojami, gaunami tie patys galutiniai produktai.

1962 m. Bartlett pristato pranešimą.

Ir praėjus vos trims savaitėms po jo eksperimentų, eksperimentą pakartojo amerikiečių mokslininkų grupė Argono nacionalinėje laboratorijoje, vadovaujama Černiko. Mokslininkams pirmiesiems pavyko susintetinti panašius ksenono junginius su rutenio, rodžio ir plutonio heksafluoridais.

Taigi, pirmieji penki ksenono junginiai: XePtF6, Xe (PtF6)2, XeRuF6, XeRhF6, XePuF6

Mitas apie absoliučią dujų inertiškumą nepasitvirtino.

Jie nusprendė patikrinti esamą hipotezę apie tiesioginės ksenono sąveikos su fluoru galimybę.

Šiuo tikslu į nikelio indą, kaip atspariausią fluoro poveikiui, buvo patalpintas dujų mišinys (1 dalis ksenono ir 5 dalys fluoro) ir šildomas santykinai žemame slėgyje.

Po valandos indas buvo smarkiai atvėsintas ir išpumpuotos dujos. Likusios dujos pasirodė esąs ne kas kita, kaip fluoras. Visas ksenonas sureagavo!

Po to atidarytame inde buvo rasti bespalviai ksenono tetrafluorido XeF4 kristalai.

Tai stabilus junginys, jo molekulė yra kvadrato formos su fluoro jonais kampuose ir ksenono centre.

Ksenono tetrafluoridas XeF4 fluoridai gyvsidabris, platina (bet tik ištirpintas vandenilio fluoride): XeF4 + 2Hg = Xe + 2HgF2

Įdomu tai, kad keičiant reakcijos sąlygas galima gauti ne tik XeF4, bet ir kitų fluoridų, pavyzdžiui, XeF2, XeF6.

Sovietų chemikai V. M. Khutoretsky ir V. A. Shpansky parodė, kad ksenono difluorido sintezei atšiaurios sąlygos visai nebūtinos.

Jie pasiūlė metodą, kai į indą, pagamintą iš nikelio arba nerūdijančio plieno, tiekiamas ksenono ir fluoro mišinys (molekuliniu santykiu 1:1), o slėgiui padidėjus iki 35 atm, prasideda spontaniška reakcija.

XeF2 yra vienintelis ksenono fluoridas, pagamintas naudojant elektros iškrovą ksenono ir anglies tetrafluorido mišiniui, nenaudojant elementinio fluoro.

Grynas XeF2 gaunamas apšvitinant ksenoną ir fluorą ultravioletiniais spinduliais.

XeF2 difluoridas turi aštrų specifinį kvapą.

Difluorido tirpumas vandenyje yra mažas. Jo tirpalas yra stiprus oksidatorius. Palaipsniui savaime suyra į ksenoną, deguonį ir vandenilio fluoridą. Šarminėje aplinkoje skilimas vyksta ypač greitai.

Ksenono difluorido sintezės metodas, pagrįstas ultravioletinės spinduliuotės (bangos ilgis 2500–3500 A) poveikiu dujų mišiniui, kelia didelį teorinį susidomėjimą.

Spinduliuotė verčia fluoro molekules suskaidyti į laisvus atomus. Ir būtent tai yra difluorido susidarymo priežastis, nes atominis fluoras yra neįprastai aktyvus.

Norint gauti ksenono heksafluoridą XeF6, reikalingos griežtesnės sąlygos: 700 ° C ir 200 atm. Tokiomis sąlygomis ksenono ir fluoro mišinyje, santykiu 1:4 – 1:20, beveik visas ksenonas virsta XeF6.

Ksenono heksafluoridas yra ypač aktyvus ir sprogstamai skyla.

Lengvai reaguoja su šarminių metalų fluoridais (išskyrus LiF): XeF6 + RbF = RbXeF7

Jau 50°C temperatūroje ši druska suyra: 2RbXeF7 = XeF6 + Rb2XeF8

Didesnis fluorido kiekis XeF8 yra stabilus tik esant žemesnei nei minus 196°C temperatūrai.

