Procesi i studimit të gazrave fisnikë dhe roli i tyre në industri

Brenda kimisë, ka elementë të panumërt që mund të jenë të lidhur ose jo me njëri-tjetrin. Ka metale, jometale, lantanide dhe aktinide, metale kalimtare dhe toka alkaline; dhe sigurisht që kemi një nga elementët kimikë Kujt ne i kemi kushtuar pak vëmendje gjatë orëve të kimisë, dhe shumë më pak kur bëhet fjalë për të vazhduar jetën tonë. Po flas, natyrisht, për gazrat fisnikë.

Këto elementë që, duke qenë kaq të rrallë në mjedis, nuk mund t’i analizojmë shumë. Këtu do të mësojmë për historinë e gazrave fisnikë, përdorimet dhe vetitë e tyre, si dhe kuriozitetet e tjera. Qëndroni këtu dhe mësoni gjërat më interesante për gazrat fisnikë.

Le të njohim gazrat

Ato janë një grup përbërësish kimikë me veti shumë të ngjashme me njëra-tjetrën. Për shembull, në kushte normale ato janë gazra pa ngjyrë, pa erë, monatomike dhe kanë reaktivitet kimik shumë të ulët. Këto janë të vendosura në grupin numër 18 të tabelës periodike dhe njihen si: Helium, neon, Xenon, Argon, Krypton, radioaktivi: Radoni dhe sintetika: Oganeson.

Karakteristikat e tij mund të shpjegohen nga teoritë ekzistuese moderne mbi strukturën atomike. Predha e tyre e elektroneve valent konsiderohet e plotë, gjë që u jep atyre një tendencë të kufizuar për të marrë pjesë në reaksione kimike dhe është një nga arsyet pse ata janë kuptuar dobët. Në fakt, shumë pak përbërje të gazit fisnik janë përgatitur deri më sot.

Ku i marrim gazrat fisnikë?

Ne marrim neon, argon, ksenon dhe kripton nga ajri duke përdorur distilim të fraksioneve dhe metodat e lëngëzimit. Heliumi gjendet në gazin natyror, ku duhet të ndahet në mënyrë tipike. Dhe radoni merret përmes kalbjes radioaktive të përbërjeve të tretura në radium.

Dhe Oganeson është një element sintetik i krijuar në 2002, dhe që mori nomenklaturën e tij IUPAC në 2016. Ai është i njohur për të qenë mjaft reaktiv, si dhe i paqëndrueshëm, kështu që nuk është bërë shumë punë me të.

Këto gazra kanë pasur përdorime shumë të rëndësishme në fushat e ndriçimit, saldimit dhe eksplorimit të hapësirës. Trimix, e cila është një zgjidhje e helium-oksigjen-azot, përdoret në mënyrë që zhytësit të mos vuajnë efektin narkotik të azotit në thellësi. Cfare ka me shume, pasi të keni njohur rreziqet e ndezjes së hidrogjenit, kjo u zëvendësua nga heliumi në krijimin e anijeve ajrore dhe balonave të ajrit të nxehtë.

Karakteristikat e këtyre gazrave

Gazrat fisnikë e marrin emrin e tyre nga përkthimi nga gjermanishtja edelgas, emër i përdorur për herë të parë në 1898 nga kimisti Hugo Erdman. Me këtë emër u përpoq t'i referohej shkallës së ulët të reaktivitetit të këtyre elementeve. Në fakt, këto janë elementet më pak reaktive të njohura, aq sa janë praktikisht inerte ose jo-reaktive.

Kjo për faktin se ata kanë një predhë të plotë valente e cila i lë me një kapacitet të ulët për të lëshuar elektronet dhe e bën sjelljen e tyre afër sjelljes së një gazi ideal.

Në përgjithësi, gazrat fisnikë ndajnë veti të ndryshme.

