Содержание статьи:
- Какие свойства есть у инертных газов
- Области использования
- Особенности применения разных видов газов
В промышленности часто используются инертные газы. Это группа элементов таблицы Менделеева, имеющие одноатомную структуру и при этом плохо взаимодействующие с другими типами веществ.
При ближайшем рассмотрении атомов такого газа, можно заметить у большинства из них восемь электронов. Единственным исключением является гелий. Это обеспечивает хорошие показатели энергетической стабильности — фактор, во многом определивший повсеместное применение.
За одно и то же, т. е. за один способ поведения, известную группу металлов называют благородными, а газы ― инертными.
Венедикт ЕрофеевКак еще называют инертные газы? Они часто встречаются под названием благородных. Распространено и название редких, потому что они действительно не так часто встречаются на нашей планете, высоко ценятся и бережно расходуются.
В группу входят сразу несколько веществ:
- Гелий.
- Криптон.
- Ксенон.
- Аргон.
- Радон.
- Криптон.
Сегодня нередко можно встретить научный подход, который причисляет к группе и оганесон.
Это открытый сравнительно недавно элемент, который пока отличается малой изученностью. В силу недостатка информации об этом газе, мы не будет подробно рассматривать его в материале. Ему только предстоит пополнить группу «благородных», либо оказаться отнесенным к другим категориям.
На Земле инертные газы содержатся в разных местах. Одни получают из воздуха, в то время как другие в малых концентрациях есть в горных породах, воде, нефти, других видах природных газов.
Исследования отмечают, что в других местах солнечной системы элементы встречаются значительно чаще и в большем количестве. К примеру, Солнце очень богато гелием.
Основной метод добычи большинства редких газов — сжижение воздуха с его последующим разделением фракционным методом.
Какие свойства есть у инертных газов
При планировании большое значение имеет хорошее понимание физических и химических свойств инертных газов. Среди важных показателей:
- Вещества не имеют цвета и запаха.
- Масса крайне мала, к примеру гелий меньше воздуха.
- Высокая сложность сжижения с необходимостью использования повышенных температур.
- Склонность к кипению при экстремально низких температурах.
- Плохая растворимость в воде.
- Низкая теплопроводность.
- Негорючесть и неспособность поддерживать горение.
- Хорошая токопроводимость.
Благородные газы практически не вступают в реакцию с металлами, а также со многими другими химическими элементами. К примеру, не наблюдается никакого взаимодействия с кислотами и щелочами, органикой и кислородом.
Ученые наблюдают заметное увеличение степени химической активности по мере возрастная атомной массы.
Есть и специфические свойства отдельных элементов. К примеру, неон и гелий крайне сложно вступают во взаимодействие с другими веществами. Для этого требуется создание, поддержание на протяжении определенного времени целого ряда условий.
Хотите получить консультацию?
Позвоните нам по телефону!Электронная конфигурация
Этот параметр дает представление о строении атомов и о том, как на оболочке располагаются электроны. По сравнению со многими другими веществами у редких газов предельно упрощена электронная конфигурация. При этом, может быть, несколько атомных оболочек с разным количеством электронов.
Плотность
Плотность зависит от типа газа. Меньшая она у гелия — составляет всего 0,1785 кг/м³. Показатели для других веществ:
Тип газа | Плотность (кг/м³) |
---|---|
Аргон | 1,635 |
Неон | 0,824 |
Криптон | 3430 |
Ксенон | 5396 |
Радон | 9078 |
Области использования
Вещества могут применяться как сами по себе, так и в составе смесей с другими элементами. Среди основных областей:
- Системы подачи инертного газа на судах. В судостроении вещества отвечают за поддержание плавучести и безопасности, а также при контроле специфических процессов.
- Сварка. Газ создает безопасную среду во время процесса сваривания металлических деталей. Это нужно для увеличения качества шва, уменьшения разбрызгивания металла, исключения окислительного процесса.
- Системы подачи инертного газа на летательных аппаратах. Применяются комплексы передачи газовой среды, гарантирующие стабильность и безопасность разных видов авиасредств.
- Дайвинг. Газовая смесь закачивается в баллоны ныряльщиков. Это нужно для сохранения здоровья аквалангистов, стабилизации давления, уменьшения рисков при нырянии на разную глубину.
Есть и много других областей применения — создание оптики, приборов для разных отраслей использования, светильников. Может потребоваться использовать элемент, чтобы получить металл сверхвысокой степени чистоты.
Особенности применения разных видов газов
Далее мы рассмотрим особенности и применение основных газов, которые относятся к этой группе.
Гелий
У гелия много важных свойств, в том числе, уникальных. В жидком состоянии он представляет собой самую холодную жидкость из всех, что могут присутствовать на нашей планете. Это объясняет его большое распространение в сложных сферах — поддержание работы ядерных ускорителей, формирование эффекта сверхпроводимости, выполнение магнитно-резонансной томографии в медицинской сфере.
Также газ применяется в дайвинге. Он направлен на то, что при погружении на большую глубину защитить человека от развития кессонной болезни. Ранее во время всплытия она часто становилась причиной получения инвалидности или летального исхода среди дайверов.
Газ применяется в воздухоплавании. Им наполняют воздушные шары, различные метеорологические зонды. В силу своей негорючести в этой сфере он получил большее распространение, чем аналогичный по многим характеристикам водород.
Допускается использование в диагностических системах. Гелий помогает искать места разгерметизации технических систем, эксплуатируемых под высоким давлением.
Кроме обеспечения работы магнитно-резонансных томографов в медицине гелий также подходит для лечения заболеваний дыхательной системы.
Неон
Еще один достаточно распространенный в промышленности газ. В сочетании с гелием он создает защитную среду при работе газового лазера. Это помогает повысить качество кромки во время резки.
В жидком состоянии он становится хорошим охладителем. По этим параметрам он превосходит не только гелий, но и водород.
Рекомендуем к прочтению:
Аргон
Очень распространенный газ. Кроме его выраженных физических свойств это стимулируется невысокой ценой. Применение помогает в формировании инертной среды. В ней значительно лучше проводятся работы с разными материалами:
- Сталь в жидком виде.
- Цветмет.
- Щелочные металлы.
По этой причине большую востребованность получила аргоновая сварка и резка.
Также вещество подойдет для наполнения гидрокостюмов. Радиоактивный изотоп задействован в тестировании качества монтажа вентиляционных систем на ответственных объектах.
Ксенон
Есть множество видов продукции, изготовление которой невозможно представить без применения ксенона. Он вошел в технологические процессы изготовления таких изделий и приборов, как:
- Автомобильные лампы.
- Вспышки для фотоаппаратов.
- Стробоскопы.
Медицинская среда использует газ в качестве анестетика. Он также подойдет и при лечении в качестве дополнительного средства для борьбы с сильным переохлаждением организма пациента.
Криптон
Так же как многие другие виды веществ, используется в качестве заполнителя. Его могут закачивать в лампы накаливания высокого уровня мощности, а также в люминесцентные светильники.
Оконная промышленность в последние годы стала большим потребителем криптона. Его изоляционные свойства позволяют обеспечивать закачку в стеклопакеты. Так заметно уменьшается теплопотеря, оптимизируется работа отопительной системы.
Радон
Вещество имеет большое значение в медицине. Оно необходимо для выполнения лучевой терапии. Таким образом удается проводить успешное лечение угрожающих здоровью и жизни пациента опухолей.
Источники:
- Инертные газы. В. Г. Фастовский
- https://ru.wikipedia.org/wiki/Благородные_газы