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氬氣是如何分離出來的?它的應(yīng)用有哪些?

文章出處:責(zé)任編輯:人氣:-發(fā)表時(shí)間:2023-08-29 09:22:43【
氬氣是如何分離出來的?它的應(yīng)用有哪些?

氬氣3


在化學(xué)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(xué)

反應(yīng)。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(gè)名稱源自于希臘語,意思是“懶惰的”、“不活躍的”,給它起了這

個(gè)名字是因?yàn)樗鼛缀醪贿M(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。因?yàn)闅逶谠油獠繗邮峭暾陌擞珞w(有8個(gè)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(xué)反應(yīng)。哪怕是經(jīng)歷高溫,它的化學(xué)性質(zhì)也很是穩(wěn)定。


氬氣是怎么分離出來的呢?

說起來道理很簡(jiǎn)單,用冷凝器可以先把沸點(diǎn)為90.2 K 的氧液化,然后繼續(xù)冷卻就可以液化沸點(diǎn)為

87.3K(也就是-185.85℃)的氬氣,最后留下沸點(diǎn)77.35K的氮?dú)狻?諝庵凶钪饕木褪沁@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(shí),往往需要用氬氣作為焊接保護(hù)氣,防止焊

接件被空氣氧化或氮化。這就叫做氬弧焊。


此外,氬氣還可以用作精密儀器的滅火器。避免它們被氧氣和二氧化碳污染。

在通電狀態(tài)下,氬氣能發(fā)出藍(lán)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(dǎo)熱效率。住在里面,可以減少熱量損失。據(jù)媒

體報(bào)道,高鐵的玻璃也是雙層充氬氣的。


氬在醫(yī)學(xué)中也有應(yīng)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(dǎo)電性,可以把電流從高頻輸出電極導(dǎo)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(jìn)入組織的每一個(gè)角落。高頻電流接觸組織后,將通過熱效應(yīng)

使組織失活和凝固。主要用于治療腫瘤。


此外,氬氣被廣泛應(yīng)用在煉鋼工業(yè)上。

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。


氬氣用在RH精煉。氬氣進(jìn)入鋼包內(nèi)部,在噴吹過程中去除不必要的可溶性氣體。

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(shí)間,提高生產(chǎn)效率。


在品種鋼澆鋼過程中,氬氣保護(hù)可以防止鋼水被空氣中的氧氣和氮?dú)馕廴荆瑥亩硅T坯更加純凈。

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(jìn)行還原反應(yīng)時(shí),要用氬氣作環(huán)境氣體。半導(dǎo)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(hù)晶體順利長(zhǎng)大。