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氦（He）氖（Ne）氬（Ar）氪（Kr）氙（Xe）氡（Rn）稀有氣體，是由“零”族元素He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn六種元素組成的。稀有氣體都是無色無臭的，并由單原子分子組成。由于稀有氣體分子間的范德華引力很微弱，所以他們的熔點、沸點以及臨界溫度都很低，并隨著相對原子質量的增加而增高。它們在水中的溶解度隨著從氦到氡的順序而迅速增加。在0℃時，100個體積的水中溶解1個體積的He，6個體積的Ar，50個體積的Rn。從稀有氣體的原子結構來看，在它們的價電子層上都有2個或8個電子，為“穩(wěn)定結構”。因而在化學性質上是極不活潑的，在一般的情況下不能彼此相化合，也不與其他元素相化合（但這并不是絕對的，見后面稀有元素化合物）。

由于稀有氣體有著許多優(yōu)良而寶貴的性質，所以它們在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中稀有氣體，國防建設中，科研事業(yè)中以及人們的日常生活中有著許多種的實際用途。

氖：氖的導電性比空氣大75倍。在放電管內(nèi)，在電場的激發(fā)下，氖能射出紅色的光，霓虹燈便是利用氖的這一特性制成的。在霓虹燈的兩端，裝著兩個用Fe、Cu、Al或Ni制成的電極，燈管里裝著氖氣，一通電氖氣受到電場的激發(fā)，放出紅色的光。這種紅光在空氣中的透射性能很強，可以穿過濃霧，因此氖燈還常用在港口、機場、水陸交通線的標燈上。氖在空氣中的含量極少，1m3的空氣中只含氖氣18cm3?，F(xiàn)在人們用分餾液態(tài)空氣的方法制取氖。

氦：很輕天然氣檢測儀，是除氫以外最輕的元素。它的重量只有同體積空氣的1/7。由于氦不象氫那樣會燃燒，使用非常安全。因此人們便用氦氣來代替氫氣填充氣球或飛艇的氣囊。用氦氣填裝的飛艇的上升能力，大約等于同體積用氫氣填裝的飛艇的93%。氦最近還被人們混在塑料、人造絲、合成纖維中，制成非常輕盈的泡沫塑料、泡沫纖維。

氦又是極難溶于水的氣體，100個體積的水在0℃時大約只能溶解1個體積的氦。在醫(yī)學上，便利用氦的這一特性來防止“潛水病”。過去當潛水員潛入海底時，由于深海壓力很大，吸進體內(nèi)的空氣中的氮氣隨著壓力的增加，大量溶解在血液中，而當潛水員出海時壓力猛然下降，原先溶在血液中的氮氣便紛紛跑了出來，以致使血管阻塞而造成死亡，這種病叫作“潛水病”，現(xiàn)在人們利用氦氣與氧氣混合，制成“人造空氣”（79%的氦氣，21%的氧氣）來供給潛水員呼吸，由于氦在血液中溶解很少，因此，潛水員即使?jié)撊牒Ｖ?00米以下，也不會再得“潛水病”。這種“人造空氣”也常用來醫(yī)治支氣管氣喘和窒息等病。因為它的密度只有空氣的1/3，因此呼吸時要比吸空氣輕松的多，可以減少病人的呼吸困難。

氦是最難液化的氣體，曾被認為是“永久氣體”，直到1908年才終于被液化。一方面它在-250℃節(jié)流膨脹時才自身開始冷卻，另一方面它的臨界溫度最低，只有先用液氫預冷后才可以被液化。氦在-267.9℃以下才能變成液體，在-272.2℃以下才會變成“氦冰”?，F(xiàn)在環(huán)氧乙烷報警器，在低溫工業(yè)上，液氦常被用作冷卻劑。

由于氦的性質與理想氣體接近（絕對零度為-273.16℃），所以是精密氣體溫度計理想的填充材料。

氦具有極高的激發(fā)電勢，在電子管工業(yè)上稀有氣體，常用氦作填充氣體。也可用來作輝光燈、驗極器，高壓指示器等。

氦由于化學性質極不活潑，幾乎不與別的元素相化合。在工業(yè)上焊接金屬Mg、Al、Ti和不銹鋼時作為保護氣體，隔絕空氣以防金屬在焊接時被氧化。

氦在大氣中的含量很少，按體積計算僅占百萬分之五，但在天然氣中含量較多，達2～6％?，F(xiàn)在工業(yè)上大都是從天然氣中來制取氦。

氬：也是無色氣體，但比較重，在一個大氣壓和0℃時，1L氬重1.7837g，幾乎比空氣重50%。在電場的激發(fā)下，氬會發(fā)出淺藍色的光，因此它被用來填充在霓虹燈管里。除了裝氖和氬以外，還有的霓虹燈管里充進氦氣，射出淺紅色的光，有的充入水銀蒸氣射出綠紫色的光，也有的是裝著He、Ne、Ar、Hg蒸氣等四種氣體（或者其中兩種或三種）的混合物。由于各種氣體的比例不同，便能得到五光十色的各種霓虹燈。