Jei anksčiau tauriosios dujos buvo atskirtos į atskirą nulinę grupę, kuri visiškai atitiko jų valentingumo idėją, tai pirmųjų ksenono junginių sintezė iškėlė klausimą dėl inertinių dujų vietos periodinėje lentelėje. Inertines dujas nuspręsta perkelti į VIII grupę, kai tapo žinomas jos didesnis fluoridas, kuriame ksenono valentingumas yra aštuoni, o tai visiškai atitinka jo elektroninio apvalkalo struktūrą.

Visi šiuo metu žinomi ksenono junginiai gaunami iš jo fluoridų. Dar nepavyko priversti ksenono reaguoti nedalyvaujant fluorui (ar kai kuriems jo junginiams).

Ksenono fluoridų sąveika su vandeniu buvo gerai ištirta.

Kai XeF4 hidrolizuojamas rūgščioje aplinkoje, susidaro ksenono oksidas XeO3 – bespalviai kristalai, kurie difunduoja ore.

XeO3 molekulė turi plokščios trikampės piramidės struktūrą, kurios viršuje yra ksenono atomas.

Tai itin nestabilus junginys; suskaidžius sprogimo galia priartėja prie TNT sprogimo galios. Todėl pakanka kelių šimtų miligramų XeO3, kad eksikatorius supūstų į gabalus.

Ateityje ksenono trioksidą planuojama panaudoti kaip sprogmenį. Tokie sprogmenys būtų labai patogūs, nes visi sprogstamosios reakcijos produktai yra dujos. Tuo tarpu ksenono trioksido naudojimas šiam tikslui yra per brangus dėl mažų atsargų atmosferoje ir techninių sunkumų.

Norint gauti 1 m3 ksenono, reikia apdoroti 11 mln. m3 oro.

Nestabili šešiavalenčio ksenono H6XeO6 rūgštis, atitinkanti trioksidą, susidaro dėl XeF6 hidrolizės 0 ° C temperatūroje:

XeF6 + 6H2O = 6HF + H6XeO6

Jei į šios reakcijos produktus greitai pridedama Ba(OH)2, balta amorfinė medžiaga

nuosėdos Ba3XeO6. 125°C temperatūroje suyra į bario oksidą, ksenoną ir deguonį.

Gautos panašios natrio ir kalio ksenonato druskos.

Veikiant ozonui, iš XeO3 tirpalo vieno molio natrio hidrokside susidaro aukštesnės rūgšties ksenono Na4XeO6 druska. Natrio perksenonatas gali būti išskirtas kaip bespalvis kristalinis hidratas Na4XeO6 6H2O. XeF6 hidrolizė natrio ir kalio hidroksiduose taip pat lemia perksenonatų susidarymą.

Pakanka kietą druską Na4XeO6 apdoroti švino, sidabro arba uranilo nitrato tirpalu ir gaunami atitinkami perksenonatai:

Ag4XeO6 – juoda, bXeO6 ir (UO2) 2XeO6 – geltona.

Panašias druskas gamina kalis, kalcis, litis, cezis, Na4XeO6 reaguojant su bevandene aušinamąja sieros rūgštimi, gaunamas oksidas, atitinkantis aukštesnę ksenono rūgštį - XeO4 tetroksidas.

Kaip ir oktafluorido, ksenono valentingumas yra aštuoni.

Kietasis tetroksidas aukštesnėje nei 0 ° C temperatūroje skyla į ksenoną ir deguonį, o dujinis (kambario temperatūroje) - į ksenono trioksidą, ksenoną ir deguonį.

XeO4 molekulė turi tetraedro formą, kurios centre yra ksenono atomas. Priklausomai nuo sąlygų, ksenono heksafluorido hidrolizė gali vykti dviem būdais:

1. gaunamas tetraoksifluoridas XeOF4,
2. gaunamas dioksifluoridas XeO2F2.

Tiesioginė sintezė iš elementų veda prie oksifluorido XeOF2 susidarymo.

Neseniai buvo ištirta ksenono difluorido reakcija su bevandeniu HC1O4.

