Khí hiếm và những ứng dụng thực tế

Nhóm các nguyên tố Helium (He), neon (Ne), argon (Ar), krypton (Kr). xenon (Xe) và radon (Rn) là các nguyên tố hiếm của bảng nguyên tố và tồn tại dưới dạng không màu, không mùi, không vị và không dẫn nhiệt trong tự nhiên.

Chính vì tính quý hiếm và trơ như thế nên các khí hiếm này đều không có hình dạng cụ thể – từ định dạng vật lý cưỡng chế cho tới khi tham ra một phản ứng hóa học. Thực tế, tất cả các khí này đều được tìm thấy trong tầng khí quyển của Trái đất và mỗi loại đều có khả năng tham gia các phản ứng hóa học và tạo ra các hợp chất.

Vì hoạt tính hóa học của các loại khí này thấp nên khi chúng không ở dạng trơ, chỉ có không tới 100 hợp chất với khí hiếm được tạo thành trong một thời kỳ, với các biến thể của xenon ở dạng chất khí. Dù vậy, theo nguyên lí thì radon hoạt tính cao hơn xenon nên sẽ dễ hình thành các liên kết hóa học hơn. Tuy nhiên, tính phóng xạ cao và thời gian tồn tại ngắn của nó lại là nhân tố trọng yếu để ngăn ngừa chuyện này.

Các khí này hiện nay được ứng dụng nhiều trong cuộc sống. Rõ ràng và trực quan nhất là những ký hiệu phát sáng, bóng đèn, với xenon, argon và neon hoạt tính thấp. Việc sử dụng những khí hiếm này sẽ giúp duy trì sợi tóc của bóng đèn và tạo ra các màu sắc khác nhau khi sử dụng trong những bóng đèn không xả khí.

Ứng dụng của các loại khí này trong thực tế

1. Đèn hồ quang

 Một dạng đặc biệt của đèn xả khí, đèn hồ quang truyền điện qua một bóng hình cầu chứa đầy khí ga được oxy hóa, ví dụ như xenon hoặc argon. Chúng được mắc khắp nơi trong các rạp chiếu phim IMAX.

2. Khinh khí cầu

Ngày nay, hầu hết các khinh khí cầu đều chưa đầy helium vì trọng lượng nhẹ và  tính không cháy của nó. Ban đầu nó dùng khí hidro nhưng  sau đó nó không được tiếp tục dùng vì khả năng dẫn nhiệt cao của nó.

3. Máy chụp cộng hưởng từ

Một trong những công cụ y học tiện lợi nhất, những máy chụp cộng hưởng từ sử dụng helium lỏng để làm lạnh những vùng từ dẫn ở bên trong.

4. Những ký hiệu phát sáng 

Nhiều ký hiệu và bảng hiệu phát sáng sử dụng khí ga hiếm để tạo ra màu sắc nhấp nháy khi bị oxy hóa – ví dụ như các bóng đèn neon.

5. Chất làm lạnh

Vì nhiệt độ soi của những nguyên tố này rất thấp – ví dụ argon sôi ở -186 độ C (-302.8 độ F) – nên các nguyên tố của Nhóm 18 này thường được dùng trong các kỹ thuật siêu hàn.

6. Xạ trị

Vì tính phóng xạ của radon rất cao và có khả năng gây ra ung thư nên nó cũng có thể được dùng như một phần xạ trị để kiểm soát hoặc tiêu diệt các tế bào di căn.

Nguồn: tạp chí How it works

tieudang @ Khoa Học 247., Biên dịch

Authors

*

Top