какие газы относятся к инертным
Инертные и активные защитные газы, их смеси
Инертные
Не вступают в химическое взаимодействие с металлами и практически не растворяются в металлах
В газе высшего сорта содержится 99,993 % аргона, не более 0,006 % азота и не более 0,0007 % кислорода. Рекомендуется для сварки ответственных металлоконструкций из активных и редких металлов и сплавов, цветных металлов.
В газе первого сорта содержится 99,98 % аргона, до 0,01 % азота и не более 0,002 % кислорода. Рекомендуется для сварки стали и чистого алюминия.
Гелий применяют при сварке химически чистых и активных материалов, а также сплавов на основе алюминия и магния.
Активные
Защищают зону сварки от воздуха, но сами растворяются в жидком металле либо вступают с ним в химическое взаимодействие
В углекислом газе сваривают чугун, низко- и среднеуглеродистые, низколегированные конструкционные коррозионностойкие стали.
Газовые смеси
Служат для улучшения процесса сварки и качества сварного шва
Смесь аргона и гелия. Оптимальный состав: 50% + 50% или 40% аргона и 60% гелия. Пригоден для сварки алюминиевых и титановых сплавов.
Смесь аргона и кислорода при содержании кислорода 1-5% стабилизирует процесс сварки, увеличивает жидко текучесть сварочной ванны, перенос электродного металла становится мелкокапельным. Смесь рекомендуется для сварки углеродистых и нержавеющих сталей.
Смесь углекислого газа и кислорода. Оптимальный состав: 60-80% углекислого газа и 20-40% кислорода. Повышает окислительные свойства защитной среды и температуру жидкого металла. При этой смеси используют электродные проволоки с повышенным содержанием раскислителей, например Св-08Г2СЦ. Шов формируется несколько лучше, чем при сварке в чистом углекислом газе. Смесь применяют для сварки углеродистых, легированных и некоторых высоколегированных конструкционных сталей.
Какие газы относятся к инертным
Слишком инертный гелий
Одноатомный газ, не имеющий запаха, цвета и вкуса. Один из самых распространенных газов во Вселенной, по этому показателю следует сразу за водородом. Второй по легкости после того же водорода. Точка кипения газа наиболее низкая среди всех известных веществ. Для создания одного из немногочисленных соединений гелия необходимы экстремальные условия – высокое давление и низкие температуры. При нормальных условиях все химические соединения газа крайне нестабильны.
Вдыхание газа гелия вызывает кратковременное повышение тембра голоса. Это связано с более высокой скоростью звука в атмосфере гелия, чем в обычном воздухе.
Газ, не имеющий запаха, цвета и вкуса. При прохождении сквозь него электрического тока светится ярко-красным светом. Это свойство применяется в создании рекламных вывесок. Так же как и гелий, не имеет стабильных химических соединений. Используется в составе хладагентов и в качестве неоногелиевой смеси для дыхания водолазов, океанавтов и людей, работающих в условиях высокого давления. При длительном вдыхании неона может наблюдаться тошнота, головокружение, потеря сознания и асфиксия.
Аргон
Третий по содержанию газ в атмосфере Земли, не имеет запаха, цвета и вкуса. Растворим в воде при нормальных условиях. На данный момент известно всего 2 химических соединения аргона, которые существуют в условиях низких температур.
— в медицине для очистки разрезов и воздуха, поскольку не образует соединений;
— как огнетушащее вещество при пожарах;
— в плазменной резке;
— в качестве среды при дуговой или лазерной сварке;
— в аргоновых медицинских лазерах.
Криптон
Бесцветный газ, не имеющий вкуса и запаха, в три раза тяжелее воздуха. Химически инертен, но в определенных условиях реагирует с газом фтором. Применяется для заполнения пространства между стеклами в стеклопакетах, поскольку имеет малую теплопроводность и хорошие звукоизоляционные качества. Также используется при производстве эксимерных лазеров.
При давлении больше 6 атмосфер газ приобретает едкий и острый запах, схожий с запахом хлороформа.
Ксенон
Газ без цвета, вкуса и запаха в разрядной атмосфере светится ярко-фиолетовым цветом. Первый благородный газ, для которого были получены химические соединения без использования экстремальных условий. Реагирует с фтором, водородом и кислородом.
— как наполнитель ламп накаливания;
— как источник излучения в медицинской радиографии;
— в ионных и плазменных двигателях космических аппаратов;
— как ингаляционный наркоз;
— для перевозки фтора.
Радиоактивный газ радон
Радиоактивный газ, не имеющий запаха, вкуса и цвета. Хорошо растворяется в воде, еще лучше растворяется в жировой ткани человека и в органических растворителях. Радиоактивность газа способствует его флюоресценции. Светится голубым цветом, при прохождении сквозь разрядную трубку цвет меняется на темно-синий. Наиболее активный из инертных газов. Применяется в медицине как компонент радоновых ванн. Также радон используют в геологии для прогноза землетрясений. При частом вдыхании радона может развиться рак легких.
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.
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
Озоновая дыра, которая образовалась в августе, за две недели резко увеличилась в размерах и уже превышает по площади Антарктиду. Специалисты прогнозируют, что она будет расти до октября и может стать самой большой за всю историю наблюдений, которые ведутся около 40 лет.