  • Ato janë elemente jometalike: Duke qenë gazra, ajo nuk ka ndonjë grimcë metalike brenda konformacionit të saj. Në të njëjtën kohë ata nuk janë të aftë të reagojnë me metalet e tjera.
  • Ata janë pa ngjyrë dhe pa erë: megjithëse mund të jepen ngjyrat në llamba dhe llamba krijuar me anë të këtyre gazrave duke përdorur energji elektrike, ato fillimisht janë pa ngjyrë dhe pa erë.
  • Ata kanë një shtresë të plotë valence: Neoni, ksenoni, argoni, kripton dhe radoni kanë tetë elektrone në predhën e tyre të fundit. Nga ana e tij, heliumi ka dy elektrone. Në këtë mënyrë, gazrat fisnikë kanë një guaskë të plotë valence. Kjo është arsyeja pse, në rrethana normale, këta elementë nuk krijojnë lidhje.
  • Ato ekzistojnë si gazra monatomike: Siç kuptohet, këto elemente, edhe më të mëdhenjtë atomikisht, kanë vetëm një atom.
  • Ata praktikisht nuk janë reaktivë: Për shkak të valencës së tyre të plotë dhe vështirësisë së tyre në shpërndarjen e elektroneve, ato konsiderohen praktikisht inerte.
  • Ata përçojnë energji elektrike dhe prodhojnë fluoreshencë: Megjithëse janë shumë të ulëta, këto gazra janë të afta të përçojnë energji elektrike, dhe duke vepruar kështu ato shkëlqejnë në mënyrë fosforeshente.
  • Ata kanë një pikë të ulët shkrirjeje dhe vlimiKëto gazra fisnikë kanë pikë shumë të ulëta shkrirjeje dhe vlimi.
  • Ata kanë një elektronegativitet shumë të ulët: këta elementë janë shumë të ulët elektronegativë
  • Ata kanë një energji të lartë jonizimi: Energjia juaj e jonizimit është në të vërtetë më e larta në periudhën tuaj.
  • Ata nuk janë të ndezshëm: Edhe për shkak të kupës së ndezshme të hidrogjenit, ai u zëvendësua nga heliumi në prodhimin e anijeve ajrore dhe balonave.

Ashtu si me reaktivitetin, forcat e tyre interatomike janë gjithashtu shumë të dobëta, prandaj ato kanë temperatura të ulëta shkrirjeje dhe vlimi, dhe të gjitha janë gazra monatomike në kushte normale, përfshirë gazrat me një masë atomike më të lartë.

Heliumi ka shumë veti që nuk i ka asnjë gaz tjetër fisnik ose ndonjë element tjetër në sistemin periodik. Të tijat pika e shkrirjes është më e ulta në të gjitha ato që njihen, përveç që është elementi i vetëm që zotëron një gjendje të superfluiditetit; një gjendje në të cilën materia është në gjendje të lëngët, por mund të funksionojë pa humbur energjinë kinetike. Heliumit i duhet një presion prej 25atm dhe një temperaturë prej -272ºC që të mund të ngurtësohet.

Predha e tyre e plotë e valencës është gjithashtu përgjegjëse për këto gazra që kanë një aftësi të lartë jonizuese (më e larta në sistemin periodik). dhe nuk mund të formojë jone lehtësisht, e cila tregon qëndrueshmërinë e saj në konfigurimin e saj elektronik.

Energjia e jonizimit zvogëlohet ndërsa grupi zvogëlohet, pasi rrezja atomike rritet dhe elektronet e valencës janë më larg bërthamës dhe për këtë arsye më pak tërhiqen nga ajo. Kjo bën që, megjithëse periudha e saj është më e larta, disa gazra fisnikë kanë një energji e krahasueshme e jonizimit tek ai i elementeve të tjerë. Për shembull, energjia e jonizimit të ksenonit është e krahasueshme me energjinë e jonizimit të oksigjenit.

Përdorimet e këtyre gazrave

Duke pasur pika të tilla të ulëta të vlimit dhe shkrirjes, ato janë veçanërisht të dobishme në prodhimin e pajisjeve ftohëse, dhe i bën ato të dobishme si ftohës kriogjenikë gjithashtu.

