稀有氣體rare gas
生產(chǎn)方法 稀有氣體的制取按原料來(lái)源不同分為五種。①用深度冷凍法，由空氣分離裝置中制取。氬是由雙級(jí)精餾塔上塔中部抽出的富氬餾分，氦、氖可由冷凝蒸發(fā)器上部抽出的不凝性氣體，氪、氙在上塔底部提餾塔提出餾分，再經(jīng)精餾分離而得。②由天然氣提取氦。利用液態(tài)甲烷、液態(tài)氮提供低溫，采用冷凝法在氦精餾塔獲得粗氦（見(jiàn)天然氣深冷分離）。③由合成氨弛放氣提取。除去氨凈化后的尾氣，經(jīng)精餾和吸收，分離氫、氮、甲烷，然后可進(jìn)一步分離獲得氬、氦、氖、氪、氙。④由核反應(yīng)堆的裂變氣中提取氪和氙。先除去氮氧化物，使混合氣通過(guò)氟利昂溶劑提取氪和氙。⑤從鐳鹽中提取氡。將鐳鹽溶于水后，其逸出的氣體中含有氡，經(jīng)冷凝并抽去雜質(zhì)而獲得。
用途 稀有氣體用途廣泛：①燈泡充氣，各種惰性氣體充入霓虹燈管中，放電時(shí)可呈現(xiàn)不同的顏色。氬氣具有高密度、低熱導(dǎo)率及化學(xué)惰性，可填充普通燈泡和日光燈泡。氬-氦混合氣可充入白熾燈內(nèi)，以增加燈泡亮度和使用壽命。電子管、輻射計(jì)數(shù)器、測(cè)量宇宙輻射的電離室中也需充入氬氣或氖氣，充有低壓氖氣的二極輝光放電管常用于電子電路中。氙氣具有極高的發(fā)光強(qiáng)度，在照明中用作充氣光電管、閃光燈、高壓燈。氙高壓燈具有高強(qiáng)度紫外光輻射，可用于醫(yī)療。②金屬焊接和切割，鎂、鋁、鋯、鈦等金屬和合金鋼等在焊接時(shí)，以氬氣或氦氣形成氣體屏蔽，使其不受氧化或氫化，達(dá)到優(yōu)良的焊接效果。氬-氫弧能達(dá)到近10000°C的高溫，可用于切割高鎳鋼等金屬材料。③用作保護(hù)氣，在鋯、鈦等金屬冶煉和硅等半導(dǎo)體精煉時(shí)，用氦氣或氬氣作保護(hù)氣體。不銹鋼常用氧-氬脫碳法生產(chǎn)，氬氣既是控制溫度的稀釋劑，又是清除氣體的脫氣劑。氦氣、氬氣也可用作原子核反應(yīng)堆和加速器的保護(hù)氣體。④用于航天器，氦氣是在液氫燃料火箭中唯一不會(huì)被液化的氣體，可用于液體推進(jìn)劑的加壓氣體。⑤制備呼吸氣，氦-氧混合氣用于潛水作業(yè)，可避免潛水病。⑥氦氣用于灌裝氣艇、氣球，提供浮力，具有安全性。⑦用于氣體激光器，如氦-氖激光發(fā)生器，能量由氦傳遞給激光氣。⑧用于色譜分析，氬氣、氦氣常用作載氣。⑨用作低溫源，液氦是最冷的物質(zhì)，使其蒸發(fā)后溫度達(dá)1～1.2K，可在低溫物理中應(yīng)用。液氦提供的低溫使超導(dǎo)介質(zhì)得以實(shí)際應(yīng)用（見(jiàn)彩圖）。⑩ 氬-氫混合氣作等離子體，溫度可達(dá)5000～20000°C，可用于磁流體發(fā)電。(11)吸收X射線，氪可作X射線的遮光材料。
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