Меню

Какими цветами светятся благородные газы



Благородные газы: что это?

Благородные (или инертные) газы – группа химических элементов, обладающих схожими свойствами. Что они из себя представляют и в чем заключается их особенность, мы расскажем вам в этом материале.

К категории благородных газов относятся такие элементы таблицы Менделеева, как гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радиоактивный радон. Все эти вещества с большим трудом вступают в химические реакции, за что они и получили свое второе название – инертные. Объясняется это обстоятельство тем, что внешние атомные оболочки каждого из названных газов (кроме гелия) «укомплектованы» восемью электронами, создающими своего рода энергетическую стабильность.

В природе выше всего содержание благородных газов в воздухе, но они присутствуют в небольшом количестве также в горных породах ископаемых, воде, природных летучих соединениях и нефти. Встречаются они также и за пределами нашей планеты. Так, гелия, например, очень много в космическом пространстве, Солнце и вовсе состоит из него почти на 10%. Названные вещества, согласно исследовательским данным, содержатся также в атмосферах крупных планет нашей Солнечной системы.

Инертные газы, за исключением гелия и радона, добываются путем сжижения воздуха и его последующего фракционного разделения. Гелий же является сопутствующим продуктом, получаемым при добыче природного газа. Чтобы получить радон, специалисты используют соли радия-226, через которые продувается воздух. Полученное летучее соединение впоследствии тщательно фильтруется, очищается от химически активных веществ и конденсируется жидким азотом.

Инертные газы не обладают каким-либо цветом, вкусом или запахом, их невозможно почувствовать, а потому радон, например, являющийся радиоактивным веществом, представляет особую опасность. В некотором количестве благородные газы всегда присутствуют в атмосфере, но весьма плохо растворяются в воде. Они не горят и не могут поддержать горения.

Эти элементы периодической таблицы Менделеева очень хорошо проводят ток и при этом светятся, но обладают высокими теплоизоляционными свойствами. В реакции с металлами, кислородом, щелочами, кислотами и различными веществами вступают плохо, однако чем больше их атомная масса, тем интенсивнее и химическая активность.

Такие благородные газы, как гелий и неон вступают в реакции с другими веществами исключительно при искусственно созданных и очень сложных для воплощения условиях. Куда охотнее реагируют на другие соединения ксенон, криптон и радон, поэтому к настоящему времени химикам удалось получить множество соединений с их участием.

Инертные газы не являются ядовитыми, однако все они обладают способностью вытеснять кислород из воздушных масс, а потому могут понизить его концентрацию в помещении до смертельно низкого для человека уровня. Кроме того, смеси, в состав которых входят тяжелые благородные газы и кислород, воздействуют на человека подобно наркотикам, а потому при работе с ними строго обязательно использовать все необходимые средства защиты и постоянно отслеживать состав воздуха в помещении.

Радон же, как мы уже упоминали, является радиоактивным газом, который образуется в процессе природного распада урана; обнаруживается во всех разновидностях горных пород, а также почве. Присутствовать радон может и в воде. Тем не менее после попадания газа в атмосферу его концентрация быстро падает до очень низкого уровня, поэтому, как правило, он не представляет опасности.

Благородные газы весьма широко применяются в таких отраслях человеческой деятельности, как металлургия, строительство, авто – и машиностроение, коммунальной сфере и т. д. Нерадиоактивные инертные газы также используются для наполнения цветных газозарядных трубок, с помощью которых производятся уличные вывески, реклама, лампы для загара, а также лампы дневного света.

Жидкий гелий применяется для научных исследований, которые могут производиться лишь при сверхнизких температурах, так как он является самой холодной жидкостью на планете. С его помощью в электромагнитах создается эффект сверхпроводимости, необходимый для аппаратов магнитно-резонансной томографии, ядерных ускорителей и т. д. В газообразном же состоянии это вещество, не вызывающее наркотических отравлений, применяется также при создании дыхательных смесей для аквалангов, заполнении дирижаблей, зондов и воздушных шаров. В некоторых случаях смеси гелия и кислорода могут применяться в медицине для терапии болезней дыхательной системы.

Неон используется для создания радиоламп, а в смеси с гелием преобразуется в рабочую среду газовых лазеров. В жидком состоянии его используют для охлаждения различных субстанций. Аргон – газ, имеющий широкую область применения из-за своей низкой цены. Его используют при создании инертной атмосферы, необходимой для проведения соответствующих манипуляций с цветными и щелочными металлами, кроме того, им наполняют люминесцентные и электрические лампы.

