氙气

惰性气体中原子序数较大的元素

气是惰性气体中原子序数较大的元素(也就是较重的元素),氙 原子半径 较大。 原子 序数54,外围电子排布5s2 5p6,位于第五周期18族(IUPAC新规定,即原来的0族),原子共价半径209皮米,第一 电离能 1172kJ/ 摩尔 。 单质 由单原子分子组成。稀有气体,无色、无臭、无味。主要用于闪光管、闪光灯充气。

元素简介

氙气压缩系数:

温度(℃)压力

100Kpa 1000 Kpa 10000 Kpa 20000 Kpa

15 0.9941 0.9391

50 0.9959 0.9576 0.4334 0.5207

主要用途:用于闪光管、闪光灯充气。氙气是一种无色无味的气体,可以在通电时发出特强的白光,例如:人造小太阳和广场照明。

氙气毒性及安全防护

氙为非腐蚀性气体,可使用所有的通用材料。氙可用玻璃瓶包装,外加木箱或纸箱保护。贮运过程中要轻装轻卸严防碰损。

用途及制备

用途

由于它的透雾能力特别强常用作有雾导航灯,广泛用于机场、车站、码头。 人工太阳 凹面聚光后可生成2500℃高温可用于焊接或切割难熔金属如钛、钼等。

制法

⒈空分法:从 空分装置 中提取氪、氙混合气,经精馏提取贫氪、清除碳氢化合物、 二氧化碳 、分离、精制制得99.99%的纯氙。

⒉由合成氨尾气中提取氙,在尾气提氩[yà]工艺流程中 甲烷 塔的液甲烷[wán]中含有的氪、氙再经精馏、洗涤、除氧、 吸附 、解吸后可制得95%氙。

安全性

属不燃气体,危规编号:GB 2.2类22015。UNNO.2036。IMDG CODE 2188页2.2类。(压缩的)GB 2.2类22016。UNNO.2591。IMDG CODE 2188页,2.2类。( 液化 的)。用6m3钢瓶或2L安 瓶包装外用木箱或纸箱保护。贮存于阴凉、干燥处。防高温。贮运装卸过程中轻拿轻放,谨防包装破损。失火时可用水和各种灭火器扑救。

综述

氙气 化学性质 不活泼。能跟水,氢 、 苯酚 等形成弱键包合物,在加热或紫外线照射、放电条件下,氙可跟 直接化合生成XeF2、Xe F4 、XeF6等 氟化物 ,XeF4和XeF6强烈 水解 可得到XeO6或 XeOF4 等。在 电场 作用下能发出强烈的白光。用于制高压长弧 人工太阳 (俗称人造小太阳),产生 紫外线 的高压 电弧 灯、闪光灯、 中子 计数器 ,X射线计数器,还用作麻醉剂、 原子 反应堆中的中子吸收剂、充填闸流管和探测宇宙线用的 电离室 。1898年英国人 威廉·拉姆齐 和特拉威斯在 分馏 液态氪的 混合物 时,通过 光谱分析 发现了氙。在空气中含有9×10%(体积)。工业上用分馏液体空气提取。

在弧光放电中, 电子 与气体发生 弹性碰撞 损失的能量同气体的原子量成反比,所以与其他惰性气体相比氙气弧光放电时损失较小,发光效率高。同时,氙气的 电离 电势 较低,放电时 电极 附近的电压降小,这样可以延长电极的寿命。又由于氙 原子结构 的特点,长弧氙灯发出的光谱和日光非常接近,所以汽车灯里充入氙气比充入其它的气体效果好,这也是 氙气灯 的最大特点。

氙气的“体重”在惰性气体中排行老二,几乎已在 地球大气层 中绝迹,证据随处可见,但原因却难以确定。 德国 地质学家发表研究显示, 氩 和其他稀有气体隐藏在钙 钛矿中,但大多数氙气却不能溶解其中,并消失在太空中。 地球 冷却后, 氩气 和其他惰性气体开始渗透到 钙钛矿 中并填充到大气中。而氙气作为痕量级溶解于钙钛矿 的物质,也只是以痕量级存在于大气中。但 法国 科学家却对此持怀疑态度,认为在 火星 氙气消失现象也可被解释时,地球氙气消失的谜题才能真正解开。