Ιδιότητες Ευγενών Αερίων:Καθημερινές Χρήσεις

Μπορεί να υπάρχουν πολλά περισσότερα στοιχεία εκεί έξω, αλλά προς το παρόν έχουμε ανακαλύψει και ταξινομήσει 118 από αυτά. Πολλά από αυτά τα στοιχεία είναι πράγματα που συναντάς στην καθημερινότητά σου. Να πάρει μια ανάσα. Αυτό είναι το άζωτο, το οξυγόνο και μια σειρά από διαφορετικά ιχνοστοιχεία που συνθέτουν τον αέρα που αναπνέετε. Σήμερα, θα ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στις ιδιότητες των ευγενών αερίων. Τι είναι τα ευγενή αέρια και πού μπορεί να τα συναντήσετε στην καθημερινή σας ζωή;

Ιδιότητες Ευγενούς Αερίου και Τάγμα Αφθονίας

Τα ευγενή αέρια, όπως υποδηλώνει το όνομά τους, βρίσκονται σχεδόν πάντα σε αέρια μορφή. Αυτή είναι μια από τις κύριες ιδιότητες των ευγενών αερίων. Αυτά τα στοιχεία αποτελούν την τελευταία στήλη του περιοδικού πίνακα και αυτή η ομάδα αποτελείται από επτά στοιχεία:

Περισσότερα άφθονα	Λιγότερο άφθονο
Ήλιο	Xenon
Νέον	Ραδόνιο
Αργόν	Oganesson
Krypton

Θεωρήθηκαν αδρανή αέρια όταν ανακαλύφθηκαν, επειδή δεν αντιδρούν με άλλα στοιχεία. Οι επιστήμονες πίστευαν ότι ήταν ανίκανοι να αλληλεπιδράσουν πραγματικά με άλλα στοιχεία, αλλά οι σύγχρονοι επιστήμονες το έχουν διαψεύσει.

Ενώ κάποτε θεωρούνταν σπάνια, τα περισσότερα από αυτά είναι αρκετά άφθονα στον φλοιό της Γης. Η μόνη εξαίρεση σε αυτό είναι το oganesson, το οποίο είναι ένα τεχνητά δημιουργημένο στοιχείο. Μόνο λίγα άτομα έχουν δημιουργηθεί ποτέ.

Χημικά και φυσικά χαρακτηριστικά

Τα ευγενή αέρια θεωρούνται σταθερά — έχουν τον μέγιστο δυνατό αριθμό ηλεκτρονίων σθένους στην εξωτερική τους στιβάδα, επομένως δεν χρειάζεται να αλληλεπιδράσουν με άλλα στοιχεία.

Ποιες είναι οι άλλες ιδιότητες των ευγενών αερίων;

Βρίσκονται όλα φυσικά στην αέρια μορφή τους και όλα τα μέλη αυτής της ομάδας στοιχείων είναι ικανά να μεταφέρουν ηλεκτρισμό και να εκπέμπουν φθορισμό, ή φως, όταν φορτίζονται. Είναι επίσης άοσμα και άχρωμα. Όλα τα αέρια που χρειάζονται για να διατηρήσουν τη σταθερότητά τους είναι ένα συνεπές περιβάλλον. Γι' αυτό το ήλιο, ένα από τα πρώτα ευγενή αέρια που ανακαλύφθηκαν, δεν αντιδρά με το λάστιχο του μπαλονιού που το συγκρατεί.

Εφαρμογές πραγματικής ζωής

Τα ευγενή αέρια δεν είναι εύκολο να εντοπιστούν, επειδή είναι και άχρωμα και άοσμα, οπότε πού μπορείτε να τα συναντήσετε στον πραγματικό κόσμο;

Ήλιο

Το ήλιο είναι το πιο άφθονο στοιχείο στο σύμπαν και, σε μια περίεργη ανατροπή, το βρήκαμε στον ήλιο πριν το ανακαλύψουμε εδώ στη Γη! Ένας αστρονόμος παρατήρησε μια κίτρινη γραμμή στο φάσμα του ήλιου, που θεωρούσε ότι ήταν ήλιο. Πήρε το όνομά του από τον Ήλιο, τον Έλληνα θεό του ήλιου. Δεν υπάρχει πολύ από αυτό στην ατμόσφαιρά μας, αποτελεί μόνο το 0,0005% του αέρα που αναπνέουμε, αλλά έχουμε βρει πολλές χρήσεις για αυτό το μέλος της οικογένειας των ευγενών αερίων.