由于氬是空氣中含量最多的一種稀有氣體，比較易得，而氬的分子運動速率較小，導熱性小，用含有15%的氬氣充填電燈泡，耗費同樣的電能而能發(fā)出更多的光，從而大大的延長燈泡的壽命和增加亮度。

在焊接金屬時，常用氬作保護劑。特別是焊接一些活潑金屬Mg、Al等，這樣可以防止這些金屬在高溫時氧化。原子反應堆的核燃料钚，在空氣中也可迅速氧化。同樣需要在氬氣保護下進行機械加工?，F(xiàn)在我國許多工廠都已采用氬弧焊接技術。

工業(yè)上采用分餾液態(tài)空氣得到氬氣，在低溫下使用鋁酸鈉作“分子篩”吸附氧而得純度為99.996%的氬氣。

氪：氪氣用來填充電離室以測量宇宙射線。

氙：氙氣在電場的激發(fā)下，能射出類似于太陽光的連續(xù)光譜，高壓長弧氙燈就是利用這一特性制成的。氙燈是60年代才發(fā)展起來的新光源之一，這種燈的燈管是耐高溫、耐高壓的石英做成的。兩端各裝入一個鎢電極，管內(nèi)充入高壓氙氣，壓強可達到幾十個大氣壓。通電后，氙氣受激發(fā)，射出強烈的白光，一盞六萬W的氙燈的亮度稀有氣體，相當于九百只100支光的普通燈泡。高壓長弧氙燈可用于電影攝影、舞臺照明、放映、紡織和油漆工業(yè)的照光以及廣場、運動場的照明用。一盞氙燈一般可照明1000多個小時，氙燈能放出紫外線，因此在醫(yī)療上也得到應用。

氙也大量被用來填充光電管，利用在真空技術上，用氙制造的照相閃光燈，可以連續(xù)使用幾千次。而普通的鎂光燈只能使用一次。

在原子能工業(yè)上，氙可以用來檢驗高速粒子、γ粒子、介子等的存在，氙的同位素還可以代替X射線來探測金屬內(nèi)部的傷痕。

氙還具有一定的麻醉作用，它能溶于細胞汁的油脂中而引起細胞的膨脹和麻醉，從而使神經(jīng)末梢作用暫時停止。人們曾使用80%氙和20%的氧組成混合氣體，作為無副作用的麻醉劑。

雖然氙是一種稀有氣體，但在1962年首次人工合成了第一個具有化學鍵的化合物六氟鉑酸氙XePtF6以后，又先后合成了許多氙的化合物。1972年人們又合成了第一個氙與金屬形成的新型化合物，為氙的使用開辟了新的途徑。

氡：氡是地殼中放射性元素鈾和鐳蛻變的產(chǎn)物，是氣體元素中比重最大的一個元素，具有放射性。地殼中含有放射性元素的巖石總是不斷地向四周擴散出它里面所形成的一部分氡氣，因此地下水中總是多多少少含有一定量的氡氣。強烈地震前，地應力活動加強，氡氣不僅運移增強，含量也會異常變化。如果地下含水層在地應力的作用下發(fā)生形變，就會加速地下水的運動，增強氡氣的擴散作用，引起氡氣含量的增加。由于氡氣有上述的特點，所以預報地震的效果較好。

為什么利用地下水中的含氡氣的含量的變化可以預報地震呢？

1.氡氣來自地下，來源單一，能真實反應地下的變化情況。

2.氡氣不參與任何化學反應，能反應出它在水中溶解的真實含量。

3.氡氣受到壓力的影響時，由壓力大的地方向壓力小的地方遷移。

基于以上原因，所以測定地下水中氡氣的含量有預報地震的較好效果。

稀有氣體元素的化合物

盡管稀有氣體元素的原子具有特別穩(wěn)定的結構，可是化學鍵的生成是多種多樣的，這些原子的最外層電子并不能認為絕對沒有構成化學鍵的可能。換句話說：辯證地從理論上來看，稀有氣體元素決非絕對沒有活動性。有人曾試用量子化學理論推測，稀有氣體元素有生成化合物的可能，重要的問題是要找到適當?shù)耐庖驐l件。

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