Gautas naujas ksenono junginys XeClO4 – galingas oksidatorius, dėl šios reakcijos galingiausias iš visų perchloratų. Buvo susintetinti ksenono junginiai, kuriuose nėra deguonies.

Tai dvigubos druskos, ksenono fluoridų sąveikos su stibio, arseno, boro, tantalo fluoridais produktai: XeF2 SbF5, XeF6 AsF3, XeF6 BF3 ir XeF2 2TaF5.

Galiausiai buvo gautos XeSbF6 tipo medžiagos, stabilios kambario temperatūroje, ir XeSiF6, nestabilus kompleksas. Iki šiol buvo nustatyta, kad radonas taip pat sąveikauja su fluoru, sudarydamas nelakius fluoridus.

Difluoridas KrF2 ir tetrafluoridas kriptonui KrF4 buvo išskirti ir ištirti dėl savybių, primenančių ksenono junginius. 4. Tauriųjų dujų atradimo istorija.Tauriosios dujos yra helis, neonas, argonas, kriptonas, ksenonas ir radonas. Pagal savo savybes jie skiriasi nuo kitų elementų ir periodinėje lentelėje yra tarp tipiškų metalų ir nemetalų.

Inertinių dujų atradimo istorija kelia didelį susidomėjimą: pirma, kaip Lomonosovo įvestų kiekybinių chemijos metodų triumfas (argono atradimas), antra, kaip teorinio įžvalgumo triumfas (kitų inertinių dujų atradimas). ), paremtas didžiausiu chemijos apibendrinimu – Mendelejevo periodiniu dėsniu.

Fizikas Rayleighas ir chemikas Ramsay atrado pirmąsias tauriąsias dujas argoną tuo metu, kai atrodė, kad periodinės sistemos konstrukcija buvo baigta ir joje liko tik kelios tuščios ląstelės.

Dar 1785 metais anglų chemikas ir fizikas G. Cavendishas atrado ore naujų dujų, neįprastai chemiškai stabilių. Šios dujos sudarė maždaug šimtą dvidešimtą oro tūrio. Tačiau Cavendish negalėjo išsiaiškinti, kokios tai dujos.

Šis eksperimentas buvo prisimintas po 107 metų, kai Johnas Williamas Struttas (lordas Rayleighas) susidūrė su ta pačia priemaiša, pažymėdamas, kad ore esantis azotas buvo sunkesnis už azotą, išskirtą iš junginių. Neradęs patikimo anomalijos paaiškinimo, Rayleighas per žurnalą „Nature“ kreipėsi į savo kolegas gamtos mokslininkus su pasiūlymu pagalvoti kartu ir išsiaiškinti jos priežastis...

Po dvejų metų Rayleigh ir W. Ramsay nustatė, kad ore esančiame azote iš tikrųjų yra nežinomų dujų, sunkesnių už azotą ir itin inertiškų chemiškai, priemaišos.

Oras buvo pašalintas iš deguonies naudojant karštą varį ir šildomas su magnio gabalėliais vamzdyje. Magniui sugėrus didelį kiekį azoto, buvo nustatytas likučio tankis.

Tankis pasirodė esąs 15 kartų didesnis už vandenilio tankį, o azoto tankis buvo tik 14 kartų didesnis. Šis tankis toliau didėjo, kai azotas buvo absorbuojamas toliau, kol pasiekė 18.

Taigi buvo įrodyta, kad ore yra dujų, kurių tankis didesnis už azoto tankį... Gavome 100 cm3 šios medžiagos, kurios tankis lygus 19,9. Paaiškėjo, kad tai monatominės dujos.

Kai jie paviešino savo atradimą, tai buvo stulbinanti. Daugeliui atrodė neįtikėtina, kad kelios mokslininkų kartos, atlikusios tūkstančius oro bandymų, nepastebėjo jo komponento ir net tokio pastebimo – beveik procento! Beje, būtent šią dieną ir valandą, 1894 m. rugpjūčio 13 d., argonas gavo savo pavadinimą, kuris išvertus iš graikų kalbos reiškia „neaktyvus“.