Χρήσεις για Ήλιο

Κατάδυση σε βαθιά θάλασσα: Οι δύτες βαθέων υδάτων αναμειγνύουν οξυγόνο και ήλιο για να δημιουργήσουν μια ατμόσφαιρα χωρίς άζωτο για να αναπνέουν. Αυτή η ρύθμιση αποτρέπει τη νάρκωση με άζωτο όταν βουτούν βαθιά και ανεβαίνουν γρήγορα.
Κρυογονικά υλικά: Το υγρό ήλιο είναι ένα πολύτιμο ψυκτικό και είναι απαραίτητο για τη λειτουργία επιταχυντών σωματιδίων όπως ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων στο Cern και ο επιταχυντής ηλεκτρονίων στο εργαστήριο Jefferson του Τμήματος Ενέργειας.
Μπαλόνια: Το ήλιο είναι ελαφρύτερο από τον αέρα, επομένως βρίσκεται συχνά σε μπαλόνια , blimps και άλλα πράγματα που πρέπει να επιπλέουν.

Νέον

Το νέον είναι ένα από τα πολλά ευγενή αέρια που ανακάλυψαν οι επιστήμονες μελετώντας τον υγροποιημένο αέρα. Τα περισσότερα από τα ευγενή αέρια αποτελούν ένα μικρό μέρος του αέρα που αναπνέουμε. Το νέον, για παράδειγμα, αντιπροσωπεύει το 0,0018% της ατμόσφαιρας της Γης. Είναι πολύ πιο συνηθισμένο όταν αφήνετε πίσω τον πλανήτη και γίνεται το τέταρτο πιο άφθονο στοιχείο στο σύμπαν.

Χρήσεις για νέον

Διαφημιστικά σημάδια: Το μεγαλύτερο μέρος του νέον που συλλέγουμε πηγαίνει στη δημιουργία διαφημιστικών πινακίδων . Όταν περνάτε ηλεκτρικό ρεύμα μέσα από ένα σωλήνα γεμάτο με αέριο νέον, λάμπει.
Λέιζερ: Όταν συνδυάζεται με ήλιο, το νέον είναι μια δημοφιλής ουσία για τη δημιουργία λέιζερ
Κρυογονικά υλικά: Το υγρό νέον είναι επίσης ένα πολύτιμο κρυογονικό υλικό, αν και δεν χρησιμοποιείται τόσο συχνά όσο το ήλιο ή το άζωτο.

Αργόν

Μπορεί να μην ακούγεται πολύ, αλλά το αργό είναι το πιο άφθονο ευγενές αέριο στην ατμόσφαιρα, που αποτελεί το 0,93% του αέρα που αναπνέουμε. Όπως τα περισσότερα από τα άλλα στοιχεία της οικογένειας των ευγενών αερίων, έχει ένα εντελώς πλήρες εξωτερικό κέλυφος ηλεκτρονίων, καθιστώντας το εντελώς αδρανές. Πήρε μάλιστα το όνομά του από την ελληνική λέξη άργος, σημαίνει ανενεργός.

Χρήσεις για αργό

Συγκόλληση: Το αργό χρησιμοποιείται συχνά στη συγκόλληση τόξου για να δημιουργήσει μια ατμόσφαιρα χωρίς οξυγόνο γύρω από τη συγκόλληση για να την προστατεύσει από την οξείδωση ενώ στερεοποιείται.
Λαμπτήρες: Αν και δεν τα χρησιμοποιούμε τόσο συχνά πια, το αργό είναι βασικό συστατικό τόσο στους λαμπτήρες πυρακτώσεως όσο και στους λαμπτήρες φθορισμού . Το ευγενές αέριο προστατεύει τα νήματα από την οξείδωση.
Αναπτυσσόμενοι κρύσταλλοι ημιαγωγών: Το Argon βοηθά επίσης τους κατασκευαστές να δημιουργήσουν περιβάλλοντα χωρίς οξυγόνο όπου μπορούν να καλλιεργήσουν κρυστάλλους ημιαγωγών για άλλες εφαρμογές.

Krypton

Μπορεί να μοιράζεται το όνομά του με τον πλανήτη του Σούπερμαν, αλλά το κρυπτό υπάρχει εδώ στη Γη. Ονομάζεται για κρυπτός, η ελληνική λέξη που σημαίνει κρυμμένος και αποτελεί περίπου το 0,0001% της ατμόσφαιρας του πλανήτη. Δεν έχει τόσες πολλές χρήσεις όπως τα άλλα μέλη της οικογένειας των ευγενών αερίων.

