稀有气体
发光的零族:氦、氖、氩、氪、氙、氡


文章出自:博物 2009年第04期 作者: 菡榭 

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He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn是周期表里唯一全部由气体组成的一族。同是气体,但它们不像氢气、氧气那样性质活泼,动辄就和某元素发生反应。它们“孑然一身”,既是工业上的保护气、填充气,还是现代都市照明中的主力。

氦、氖、氩、氪、氙、氡这六种气体的原子结构中,最外层电子都是2个或8个,也就是所有原子都趋向的“稳定结构”,不再发生得失电子的化学反应,所以它们的化学价都为“0”,合称“零族元素”。“零族元素”与空气中的氧气、氮气和二氧化碳相比,实在是少得可怜,因而又叫稀有气体,而它们因与其他元素极难发生反应的特性,还得名“惰性气体”。

在焊接金属时,特别是镁、铝等一些活泼金属,稀有气体常作为保护气,防止金属氧化。因为在高温条件下,许多金属的性质趋于活泼,容易被空气氧化,却不会与稀有气体发生反应。其实,在灯泡中充入少量稀有气体也是这个道理,让钨丝缓慢氧化,延长灯泡的寿命,就连原子反应堆的保护气也是采用稀有气体。

若灯泡全由稀有气体填充,即使没有灯丝,气体受到电场激发,在气体里形成的电流也可以发光。每种稀有气体都有其独特的光色:氦气是粉红色,氖气是大红色,氩气是浅蓝色,氪气是金黄色如果几种不同的气体混合,或混入的比例不同,灯泡内就像调色版一样,调出了混合颜色,形成了五光十色的霓虹灯。

零族元素的夜色霓虹

稀有气体本身的光色单一,但能像调颜料一样混合:红蓝成紫,黄蓝成绿……为了颜色更丰富,有些霓虹灯还充入了能发绿紫色的汞蒸气。电流的激发,成就出绚烂迷人的城市夜景。

责任编辑 / 郭亦城 

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