Heli i lëngët, i cili vlon në 4,2K (-268,93ºC) përdoret në prodhimin e magneteve superpërcjellës, siç janë ato që përdoren për rezonancë magnetike dhe rezonancë magnetike bërthamore.

Neoni i lëngët, megjithëse nuk arrin temperaturat e ulëta të heliumit të lëngshëm, ka më shumë aplikime në kriogjenikë, pasi ka një kapacitet të 40 herë më shumë ftohje sesa heliumi i lëngët dhe 3 herë më e madhe se ajo e hidrogjenit të lëngshëm.

Heliumi përdoret si përbërës i gazrave që mund të marrin frymë për të zëvendësuar azotin, falë tij tretshmëri e ulët në lëngje, sidomos në lipide. Gazrat absorbohen në gjak dhe indet e trupit kur ka presion, të tilla si zhytja në ujë, e cila prodhon një efekt anestetik të quajtur sëmundje të thellësisë. Për shkak të tretshmërisë së tij të ulët, heliumi i vogël hyn në membranat qelizore, gjë që ndihmon në frenimin e efektit narkotik.

Për shkak të djegies së tij të lehtë dhe lehtësisë, dhe pas katastrofës Hindenburg të vitit 1937, heliumi zëvendësoi hidrogjenin në prodhimin e karburantit, edhe përkundër një humbje të fuqisë prej 8,6%

Këto gazra përdoren në ndriçim për shkak të përçueshmërisë së tyre. Në prodhimin e llambave inkandeshente përdoret një përzierje e argonit dhe azotit për t'i mbushur ato. Krypton përdoret në llamba me performancë të lartësiç janë llambat halogjene, të cilat kanë një temperaturë më të lartë ngjyrash dhe efikasitet më të lartë.

Ksenon përdoret zakonisht në fenerët e ksenonit, i cili, duke arritur një spektër drite të ngjashëm me dritën e ditës, përdoret në projektorë filmi, si dhe fenerë makinash.

Në mjekësi, heliumi përdoret për të përmirësuar lehtësinë e frymëmarrjes tek pacientët me astmë. Ksenon mund të përdoret si anestetik Për shkak të tretshmërisë së tij të lartë në lipide, gjë që e bën atë më efektiv se oksidi i azotit i zakonshëm, dhe pasi eliminohet lehtësisht nga trupi, lejon një shërim më të shpejtë.

Blerja e imazheve që kryhet me anë të rezonancës magnetike bërthamore, ka ksenon të kombinuar me gazra të tjerë. Radoni, i cili është shumë radioaktiv dhe i disponueshëm vetëm në sasi gjurmë, përdoret në trajtimin e terapisë rrezatuese.

Prodhimi dhe bollëku

Bollëku dhe lehtësia me të cilën mund të merren gazrat fisnikë janë në përpjesëtim të zhdrejtë me numrin e tyre atomik. Prandaj, bollëku i këtyre gazrave zvogëlohet ndërsa numri i tyre atomik rritet.

Në univers, heliumi është elementi i dytë më i lehtë për tu marrë, pas hidrogjenit, me një përqindje në masë prej afërsisht 24%. Pjesa më e madhe e sasisë së heliumit në univers u formua nga nukleosinteza fillestare, por sasia e tij po rritet falë pjesëmarrjes së hidrogjenit në nukleosintezën yjore (një proces që lind nga reagimet bërthamore gjatë procesit evolucionar të yjeve).

Gazet e tjera nuk janë gati aq të bollshme apo të thjeshta për tu përftuar. Radoni, për shembull, mund të jetë formë në litosferë përmes kalbjes alfa të radiumit; Ndërkohë ai ksenoni ka zhvilluar një teori të njohur si "teoria e ksenonit që mungon" për shkak të sasisë së saj relativisht të ulët në atmosferë.