Χρήσεις για το Krypton

Φωτογραφικά φλας: Το κρυπτόν και το αργό είναι και τα δύο δημοφιλή για τη δημιουργία φλας φωτογραφιών για φωτογράφιση υψηλής ταχύτητας.
Διαφημιστικά σημάδια: Όταν συνδυάζεται με ηλεκτρικό φορτίο, το κρυπτό είναι δημοφιλές για διαφημιστικές πινακίδες επειδή ανάβει έντονο πράσινο.
Μέτρηση: Ένα ισότοπο αυτού του στοιχείου, το krypton-86, έχει μια πολύ ευκρινή φασματική υπογραφή. Το 1960, η επιστημονική κοινότητα συμφώνησε ότι αυτή ήταν η ακριβής μέτρηση ενός μέτρου.

Xenon

Το Xenon αποτελεί μόνο το 0,0000087% της ατμόσφαιράς μας. Μοιράζεται το όνομά του με την ελληνική λέξη για το ξένο γιατί μπορεί να είναι τόσο δύσκολο να το βρεις. Μπορεί να είναι άγνωστο, αλλά έχουμε βρει ακόμα μερικές χρήσεις για αυτό.

Χρήση για Xenon

Φώτα στροβοσκοπίου: Το Xenon δεν λάμπει όταν εισάγετε ηλεκτρικό ρεύμα. Αντίθετα, αναβοσβήνει ένα λαμπρό λευκό φως, καθιστώντας το ιδανικό για τη δημιουργία φώτων στροβοσκοπίου.
Αποστείρωση: Οι λαμπτήρες Xenon παράγουν φως σε τέτοια συχνότητα που μπορεί να καταστρέψει βακτήρια στις επιφάνειες και στον αέρα.
Λέιζερ ρουμπίνι: Οι σωλήνες φλας γεμάτοι με xenon βοηθούν στην τροφοδοσία των ρουμπινιών λέιζερ που χρησιμοποιούνται στην ιατρική.

Ραδόνιο

Το ραδόνιο είναι άχρωμο και άοσμο, όπως και τα υπόλοιπα μέλη της οικογένειας των ευγενών αερίων. Η κύρια διαφορά είναι ότι είναι επίσης ραδιενεργό και μπορεί να δημιουργήσει έναν κίνδυνο εάν εισχωρήσει σε σπίτια . Υπάρχει πολύ λίγο αέριο ραδονίου στην ατμόσφαιρα ανά πάσα στιγμή, αλλά η διάσπαση ραδιενεργών στοιχείων όπως το ράδιο και το ουράνιο δημιουργεί περισσότερα.

Χρήσεις για το ραδόνιο

Θεραπεία καρκίνου: Η εγγενής ραδιενέργεια του ραδονίου το έκανε χρήσιμο για τη θεραπεία του καρκίνου. Τα νοσοκομεία θα μπορούσαν να σφραγίσουν αέριο ραδόνιο σε γυάλινους σωλήνες και να τα εμφυτεύσουν απευθείας στους όγκους ως ένα είδος στοχευμένης ακτινοθεραπείας.
Θεραπεία αρθρίτιδας: Όταν αιωρείται σε νερό, το αέριο ραδόνιο μπορεί να θεραπεύσει την αρθρίτιδα και άλλες φλεγμονώδεις ασθένειες, αν και η θεραπεία είναι ιδιαίτερα αμφιλεγόμενη και δεν χρησιμοποιείται ευρέως.

Oganesson

Το Oganesson είναι στην πραγματικότητα ένα μέταλλο, αλλά σήμερα ανήκει στην οικογένεια των ευγενών αερίων λόγω του ατομικού του βάρους και της θέσης του στον περιοδικό πίνακα. Ωστόσο, είναι ένα τεχνητά δημιουργημένο στοιχείο, επομένως μόνο η τρέχουσα χρήση του είναι η έρευνα. Παρόλο που μπορεί να μην εξορύσσετε ευγενή αέρια, μπορείτε ακόμα να τα συναντήσετε στην καθημερινή σας ζωή. Χαμογελάστε την επόμενη φορά που θα πάρετε ένα μπαλόνι σε ένα πάρτι γενεθλίων — έχετε ένα από τα ευγενή αέρια στην παλάμη στο χέρι σας!