В последние годы я стал проводить перед экранами мониторов и телевизоров всё больше времени. Связано это прежде всего с моей профессиональной деятельностью. …
Слышали когда-нибудь фразу «эта снежинка — особенная», мол, потому что их обычно много и все они прекрасны, уникальны и завораживают, если присмотреться. Ста…
Благородные (инертные) газы.
Благородные газы (инертные либо редкие газы) — группа химических элементов с похожими свойствами: при нормальных условиях они являются одноатомными газами. Это химические элементы, которые образуют главную подгруппу 8-й группы периодической системы Менделеева.
Среди всех благородных газов лишь у Rn нет стабильных изотопов и только он является радиоактивным химическим элементом.
Редкими (инертными) газами являются:
В последнее время к этой группе также причисляют унуноктий (Uuo) (118).
Все инертные газы собой завершают соответствующий период в Периодической системе и имеют полностью завершенный, устойчивый внешний электронный уровень.
У инертных газов электронная конфигурация ns 2 np 6 (у гелия 1s 2 ) и они образуют VIIIА группу. С возрастанием порядкового номера увеличиваются радиусы атомов и их способность к поляризуемости, что приводит к увеличению межмолекулярных взаимодействий, к увеличению Тпл и Ткип, к улучшению растворимости газов в воде и других растворителях. Для инертных газов существуют такие известные группы соединений: молекулярные ионы, соединения включения, валентные соединения.
Цвета и спектры инертных газов.
Цвета и спектры благородных газов. В первой строке таблицы изображены благородные газы в колбах, через которые пропущен ток, во второй — сам газ в трубке, в третьей — в трубках, которые изображают обозначение элемента в периодической таблице Менделеева.
Гелий
Неон
Аргон
Криптон
Ксенон
Распространенность инертных (редких) газов в природе.
Из-за того, что инертные газы обладают химической инертностью, их довольно долго не получалось обнаружить, и их открытие состоялось лишь во 2-й половине XIX века.
Гелий – является вторым (после водорода) по распространенности элементом во Вселенной, в земной коре содержание гелия составляет лишь 1 · 10-6 масс. %. Гелий является продуктом радиоактивного распада и содержится в пустотах горных пород и в природном газе.
Все благородные газы являются составляющими воздуха. В 1 м 3 воздуха находится 9,3 л аргона, 18 мл неона, 5 мл гелия, 1 мл криптона и 0,09 мл ксенона. Солнце приблизительно на 10% состоит из гелия, образующийся из водорода по реакции ядерного синтеза:
В небольшом количестве они присутствуют в воздухе и некоторых горных породах, а также в атмосферах некоторых планет-гигантов.
Промышленное использование инертных газов основано на их низкой химической активности или специфических физические свойствах.
Некоторые характеристики элементов VIIIА подгруппы (инертных газов).
Элемент
Радиус атома, нм
Первый потенциал ионизации, эВ
Tпл., K
Tкип., K
Относительная поляризуемость атома, усл. ед.
Энергия возбужденного электрона, эВ
Инертные газы
Содержание
Химические свойства
Физические свойства
Инертные газы бесцветны и не имеют запаха. В небольшом количестве они присутствуют в воздухе и некоторых горных породах, а также в атмосферах некоторых планет-гигантов.
Биологическое действие
Вдыхание радиоактивного радона может вызвать рак.
Применение
Инертные газы имеют очень низкие точки кипения и плавления, что позволяет их использовать в качестве холодильного агента в криогенной технике. В частности, жидкий гелий, который кипит при 4,2 К (−268,95 °C; −452,11 °F), используется для магнитной сверхпроводимости, которая используется для магнитно-резонансной томографии и ядерного магнитного резонанса. Жидкий неон хотя и не достигает таких низких температур как жидкий гелий, также находит применение в криогенике, потому что у него охлаждающие свойства более чем в 40 раз выше, чем у жидкого гелия и более чем в три раза выше, чем у жидкого водорода.
Гелий используется как компонент дыхательного газа (дыхательной смеси) вместо азота, благодаря пониженной растворимости в жидкостях, особенно в липидах. Газы поглощаются кровью и биологическими тканями, когда они находятся под давлением, как например в подводном плавании, что является причиной эффекта, известного как азотное отравление. Благодаря меньшей растворимости, маленький гелий задерживается клеточной мембраной, и поэтому гелий используется в дыхательных смесях, таких как тримикс и гелиокс, уменьшая наркотический эффект газов, возникающий на глубине. Пониженная растворимость гелия даёт другие выгоды в условии, известном как декомпрессионная болезнь. Уменьшение остатка растворённого газа в теле означает, что меньшее количество газовых пузырьков образуется во время всплытия. Другой инертный газ, аргон, рассматривается как лучший выбор для использования в качестве прослойки к сухому костюму [6] для подводного плавания, а также в больших количествах используется для обработки жидкой стали.
После крушения дирижабля Гинденбург в 1937, гелий заменил водород в качестве поднимающего газа в дирижаблях и воздушных шарах благодаря лёгкости и невоспламеняемости, несмотря на 8,6 % уменьшение плавучести (buoyancy).