Helį kaip cheminį elementą pirmą kartą identifikavo 1868 metais P. Jansenas, tyrinėdamas saulės užtemimą Indijoje. Spektrinės Saulės chromosferos analizės metu buvo aptikta ryškiai geltona linija, iš pradžių priskiriama natrio spektrui, tačiau 1871 metais J. Lockyeris ir P. Jansenas įrodė, kad ši linija nepriklauso nė vienam iš Žemėje žinomų elementų. Lockyeris ir E. Franklandas naująjį elementą pavadino heliu iš graikų kalbos. „helios“, o tai reiškia saulę.

Tuo metu jie nežinojo, kad helis yra inertinės dujos, ir manė, kad tai metalas. Ir tik beveik po ketvirčio amžiaus žemėje buvo atrastas helis. 1895 m., praėjus keliems mėnesiams po argono atradimo, W. Ramsay ir beveik vienu metu švedų chemikai P. Kleve ir N. Lenglet nustatė, kad kaitinant mineralinį kleveitą išsiskiria helis.

Po metų G.Keyseris atmosferoje atrado helio priemaišą, o 1906 metais helio buvo aptiktas Kanzaso valstijos naftos gręžinių gamtinėse dujose. Tais pačiais metais E. Rutherfordas ir T. Roydsas nustatė, kad radioaktyvių elementų skleidžiamos a-dalelės yra helio branduoliai.

Po šio atradimo Ramsay padarė išvadą, kad periodinėje lentelėje tarp šarminių metalų ir halogenų yra visa cheminių elementų grupė. Taikant periodinį dėsnį ir Mendelejevo metodą, buvo nustatytas nežinomų tauriųjų dujų kiekis ir jų savybės, ypač jų atominės masės. Tai leido atlikti tikslines tauriųjų dujų paieškas.

Ramsay ir jo bendradarbiai ieškojo mineralų, natūralių vandenų ir net meteoritų, ieškodami inertinių dujų. Tačiau viskas buvo nesėkminga, testai visada buvo neigiami.

Tuo tarpu juose buvo naujų dujų, tačiau panaudoti metodai nebuvo pakankamai jautrūs ir šių „mikro pėdsakų“ nepavyko pagauti.

Pradėjus tyrinėti orą, vos per ketverius metus buvo atrasti keturi nauji elementai, o tokios dujos kaip neonas, kriptonas ir ksenonas netgi buvo išskirtos iš oro.

Tam oras, anksčiau išvalytas nuo anglies dioksido ir drėgmės, buvo suskystintas, o po to ėmė lėtai išgaruoti. Šios procedūros metu lengvesnės dujos išgaruoja, o sunkiosios inertinės dujos, likusios po išgarinimo, išrūšiuojamos.

Gautos frakcijos buvo tiriamos įvairiais būdais.

Apsvarstykime spektrinę analizę kaip vieną iš nustatymo metodų:

Ši paprasta procedūra leidžia tiksliai identifikuoti tauriąsias dujas pagal spektrines linijas.

Norėdami tai padaryti, dujos dedamos į išleidimo vamzdį, prie kurio prijungiama srovė.

Kai pirmoji, lengviausia ir žemiausiai verdanti oro frakcija buvo patalpinta į išleidimo vamzdį, spektre buvo atrastos naujos linijos, kartu su žinomomis azoto, helio ir argono linijomis, iš kurių ypač ryškios buvo raudonos ir oranžinės spalvos. Jie suteikė šviesai vamzdyje ugningą spalvą. Įdomi šių dujų pavadinimo istorija:

Kai Ramsay kito eksperimento metu pastebėjo naujai gautų dujų spektrą, jo dvylikametis sūnus, jau tapęs tėvo darbų „gerbėju“, pateko į laboratoriją. Pamatęs neįprastą švytėjimą, jis sušuko: „naujas! , kuris senovės graikų kalboje reiškia „naujas“.

Taip atsirado dujų „neono“ pavadinimas.

Nebuvo iš karto įmanoma rasti inertinių dujų, užbaigiančių ketvirtąjį, penktąjį ir šeštąjį periodinės lentelės periodus, nors po to, kai buvo atrasti helis, neonas ir argonas, užbaigiantys pirmuosius tris periodinės lentelės periodus, nebuvo jokių abejonių. jų egzistavimą.