Le të flasim pak për secilën

  • Helio: Për shkak të djegies së tij të ulët, dhe për shkak se është elementi i dytë më i lehtë për tu marrë, ai ka qenë në gjendje të zëvendësojë hidrogjenin si element potencial për të mbushur balona dhe zeppelina, pasi ato nuk shpërthejnë kur bien në kontakt me zjarrin.
  • neoni: Ky gaz, për shkak të fluoreshencës së tij dhe ngjyrës së tij të kuqe-portokalli të marrë kur bie në kontakt me energjinë elektrike, përdoret për qëllime reklamimi. Gjendet lehtësisht në dritat neoni. Ju gjithashtu mund të merrni tuba neoni dhe llamba që kanë ngjyra të tjera, edhe pse ato në të vërtetë kanë gazra të tjerë brenda.
  • Argoni: Ky gaz përdoret në llambat inkandeshente sepse nuk reagon me filamentin në kushte të temperaturës së lartë dhe presionit. Në tubat fluoreshente gjeneron një ngjyrë jeshile-blu. Përdoret gjithashtu në fushën industriale për të shmangur reagimet kimike të padëshiruara.
  • Krypton: Përdoret së bashku me gazrat e tjerë në krijimin dhe prodhimin e llambave ndriçimi i aeroportit, për shkak të intensitetit të dritave të kuqe të emetuara; mund të përdoret gjithashtu në projektorë të kinemasë. Përdorimi i kripton është gjithashtu i dobishëm në kirurgjinë e retinës me lazer.
  • Ksenon: përdorimi kryesor i Xenon është përpunimi i emetuesve të dritës me karakteristika baktervrasëse; tuba me shkëlqim, ndezje fotografike, dhe gjithashtu në tuba fluoreshente me aftësinë për të ngacmuar lazerin rubin.
  • Radoni: Ky gaz gjenerohet nga prishja radioaktive e uraniumit në radio. Për shkak të kësaj dhe sepse është shumë radioaktiv, ka shumë pak zbatime në jetën e përditshme.

Të meditoj 

Megjithëse janë të kompozuara disi vështirë të merret në gjendje natyrore (përveç, ndoshta për helium), dhe për shkak se ato gjenerojnë ose lejojnë më pak reagime me to, gazrat fisnikë janë përbërje të rëndësishme që ne mund t'i shohim, dhe madje i përdorim çdo ditë.

Ndoshta përdorimet e tyre janë të kufizuara në fusha specifike, por kjo nuk do të thotë se ato janë plotësisht të padobishme. Nga ndezja e shtëpive tona në llamba dhe llamba, te mbajtja e ushqimit kur përdoret në frigoriferë, e deri te shpëtojnë jetë kur përdoren në mjekësiKëto gazra, natyralë ose sintetikë, nuk kanë treguar akoma gjithçka që mund të bëjnë për ne. Dhe është e sigurt që, ndërsa përparon kërkimi, përdorimi i tij do të jetë shumë më i madh.


Përmbajtja e artikullit i përmbahet parimeve tona të etika editoriale. Për të raportuar një gabim klikoni këtu.

Një koment, lëre tuajën

Lini komentin tuaj

Adresa juaj e emailit nuk do të publikohet.

  1. Përgjegjës për të dhënat: Miguel Ángel Gatón
  2. Qëllimi i të dhënave: Kontrolloni SPAM, menaxhimin e komenteve.
  3. Legjitimimi: Pëlqimi juaj
  4. Komunikimi i të dhënave: Të dhënat nuk do t'u komunikohen palëve të treta përveç me detyrim ligjor.
  5. Ruajtja e të dhënave: Baza e të dhënave e organizuar nga Occentus Networks (BE)
  6. Të drejtat: Në çdo kohë mund të kufizoni, rikuperoni dhe fshini informacionin tuaj.

  1.   ohhaña dijo

    Cila është aftësia për të jonizuar?
    dhe brishtësia e saj