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氦（He）氖（Ne）氬（Ar）氪（Kr）氙（Xe）氡（Rn）稀有氣體，是由“零”族元素He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn六種元素組成的。稀有氣體都是無色無臭的，并由單原子分子組成。由于稀有氣體分子間的范德華引力很微弱，所以他們的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)以及臨界溫度都很低，并隨著相對(duì)原子質(zhì)量的增加而增高。它們?cè)谒械娜芙舛入S著從氦到氡的順序而迅速增加。在0℃時(shí)，100個(gè)體積的水中溶解1個(gè)體積的He，6個(gè)體積的Ar，50個(gè)體積的Rn。從稀有氣體的原子結(jié)構(gòu)來看，在它們的價(jià)電子層上都有2個(gè)或8個(gè)電子，為“穩(wěn)定結(jié)構(gòu)”。因而在化學(xué)性質(zhì)上是極不活潑的，在一般的情況下不能彼此相化合，也不與其他元素相化合（但這并不是絕對(duì)的，見后面稀有元素化合物）。

由于稀有氣體有著許多優(yōu)良而寶貴的性質(zhì)，所以它們?cè)诠まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)中稀有氣體，國(guó)防建設(shè)中，科研事業(yè)中以及人們的日常生活中有著許多種的實(shí)際用途。

氖：氖的導(dǎo)電性比空氣大75倍。在放電管內(nèi)，在電場(chǎng)的激發(fā)下，氖能射出紅色的光，霓虹燈便是利用氖的這一特性制成的。在霓虹燈的兩端，裝著兩個(gè)用Fe、Cu、Al或Ni制成的電極，燈管里裝著氖氣，一通電氖氣受到電場(chǎng)的激發(fā)，放出紅色的光。這種紅光在空氣中的透射性能很強(qiáng)，可以穿過濃霧，因此氖燈還常用在港口、機(jī)場(chǎng)、水陸交通線的標(biāo)燈上。氖在空氣中的含量極少，1m3的空氣中只含氖氣18cm3?，F(xiàn)在人們用分餾液態(tài)空氣的方法制取氖。

氦：很輕天然氣檢測(cè)儀，是除氫以外最輕的元素。它的重量只有同體積空氣的1/7。由于氦不象氫那樣會(huì)燃燒，使用非常安全。因此人們便用氦氣來代替氫氣填充氣球或飛艇的氣囊。用氦氣填裝的飛艇的上升能力，大約等于同體積用氫氣填裝的飛艇的93%。氦最近還被人們混在塑料、人造絲、合成纖維中，制成非常輕盈的泡沫塑料、泡沫纖維。

氦又是極難溶于水的氣體，100個(gè)體積的水在0℃時(shí)大約只能溶解1個(gè)體積的氦。在醫(yī)學(xué)上，便利用氦的這一特性來防止“潛水病”。過去當(dāng)潛水員潛入海底時(shí)，由于深海壓力很大，吸進(jìn)體內(nèi)的空氣中的氮?dú)怆S著壓力的增加，大量溶解在血液中，而當(dāng)潛水員出海時(shí)壓力猛然下降，原先溶在血液中的氮?dú)獗慵娂娕芰顺鰜?，以致使血管阻塞而造成死亡，這種病叫作“潛水病”，現(xiàn)在人們利用氦氣與氧氣混合，制成“人造空氣”（79%的氦氣，21%的氧氣）來供給潛水員呼吸，由于氦在血液中溶解很少，因此，潛水員即使?jié)撊牒Ｖ?00米以下，也不會(huì)再得“潛水病”。這種“人造空氣”也常用來醫(yī)治支氣管氣喘和窒息等病。因?yàn)樗拿芏戎挥锌諝獾?/3，因此呼吸時(shí)要比吸空氣輕松的多，可以減少病人的呼吸困難。

氦是最難液化的氣體，曾被認(rèn)為是“永久氣體”，直到1908年才終于被液化。一方面它在-250℃節(jié)流膨脹時(shí)才自身開始冷卻，另一方面它的臨界溫度最低，只有先用液氫預(yù)冷后才可以被液化。氦在-267.9℃以下才能變成液體，在-272.2℃以下才會(huì)變成“氦冰”。現(xiàn)在環(huán)氧乙烷報(bào)警器，在低溫工業(yè)上，液氦常被用作冷卻劑。

由于氦的性質(zhì)與理想氣體接近（絕對(duì)零度為-273.16℃），所以是精密氣體溫度計(jì)理想的填充材料。

氦具有極高的激發(fā)電勢(shì)，在電子管工業(yè)上稀有氣體，常用氦作填充氣體。也可用來作輝光燈、驗(yàn)極器，高壓指示器等。

氦由于化學(xué)性質(zhì)極不活潑，幾乎不與別的元素相化合。在工業(yè)上焊接金屬M(fèi)g、Al、Ti和不銹鋼時(shí)作為保護(hù)氣體，隔絕空氣以防金屬在焊接時(shí)被氧化。

氦在大氣中的含量很少，按體積計(jì)算僅占百萬分之五，但在天然氣中含量較多，達(dá)2～6％?，F(xiàn)在工業(yè)上大都是從天然氣中來制取氦。

氬：也是無色氣體，但比較重，在一個(gè)大氣壓和0℃時(shí)，1L氬重1.7837g，幾乎比空氣重50%。在電場(chǎng)的激發(fā)下，氬會(huì)發(fā)出淺藍(lán)色的光，因此它被用來填充在霓虹燈管里。除了裝氖和氬以外，還有的霓虹燈管里充進(jìn)氦氣，射出淺紅色的光，有的充入水銀蒸氣射出綠紫色的光，也有的是裝著He、Ne、Ar、Hg蒸氣等四種氣體（或者其中兩種或三種）的混合物。由于各種氣體的比例不同，便能得到五光十色的各種霓虹燈。

