万物由什么组成:化学元素的奇妙世界
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默默无闻的氩

18

Ar

39.95

argon


原子序数:18

类型:惰性气体

沸点:-186 ℃(-302 ℉)

发现时间:1894年

颜色:无色

熔点:-189 ℃(-308 ℉)


现在我们都知道大气中二氧化碳的含量在不断增加,这在未来将造成严重的环境问题。众所周知,大气包含78%的氮气、21%的氧气、0.94%的惰性气体(氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氡气)、0.03%的二氧化碳、0.03%的杂质。很少有人知道,在大气的惰性气体中氩气含量最高,占0.93%,比二氧化碳的含量还高呢。

氩首次被人类发现是在1760年,当时亨利·卡文迪什正在研究空气的组成成分。我们已经知道卡文迪什是如何将“燃素气体”与“脱燃素气体”分开的。当他继续从燃素气体中提取氮气时,总是疑惑地发现,始终有大约1%的惰性气体存在。

直到1894年,约翰·斯特拉特(后来被称为瑞利勋爵)和威廉·拉姆齐发现,从空气中提取的氮气比从氨中提取的氮气的密度总是高出约0.5%,他们由此确定了大气中除了含有氧气和氮气之外,还存在一种“较重”的气体,并推断其中只包含一种元素。

氩气是“惰性气体”之一,它的化学性质极不活泼,不容易与其他元素结合或反应。也正因为这个性质,他们以“argos”(取自希腊语,表示“没有活性的”)来命名它。

延迟的发现

1894年,当斯特拉特和拉姆齐发现氩时,他们没有立即向全世界公布,不是因为他们的科学研究结果有问题,而是两人都知道,一个重要的化学竞赛第二年将在美国举行,但参赛的项目必须是在1895年初之后发现的。他们被比赛提供的奖金诱惑,偷偷地推迟了这一结果的发布,直到第二年这项研究结果才宣告于世。他们当时拿到了1万美元的奖金,这些奖金在今天相当于超过15万美元。

氩是许多化学工业反应中的重要反应物。例如,在钢铁生产中,氩气与氧气一起,在“脱碳”过程中一起被吹入熔融金属,这样可以保护钢里诸如铬这样的贵重金属,以防止它们被氧化。

氩气常被注入灯泡内,因为氩气不容易发生反应,可以防止灯丝在高温下被氧化。氩气还常应用于制造双层玻璃窗,填补两块玻璃窗之间的间隙。因为它比空气重,传导的热量少,可以起到很好的隔离作用。

最近,氩激光已被应用于医院,它能够破坏癌细胞的生长和修复患者的眼角膜缺陷。

虽然120多年前我们还不知道有氩气这种物质,但事实证明它是一种非常有用的气体。