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教你認識稀有氣體

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教你認識稀有氣體

發布日期:2018-05-22 00:00 來源:http://aljreed.com 點擊:

  工業氣體里有些不被人重視但卻有其獨特的用途,由于使用和提取較少,我們統稱為稀有氣體,這類氣體化學性質穩定,所以又被稱為惰性氣體。稀有氣體主要有氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣,以及唯一在常態下具有放射性的氡氣。

  


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  制備方式稀有氣體

  

  He

  

  氦氣

  

  天然氣分離法:工業上,主要以含有氦的天然氣為原料,反復進行液化分餾,然后利用活性炭進行吸附提純,得到純氦。

  

  合成氨法:在合成氨中,從尾氣經分離提純可得氦。

  

  空氣分餾法:從液態空氣中用分餾法從氖氦混合氣中提出。

  

  鈾礦石法:將含氦的鈾礦石經過焙燒,分離出氣體,再經過化學方法,除去水蒸氣、氫氣二氧化碳等雜質提純出氦氣。

  

  Ne

  

  氖氣

  

  在標準狀態下氖是單原子的氣體。在地球大氣層中氖非常稀少,只占其65,000分之一。工業使用液化空氣冷卻分離的方法來生產氖。

  

  Ar

  

  氬氣

  

  在工業上得到氬的方法就是把空氣蒸餾。用冷凝器可以先把沸點90.2K的氧液化,移除液氧之后繼續冷卻就可以液化沸點為87.3K的氬氣,最后留下沸點77.35K的氮氣。目前以這種方法制造的氬氣在全世界高達七十萬噸/年。

  

  Kr

  

  氪氣

  

  空分法:從空分裝置中提取氪、氙混合氣。經提取貧氪、清除碳氫化合物和二氧化碳、分離,制得99.99%的純氪。

  

  從合成氨尾氣中提取氪合成氨尾氣提氬工藝流程副產氪和氙混合氣,再經精餾、洗滌、除氧、吸附、解吸可制得99%氪氣。

  

  從核反應堆裂變氣中提取氪綜合利用核反應堆的裂解廢氣中放射性的Kr85。工業上實現的有氟里昂溶劑吸收法。

  

  Xe

  

  氙氣

  

  氙是空氣氮氧分離過程的副產品。這一過程一般在雙柱式分餾塔中進行,所產生的液氧中會含有少量的氪和氙。再進行更多的分餾步驟之后,液氧中的氪和氙含量可以提高至0.1至0.2%。這些氪和氙可以通過硅膠吸附或蒸餾提取出來,混合物再經蒸餾分離成氪和氙。

  

  Rn

  

  氡氣

  

  氡是從鐳-226的放射性衰變所產生的。鐳-226出現在鈾礦、磷鹽巖、頁巖以及花崗巖、片麻巖和片巖等火成巖及變質巖中。石灰石等較常見巖石中則含有較少量的氡。已發現質量數為199~226的全部氡同位素,除了Rn219、Rn220、Rn222是天然放射性同位素外,其余都是通過人工核反應合成的。氡是鐳、釷等放射性元素蛻變時的產物。

  

  氖、氬、氪、氙和氡 6種元素。屬周期系零族元素。這 6種元素是19世紀末到20世紀初發現的。因它們在空氣中含量極微,又都是氣體,故稱稀有氣體。這些元素都是無色、無臭、無味氣體;微溶于水,其溶解度隨分子量的增加而增大。氣體分子由單原子組成,熔點和沸點都很低,并隨原子量增加而升高。它們在低溫時可被液化,除氦以外,其他5種氣體都可在充分降溫下凝固,氦則要在25大氣壓或更大的外壓下于0~1k凝固。稀有氣體原子的最外層電子結構為 ns2np6(氦為1s2),使稀有氣體一般不具備化學活性,故過去又稱惰性氣體。

  

  稀有氣體單質都是由單個原子構成的分子組成的,所以其固態時都是分子晶體。


相關標簽:液態氣體

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