Читайте также:  Как вернуть айфону цвет экрана

Криптон, как и аргон, обладает крайне низкой теплопроводностью, поэтому используется для заполнения стеклопакетов, а также специальных ламп, использующихся в лазерах. Ксеноном также наполняют лампы, но уже для проекторов и прожекторов. Этот же газ успешно эксплуатируют в ходе рентгеноскопии головного мозга и кишечника.

Благородные газы – полезные и очень древние вещества, существовавшие во вселенной еще до появления нашей планеты. Как мы упоминали, из одного из них, гелия, на 10% состоит звезда, дающая Земле жизнь – Солнце. Много гелия содержится также в атмосфере Юпитера – планеты, считающейся самой большой в нашей солнечной системе, однако далеко не самой крупноразмерной в известной человечеству вселенной. О каких еще колоссах космоса знают ученые и каковы их реальные размеры, мы рассказали тут.

Источник

Почему некоторые газы называются «благородными»?

Даже если вы очень далеки от химии, скорее всего, вы хотя бы раз в своей жизни могли услышать выражение «благородные газы». К ним относятся всем известные неон, криптон, аргон, ксенон, гелий и радон. Так почему же именно газы стали называться благородными? И в чем же именно заключается их благородство? Давайте попробуем разобраться вместе.

Благородных газов в природе всего 6: Неон, Криптон, Аргон, Ксенон, Гелий и Радон

Что такое инертные газы?

Благородные газы, известные в химии благодаря своему уникальному свойству не смешиваться с другими веществами, также часто называют инертными. Как можно судить из названия, “благородство” инертных газов не позволяет им взаимодействовать с более простыми субстанциями и даже друг с другом. Такая избирательность благородных газов вызвана их атомным строением, которое проявляется в замкнутой внешней электронной оболочке, не позволяющей радону, гелию, ксенону, аргону, криптону и неону обмениваться своими электронами с атомами других газов.

Самым распространенным инертным газом в природе считают аргон, который занимает почетное третье место по содержанию в атмосфере Земли после азота и кислорода. У аргона нет вкуса, запаха и цвета, однако именно этот газ считается одним из самых распространенных во Вселенной. Так, наличие этого газа наблюдается даже в некоторых планетарных туманностях и в составе некоторых звезд.

При нагревании в газоразрядной трубке аргон приобретает розовый оттенок

Самым редким благородным газом в природе считают ксенон, который несмотря на свою редкость, содержится в атмосфере Земли наряду с аргоном. Ксенон обладает наркотическими свойствами и часто применяется в медицине в качестве анестезирующего средства. Кроме того, согласно данным Всемирного антидопингового агентства, ингаляции этого редкого газа имеют допинговый эффект, влияющий на физическое состояние применяющих его спортсменов. Заполнение ксеноном легких человека приводит к временному понижению тембра голоса, что является эффектом, обратным применению гелия.

При нагревании ксенон светится фиолетовым цветом

Четверо остальных благородных газов — Радон, Гелий, Неон и Криптон — также обладают своими уникальными свойствами. Все они не имеют какого-либо специфического вкуса, запаха или цвета, однако присутствуют в атмосфере Земли в небольших количествах и важны для нашего дыхания. Так, гелий считается одним из самых распространенных элементов в космосе, а его наличие в атмосфере Солнца, в составе других звезд Млечного Пути и некоторых метеоритов подтверждено научными данными.

Если вам нравится данная статья, приглашаю вас присоединиться к нашему каналу на Яндекс.Дзен, где вы сможете найти еще больше полезной информации из мира популярной науки и техники.

Неон, светящийся при нагревании красноватым оттенком, получается из воздуха при его глубоком охлаждении. Из-за сравнительно небольшой концентрации этого инертного газа в атмосфере планеты, неон чаще всего получают в качестве побочного продукта при добыче аргона.

Радон — радиоактивный инертный газ, который может представлять опасность для человеческого здоровья. Газообразный радон способен светиться голубым или синим светом, постепенно облучая человека и даже приводя к онкологическим заболеваниям. Несмотря на это, в медицине часто применяются так называемые радоновые ванны, которые позволяют добиться положительного эффекта при лечении болезней центральной нервной системы.