Tačiau iki to laiko jie išmoko gauti didelį kiekį skysto oro, daugiausia anglų mokslininko Traverso pastangų dėka.

Net skystas vandenilis tapo prieinamas.

Ramsay kartu su Traversu sugebėjo ištirti sunkiausiai lakią oro dalį, susidariusią po helio, vandenilio, neono, deguonies, azoto ir argono distiliavimo.

Likusioje dalyje dominavo neapdorotas (nerafinuotas) kriptonas. Ir jį išpumpavus, inde visada liko dujų burbulas. Šios dujos davė savotišką spektrą su linijomis nuo oranžinės iki violetinės ir elektros išlydžioje turėjo melsvą švytėjimą. Kaip žinoma, elementą galima tiksliai identifikuoti pagal spektrines linijas. Ir Ramsay, ir Traversas turėjo visas priežastis manyti, kad buvo atrastos naujos inertinės dujos.

Jis buvo pavadintas ksenonu, kuris išvertus iš graikų kalbos reiškia „svetimas“. Iš tiesų, kriptoninėje oro frakcijoje jis atrodė kaip nepažįstamasis.

Ieškodami naujo elemento ir tirdami jo savybes, Ramsay ir Traversas apdorojo apie šimtą tonų skysto oro. Ksenono kiekis atmosferoje yra itin mažas, tačiau oras yra praktiškai vienintelis ir neišsenkantis ksenono šaltinis (beveik visas ksenonas grįžta į atmosferą).

Ksenono, kaip naujo cheminio elemento, tapatybė buvo nustatyta naudojant tik 0,2 cm3 šių dujų.

Ramsay taip pat nusipelno nuopelnų už aukščiausio inertinių dujų atstovo atradimą. Naudodamas subtilias technines technikas, jis įrodė, kad radioaktyvus ištekėjimas iš radžio – radžio emanacija – yra dujos, kurios paklūsta visiems įprastų dujų dėsniams, yra chemiškai inertiškos ir turi būdingą spektrą. Ramsay išmatavo difuzijos greitį, kuris leido nustatyti, kad dujų molekulinė masė yra maždaug 220:

Remiantis prielaida, kad radžio emanacijos atomo branduolys yra likusi radžio branduolio dalis po to, kai iš jo buvo išmestas helio atomo branduolys (a-dalelė), paaiškėja, kad jo krūvis turėtų būti lygus 88-2 = 86. Taigi naujasis elementas tikrai turi būti inertinės dujos. O jo atominis svoris yra 226-4=222. Naują cheminių elementų grupę oficialiai nuspręsta įtraukti į periodinę lentelę 1900 m. kovo 16 d., po Ramsay susitikimo su Mendelejevu.

1. Inertinių dujų taikymo sritis.

Helis yra žemos temperatūros šaltinis.

Skystas helis naudojamas tiriant daugelį reiškinių, pavyzdžiui, superlaidumą kietoje būsenoje. Atomų ir laisvųjų elektronų šiluminis judėjimas kietose medžiagose skysto helio temperatūroje praktiškai nevyksta.

Be to, skystas helis naudingas aušinant magnetinius superlaidininkus, dalelių greitintuvus ir kitus įrenginius. Gana neįprastas helio kaip šaltnešio panaudojimas yra nuolatinis 3He ir 4He maišymo procesas, siekiant sukurti ir palaikyti žemesnę nei 0,005 K temperatūrą.

Helio dujos naudojamos kaip lengvosios dujos balionams užpildyti.

Kadangi jis nėra degus, jis naudojamas užpildyti dirižablio korpusą, pridedant jį prie vandenilio.

Helis naudojamas kaip inertinė lankinio suvirinimo terpė, ypač magnis ir jo lydiniai, gaminant Si, Ge, Ti ir Zr, branduoliniams reaktoriams aušinti.

Kiti helio panaudojimo būdai yra guolių sutepimas dujomis, neutronų skaitikliai (helis-3), dujų termometrai, rentgeno spektroskopija, maisto saugojimas ir aukštos įtampos jungikliai. Sumaišytas su kitomis tauriosiomis dujomis helis naudojamas lauko neoninėje reklamoje (dujų išlydžio vamzdeliuose).

