- 有趣得讓人睡不著的化學(xué)
- (日)左卷健男
- 813字
- 2020-10-20 17:06:27
18
氬
Argon
相對(duì)原子質(zhì)量39.95
來(lái)源于希臘語(yǔ)的an(否定詞)+ergon(工作),意思是不工作、偷懶者。
白熾燈中加入氬氣
氬氣是稀有氣體,無(wú)色無(wú)味。就像詞源所展示的,氬氣幾乎不和其他物質(zhì)反應(yīng)。目前唯一發(fā)現(xiàn)的氬的化合物是氫氟化氬。
雖然氬氣屬于稀有氣體,但其在空氣中的含量約為0.93%,是繼氮?dú)?8%、氧氣21%后,第三多的氣體。
如果在霓虹燈的氖氣中加入一點(diǎn)氬氣,那么顯示出來(lái)的顏色就不再是紅色,而是藍(lán)色或綠色。氬氣比空氣更難導(dǎo)熱,因此將氬氣充到兩層玻璃之間,可制成雙層隔熱玻璃窗。
在電弧焊接時(shí),為了避免焊接部分被空氣中的氧氣氧化,氬氣被用來(lái)充當(dāng)保護(hù)氣體。在給白熾燈通電時(shí),燈絲溫度會(huì)升到很高,而燈絲表面的鎢原子就會(huì)向外揮發(fā)。這是一種從固體直接變?yōu)闅怏w的升華現(xiàn)象。這樣一來(lái),燈絲就會(huì)變細(xì),容易燒斷。為了避免升華現(xiàn)象的出現(xiàn),將氬氣充到燈里就可提高壽命。
但是為什么偏偏選擇氬氣呢?首先因?yàn)闅鍤馐窍∮袣怏w,不易與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng);其次空氣中含量很多,成本低,還能抑制升華現(xiàn)象。原子序號(hào)更大一點(diǎn)的氪和氙也可以使用,它們抑制升華的效果更強(qiáng),但是成本會(huì)很高。
氬與鉀40
在地球上,從古至今,一直都有天然放射性元素鉀40。鉀40釋放出射線后,會(huì)衰變成氬。現(xiàn)在普遍認(rèn)為,空氣中之所以含有那么多氬氣,就是這個(gè)衰變反應(yīng)導(dǎo)致的結(jié)果。
通過(guò)測(cè)定鉀40和氬氣的量,可以推測(cè)出古代巖石的年代。這被稱(chēng)作鉀氬年代測(cè)定法。
首次真正提取出的稀有氣體
英國(guó)的科學(xué)家拉姆塞(1852~1916)和瑞利(1842~1919)在1894年首次發(fā)現(xiàn)了稀有氣體氬。
瑞利發(fā)現(xiàn)空氣中分離出來(lái)的氮?dú)獗葟牡镏蟹蛛x得到的氮?dú)饷芏却蟆榇耍屠啡黄鹧芯靠諝庵惺欠襁€存在其他氣體。通過(guò)不斷地重復(fù)實(shí)驗(yàn),終于發(fā)現(xiàn)空氣中含有約1%的氬氣。
拉姆塞一鼓作氣,發(fā)現(xiàn)空氣中還含有氖氣、氪氣和氙氣。并且,他通過(guò)太陽(yáng)光譜推測(cè)出氦氣的存在,并從鈾礦中分離出氦。
氬氣在空氣中含量很多,但遲遲未被發(fā)現(xiàn)的原因就是它不與其他元素反應(yīng),隱藏得太深了。為此,它得到了相稱(chēng)的名字,意為懶惰者。