深圳玻璃內的惰性氣體檢測惰性氣體檢測

概述

惰性氣體（稀有氣體）是元素周期表上的0族元素所組成的氣體。在常溫常壓下，它們都是無色無味的單原子氣體，很難進行化學反應。稀有氣體共有七種，它們是氦（He）、氖（Ne）、氬（Ar）、氪（Kr）、氙（Xe）、氡（Rn，放射性）、氣奧（Og，放射性，人造元素）。其中Og是以人工合成的稀有氣體，原子核非常不穩定，半衰期很短，只有5毫秒。根據元素周期律，估計Og比氡更活潑。不過，理論計算顯示，它可能會非?；顫姟Ｈ欢?，碳族元素鈇（Fl）表現出與稀有氣體相似的性質

空氣中約含0.94%（體積百分）的稀有氣體，其中絕大部分是氬氣。

稀有氣體都是無色、無臭、無味的，微溶于水，溶解度隨分子量的增加而增大。稀有氣體的分子都是由單原子組成的，它們的熔點和沸點都很低，隨著原子量的增加，熔點和沸點增大。它們在低溫時都可以液化。

稀有氣體原子的外層電子結構為ns2np6（氦為1s2），是穩定的結構，它們的特性可以用現代的原子結構理論來解釋：它們都具有穩定的8電子構型。它們的外電子層的電子已“滿”（即已達成八隅體狀態），所以它們非常穩定，極少進行化學反應，至今只成功制備出幾百種稀有氣體化合物。每種稀有氣體的熔點和沸點十分接近，溫度差距小于10°C（18°F），因此它們僅在很小的溫度范圍內以液態存在。稀有氣體的電子親合勢都接近于零，與其它元素相比較，它們都有很高的電離勢。因此，稀有氣體原子在一般條件下不容易得到或失去電子而形成化學鍵。表現出化學性質很不活潑，不僅很難與其它元素化合，而且自身也是以單原子分子的形式存在，原子之間僅存在著微弱的范德華力（主要是色散力）。

經氣體液化和分餾方法可從空氣中獲得氖、氬、氪和氙，而氦氣通常提取自天然氣，氡氣則通常由鐳化合物經放射性衰變后分離出來。稀有氣體在工業方面主要應用在照明設備、焊接和太空探測。氦也會應用在深海潛水。如潛水深度大于55米，潛水員所用的壓縮空氣瓶內的氮要被氦代替，以避免氧中毒及氮麻醉的征狀。另一方面，由于氫氣非常不穩定，容易燃燒和爆炸，現今的飛艇及氣球都采用氦氣替代氫氣。

稀有氣體元素的基本性質列于下表中。

性質

He

Ne

Ar

Kr

Xe

Rn

顏色

無色

光譜顏色（放電管中）

粉紅

紅

藍紫

藍綠

亮白色

-

氣體密度(g/L)

0.1785

0.9002

1.7809

3.708

5.851

9.73

熔點(K)

0.95

24.5

84.0

116.6

161.2

202.2

沸點(K)

4.25

27.3

87.5

120.3

166.1

208.2

溶解度(mol/L,293K)

13.8

14.7

37.9

73

110.9

臨界溫度(K)

5.25

44.45

15****

210.65

289.75

377.65

氣化熱(kJ/mol)

0.09

1.8

6.3

9.7

13.7

18.0

*:在2.6MPa下

原子序數

2

10

18

36

54

86

原子量

4.00

20.18

39.95

83.80

131.3

222.0

價電子結構

1s

2s2p

3s3p

4s4p

5s5p

6s6p

原子（范得華）半徑(pm)

122

160

191

198

第Ⅰ電離勢(kJ/mol)

2372

2081

1521

1351

1170

1037

第Ⅱ電離勢(kJ/mol)

5250

3952

2666

2350

2046

恒壓熱容Cp(J/K·mol)

20.79

熱容商Cp/Cν

1.65

1.64

1.66

1.69

1.67

氣體檢測標準

GB/T3634.2-2011GB/T16942-2009GB/T16943-2009GB/T5832.2-2008GB/T14604-2008GB/T14599-2008GB/T8979-2008GB/T4844-2011ASTMD2622-2011ASTD5197-2009GB/T15909-2007