Читайте также:  Как освежить цвет нубука

Радоновое озеро в селе Лопухинка Ленинградской области

И наконец, последний благородный газ, который можно найти в природе — криптон. Это один из самых редких благородных газов во Вселенной. В отличии от остальных инертных газов, этот газ при определенных условиях может испускать резкий запах, схожий с запахом хлороформа. Воздействие криптона на человека и животных крайне мало изучено из-за невероятной редкости этого газа.

Где применяются благородные газы?

Самыми применяемыми человеком инертными газами считаются аргон, гелий и неон, которые используются повсеместно от физики до медицины. Так, гелий используется при сварке металлов и в качестве хладоносителя при проведении лабораторных экспериментов. Неон и аргон часто применяются при изготовлении ламп накаливания и в металлургии, при изготовлении алюминиевых сплавов.

Благодаря своим уникальным свойствам, благородные газы нашли свое применение в разных отраслях науки

Остальные благородные газы чаще всего используются в медицине. Как уже упоминалось выше, радон находит свое применение в медицине, а ксенон и криптон используются в качестве наполнителя осветительных ламп.

Новости, статьи и анонсы публикаций

Свободное общение и обсуждение материалов

Вселенная — волшебное окно времени, позволяющее нам заглянуть в прошлое. Чем дальше мы смотрим, тем дальше назад во времени мы видим. В отличие от наших мозг…

Космологи в душе путешественники во времени. Оглядываясь назад на миллиарды лет, эти ученые способны проследить эволюцию нашей Вселенной в удивительных детал…

Наше Солнце вращается вокруг центра Млечного Пути со скоростью 724 000 километров в час. Недавно ученые обнаружили звезды, которые мчатся из нашей галактики …

Источник

Какими цветами светятся благородные газы

Светотехника. Инертные газы.

Современная светотехника невозможна без инертных газов. В большинстве типов и конструкций разнообразных источников света обнаруживается их присутствие. В некоторых лампах благородные газы создают инертную защитную среду. В других под воздействием электрических разрядов продуцируют красивое цветное свечение.

При пропускании электрических разрядов в слоях различных благородных газов возникает свечение разного цвета. Оттенок свечения зависит от свойств самого газа и от дополнительно применяемых к нему условий.

Название газа Цвет света при прохождении электрического разряда Практическое применение свечения газа
Неон Красно-оранжевое свечение Создает очень яркое свечение. Широко применяется для изготовления световой неоновой рекламы и для газоразрядных неоновых ламп.
Криптон От сероватого тусклого грязно-белого до зеленоватого. Становится ярким синевато-белым при применении разрядов высокого напряжения. Иногда используется фото-художниками и художниками для создания специального освещения.
Гелий Свечение может быть синим, при определенных условиях принимает серые, зеленовато-голубые или голубые оттенки. Возможно и бело-оранжевое свечение. Также применяется для особого освещения художниками и фотохудожниками.
Аргон Фиолетово-голубой цвет. Аргон чаще применяют совместно с парами ртути.
Ксенон Сероватое или синевато-серое тусклое белое свечение. При использовании разрядов высокого напряжения, особенно в высоких пиковых потоках светится очень ярким синевато-зелёным светом. Применяется для ксеноновых фотовспышек. Используется при изготовлении ламп подсветки индикаторов. А также в специальных лампах для освещения сцен при съемках кинофильмов.
Радон Синее свечение. В силу отсутствия стабильных изотопов его свечение не имеет практического применения в газоосветительных приборах.

Аргон.
Применяется в основном в смеси с другими газами. На сегодняшний день аргон очень востребован в светотехнике. Современные экономические, энергосберегающие или, как их еще называют, компактные люминесцентные лампы заполняются смесью аргона и ртути. Производство таких ламп набирает обороты. Ввиду своей экономности, они становятся более востребованы у населения. Поэтому уже сейчас, достаточно большая часть вырабатываемого промышленностью аргона, применяется именно для их изготовления.

В некоторых случаях, в светотехнике, используется смесь аргона и криптона. Такие лампы обладают большой яркостью. Производятся определенные виды ламп накаливания, которые заполняются смесью аргона с азотом.

Гелий.
В чистом виде гелий практически не применяется в светотехнике. Для наполнения газоразрядных ламп в некоторых случаях используется смесь неона и гелия. Такие лампы используются для создания световой рекламы и разноцветных ламп, создающих праздничную иллюминацию городов. Газоразрядные лампы, содержащие гелий применяют для создания особого, имеющего определенные цвет освещения в студиях художников и фото-художников. А также для создания определенных сценических эффектов.