由于氬是空氣中含量最多的一種稀有氣體，比較易得，而氬的分子運(yùn)動(dòng)速率較小，導(dǎo)熱性小，用含有15%的氬氣充填電燈泡，耗費(fèi)同樣的電能而能發(fā)出更多的光，從而大大的延長(zhǎng)燈泡的壽命和增加亮度。

在焊接金屬時(shí)，常用氬作保護(hù)劑。特別是焊接一些活潑金屬M(fèi)g、Al等，這樣可以防止這些金屬在高溫時(shí)氧化。原子反應(yīng)堆的核燃料钚，在空氣中也可迅速氧化。同樣需要在氬氣保護(hù)下進(jìn)行機(jī)械加工?，F(xiàn)在我國(guó)許多工廠都已采用氬弧焊接技術(shù)。

工業(yè)上采用分餾液態(tài)空氣得到氬氣，在低溫下使用鋁酸鈉作“分子篩”吸附氧而得純度為99.996%的氬氣。

氪：氪氣用來填充電離室以測(cè)量宇宙射線。

氙：氙氣在電場(chǎng)的激發(fā)下，能射出類似于太陽光的連續(xù)光譜，高壓長(zhǎng)弧氙燈就是利用這一特性制成的。氙燈是60年代才發(fā)展起來的新光源之一，這種燈的燈管是耐高溫、耐高壓的石英做成的。兩端各裝入一個(gè)鎢電極，管內(nèi)充入高壓氙氣，壓強(qiáng)可達(dá)到幾十個(gè)大氣壓。通電后，氙氣受激發(fā)，射出強(qiáng)烈的白光，一盞六萬W的氙燈的亮度稀有氣體，相當(dāng)于九百只100支光的普通燈泡。高壓長(zhǎng)弧氙燈可用于電影攝影、舞臺(tái)照明、放映、紡織和油漆工業(yè)的照光以及廣場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)的照明用。一盞氙燈一般可照明1000多個(gè)小時(shí)，氙燈能放出紫外線，因此在醫(yī)療上也得到應(yīng)用。

氙也大量被用來填充光電管，利用在真空技術(shù)上，用氙制造的照相閃光燈，可以連續(xù)使用幾千次。而普通的鎂光燈只能使用一次。

在原子能工業(yè)上，氙可以用來檢驗(yàn)高速粒子、γ粒子、介子等的存在，氙的同位素還可以代替X射線來探測(cè)金屬內(nèi)部的傷痕。

氙還具有一定的麻醉作用，它能溶于細(xì)胞汁的油脂中而引起細(xì)胞的膨脹和麻醉，從而使神經(jīng)末梢作用暫時(shí)停止。人們?cè)褂?0%氙和20%的氧組成混合氣體，作為無副作用的麻醉劑。

雖然氙是一種稀有氣體，但在1962年首次人工合成了第一個(gè)具有化學(xué)鍵的化合物六氟鉑酸氙XePtF6以后，又先后合成了許多氙的化合物。1972年人們又合成了第一個(gè)氙與金屬形成的新型化合物，為氙的使用開辟了新的途徑。

氡：氡是地殼中放射性元素鈾和鐳蛻變的產(chǎn)物，是氣體元素中比重最大的一個(gè)元素，具有放射性。地殼中含有放射性元素的巖石總是不斷地向四周擴(kuò)散出它里面所形成的一部分氡氣，因此地下水中總是多多少少含有一定量的氡氣。強(qiáng)烈地震前，地應(yīng)力活動(dòng)加強(qiáng)，氡氣不僅運(yùn)移增強(qiáng)，含量也會(huì)異常變化。如果地下含水層在地應(yīng)力的作用下發(fā)生形變，就會(huì)加速地下水的運(yùn)動(dòng)，增強(qiáng)氡氣的擴(kuò)散作用，引起氡氣含量的增加。由于氡氣有上述的特點(diǎn)，所以預(yù)報(bào)地震的效果較好。

為什么利用地下水中的含氡氣的含量的變化可以預(yù)報(bào)地震呢？

1.氡氣來自地下，來源單一，能真實(shí)反應(yīng)地下的變化情況。

2.氡氣不參與任何化學(xué)反應(yīng)，能反應(yīng)出它在水中溶解的真實(shí)含量。

3.氡氣受到壓力的影響時(shí)，由壓力大的地方向壓力小的地方遷移。

基于以上原因，所以測(cè)定地下水中氡氣的含量有預(yù)報(bào)地震的較好效果。

稀有氣體元素的化合物

盡管稀有氣體元素的原子具有特別穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，可是化學(xué)鍵的生成是多種多樣的，這些原子的最外層電子并不能認(rèn)為絕對(duì)沒有構(gòu)成化學(xué)鍵的可能。換句話說：辯證地從理論上來看，稀有氣體元素決非絕對(duì)沒有活動(dòng)性。有人曾試用量子化學(xué)理論推測(cè)，稀有氣體元素有生成化合物的可能，重要的問題是要找到適當(dāng)?shù)耐庖驐l件。

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