在化學界中,惰性氣體有五種,叫作氦氖氬氪氙氡。它們生性懶惰,幾乎很少和其它物質(zhì)發(fā)生化學
反應。這里提到的氬氣是一種無色、無味的單原子氣體,它的密度是空氣的1.4倍,是氦氣的10倍,
氬元素的英文名字是"argon",這個名稱源自于希臘語,意思是“懶惰的”、“不活躍的”,給它起了這
個名字是因為它幾乎不進行化學反應。因為氬在原子外部殼層是完整的八隅體(有8個電子),這
就讓它變得無比穩(wěn)定,自給自足的電子已經(jīng)夠用了,還跟其它元素搞什么毛線?因此,在常溫下
它拒絕與任何物質(zhì)發(fā)生化學反應。哪怕是經(jīng)歷高溫,它的化學性質(zhì)也很是穩(wěn)定。
說起來道理很簡單,用冷凝器可以先把沸點為90.2 K 的氧液化,然后繼續(xù)冷卻就可以液化沸點為
87.3K(也就是-185.85℃)的氬氣,最后留下沸點77.35K的氮氣。空氣中最主要的就是這三種組
分,幾乎一次性就可以全部分離出來。
氬氣有什么用處呢?
在特殊金屬如鋁、鎂、銅及其合金和不銹鋼的焊接時,往往需要用氬氣作為焊接保護氣,防止焊
接件被空氣氧化或氮化。這就叫做氬弧焊。
在通電狀態(tài)下,氬氣能發(fā)出藍紫光。因此,把氬和其它幾種能發(fā)出顏色的氣體一起充入燈泡,霓
虹燈就是這樣制作出來的。
窗戶的雙層玻璃也可以充氬。高層大廈的窗戶一般需要安裝中空玻璃,玻璃之間充入氬氣,能夠
隔絕一些外界的熱量,從而大大降低窗戶玻璃的導熱效率。住在里面,可以減少熱量損失。據(jù)媒
體報道,高鐵的玻璃也是雙層充氬氣的。
氬在醫(yī)學中也有應用,就是氬氣刀。氬氣刀是利用氬在高頻電流的作用下發(fā)生電離,而后產(chǎn)生的
氬等離子體具有導電性,可以把電流從高頻輸出電極導向組織。這種方法既能避免電極和組織直
接接觸,又能保證電流可以靈活地進入組織的每一個角落。高頻電流接觸組織后,將通過熱效應
使組織失活和凝固。主要用于治療腫瘤。
在鋼包精煉LF爐中,通過透氣磚向熔融的鋼水中吹入氬氣,使鋼水成份均勻,鋼液凈化,并可除
掉溶解在鋼水中的氫、氧、氮等氣體雜質(zhì),并攪拌鋼水使其保持恒定的溫度和成分,提高鋼坯質(zhì)量。
氬氣還可以用于氬-氧脫碳工藝(AOD),配套的還有VOD鋼包精煉,這種工藝廣泛用于不銹鋼
生產(chǎn),去除一氧化碳等氣體并減少金屬鉻的損失,縮短吹煉時間,提高生產(chǎn)效率。
氬氣還被廣泛用于特種金屬的冶煉:鋰、鈹、鈾、钚、鈦、鋯、鉿、鈮、鉭等原子核及空間工業(yè)
方面所需的稀有金屬進行還原反應時,要用氬氣作環(huán)境氣體。半導體材料硅、鍺的精煉和單晶的
制備過程中,也要用氬氣作環(huán)境氣體,以保護晶體順利長大。