Читайте также:  Какого цвета должен быть березовый сок

Гелий в чистом виде или вместе с аргоном используется для заполнения ячеек плазменных дисплеев. Проходящий через газ электрический разряд превращает эти газы в плазму, то есть ионизированный газ.

Неон.
Для индикации в различных приборах часто применяются неоновые лампы. Ассортимент их очень широк. Производятся эти лампы в различных типоразмерах. Кроме них выпускаются люминофорные варианты таких ламп, отличающиеся цветом свечения. Чаще всего применяются зеленые или красные индикаторные лампы, реже белые, синие или других цветов.

Световую рекламу сложно представить без неоновых ламп. «Неоновые огни» уже стали нарицательным ее названием. Характерное оранжево-красное свечение таких светильников отлично видно даже на большом расстоянии. Это возможно потому, что такой свет относительно слабо поглощается толщей воздуха. Кроме того, эти лучи способны противостоять рассеивающей способности капель, из которых состоит туман.

До недавнего времени почти весь неон, получаемый в промышленности, применялся в области светотехники. Трубки ламп для неоновой рекламы заполняются разными смесями газов. Содержание неона в них колеблется от двадцати до восьмидесяти процентов. Лампы тлеющего разряда или светодиоды тоже наполняются неоном, находящимся под пониженным давлением. Оно ниже атмосферного от сорока до ста раз.

Ксенон.
Широко применяются ксеноновые дуговые лампы высокого давления. Свет создается электрической дугой, которая горит в атмосфере ксенона. Газ в них находится под большим давлением в несколько десятков раз превышающим атмосферное. Свет в таких лампах вспыхивает сразу же после включения и отличается большой яркостью. Это позволяет использовать их как лампы — вспышки в фотографии.

Кроме работающих кратковременно фотовспышек промышленность выпускает еще и лампы длительного свечения. Они подразделяются на категории коротко-дуговых – шаровых и керамических, а также трубчатых длинно-дуговых ламп. Свет ксеноновых ламп обладает непрерывным спектром от ультрафиолетового излучения до ближней области инфракрасных лучей. Он имеет привычные глазу оттенки белого и чуть желтоватого цветов.

Обладая такой цветовой гаммой, ксеноновые лампы не искажают цветопередачи. Поэтому их используют там, где особенно важен цвет. Например, в текстильном и лакокрасочном производстве. При освещении киносъемок, съемок на телевидении и кинопроекции применяют лампы накаливания, чья мощность усилена за счет применения ксенона. Эти лампы настолько сильны, что на них можно смотреть только через фильтр.

Криптон.
Криптоном наполняют колбы обыкновенных ламп накаливания. Это позволяет повысить яркость свечения лампы на десять – двадцать процентов по сравнению с их вакуумными аналогами или лампами, работающими с применением аргоново–азотной смеси. Инертная среда криптона понижает скорость, с котрой происходит испарение нити накала, изготовленной из вольфрама. В результате лампа служит дольше.

В светотехнике криптон, как и ксенон, используется для рентгеновских и ультрафиолетовых ламп. Этим газом заполняют люминесцентные трубки и колбы ламп накаливания, рассчитанных на большую мощность. В некоторых случаях для достижения большего эффекта применяют смесь этих газов. Например, в импульсных лампах – вспышках.

Радон.
Радиоактивность этого газа осложняет работу с ним. Нестабильность изотопов радона не позволяет применять его в светотехнике.

Интересные факты на эту тему.

Плазменные дисплеи по техническим характеристикам и принципу работы тоже можно отнести к люминесцентным лампам. Еще их называют газоразрядными экранами.

Криптоном и ксеноном наполняют колбы источников света автомобильных фар дальнего света, маяков и прожекторов. Ртутно-ксеноновые лампы в последнее время применяют для фар автомобилей.

В определенный период на волне моды промышленностью выпускались разнообразные фигурные декоративные лампы, наполненные неоном. Применялись такие изделия в основном для ночников. Некоторые из них изображали пламя свечи или букетик из светящихся цветов. Сейчас их выпускают только некоторые заводы, в меньших количествах, чем раньше.

В поставляющей промышленные газы в Украине Компании «DP Air Gas» можно приобрести аргон и гелий. Здесь же можно купить другие газы и их специализированные смеси. Более подробная информация по реализации и доставке газов, а также по дополнительному обслуживанию газового оборудования находится здесь.

Источник