Dideli helio kiekiai naudojami kvėpavimo mišiniuose dirbant esant slėgiui, nes helis yra mažiau tirpus kraujyje nei azotas. Pavyzdžiui, nardant jūroje, kuriant povandeninius tunelius ir konstrukcijas.

Vartojant helią, ištirpusių dujų išsiskyrimas iš kraujo, dekompresija narui yra mažiau skausminga, rečiau sergama dekompresine liga, visiškai pašalinamas azoto narkozės reiškinys, nuolatinis ir pavojingas naro darbo palydovas.

He–O2 mišiniai dėl mažo klampumo naudojami astmos priepuoliams malšinti ir įvairioms kvėpavimo takų ligoms gydyti.

Argonas plačiai naudojamas gamyboje.

Elektrinis lankinis suvirinimas argono aplinkoje yra labai patogus, nes Argono srove galima suvirinti plonasienius gaminius ir metalus, kurie anksčiau buvo laikomi sunkiai suvirinamais. Manoma, kad elektros lankas argono atmosferoje sukėlė revoliuciją metalo pjovimo technologijoje. Procesas buvo daug greitesnis ir atsirado galimybė pjaustyti storus lakštus iš ugniai atspariausių metalų.

Pučiant argoną per skystą plieną, iš jo pašalinami dujų intarpai. Tai pagerina metalo savybes. Išilgai lanko kolonėlės pučiamas argonas (sumaišytas su vandeniliu) apsaugo nupjautas briaunas ir volframo elektrodą nuo oksidų, nitridų ir kitų plėvelių susidarymo. Tuo pačiu metu jis suspaudžia ir sukoncentruoja lanką ant nedidelio paviršiaus, todėl temperatūra pjovimo zonoje pasiekia 4000-6000 °C.

Be to, dujų srovė išpučia pjovimo produktus.

O suvirinant argono srove, nereikia fliusų ir elektrodų dangų, taigi ir siūlės valyti nuo šlako ir srauto likučių.

Ksenono naudojimas dažnai grindžiamas jo gebėjimu reaguoti su fluoru.

Medicinoje ksenonas tapo plačiai paplitęs atliekant fluoroskopinius smegenų tyrimus. Naudojamas žarnyno uždegimui (ksenonas stipriai sugeria rentgeno spindulius ir padeda rasti pažeidimus). Tačiau tai visiškai nekenksminga.

O aktyvusis ksenono izotopas ksenonas-133 naudojamas tiriant plaučių ir širdies funkcinę veiklą.

Aukšto slėgio ksenoninės lempos plačiai naudojamos apšvietimo technikoje. Veikimo principas pagrįstas tuo, kad tokiose lempose lankinis išlydis šviečia ksenone, kuris yra kelių dešimčių atmosferų slėgyje.

Šviesa tokiose lempose yra ryški ir turi ištisinį spektrą – nuo ​​ultravioletinių iki artimųjų infraraudonųjų spindulių, o ji pasirodo iškart po įjungimo.

6. Poveikis žmogaus organizmui.

Būtų natūralu manyti, kad tauriosios dujos neturėtų paveikti gyvų organizmų, nes jos yra chemiškai inertiškos. Tačiau tai ne visai tiesa. Susimaišius su deguonimi, įkvėpus aukštesnių inertinių dujų, žmogus patenka į būseną, panašią į apsvaigimą nuo alkoholio. Šį narkotinį inertinių dujų poveikį sukelia jų ištirpimas nerviniuose audiniuose. Ir kuo didesnė inertinių dujų atominė masė, tuo didesnis jų tirpumas ir didesnis narkotinis poveikis.

Bibliografija.

1. Guzey L.S. Bendrosios chemijos paskaitos
2. Akhmetovas N.S. „Bendroji ir neorganinė chemija“
3. Petrovas M.M., Michilevas L.A., Kukushkin Yu.N. "Neorganinė chemija"
4. Nekrasovas B.V. „Bendrosios chemijos vadovėlis“
5. Glinka N.L. "Bendroji chemija"