تطبيقات الغازات النبيلة في القطاع الصناعي
تُعرف الغازات النبيلة بخصائصها الفريدة، مما يجعلها خيارًا شائعًا في مجالات صناعية متعددة، مثل الإضاءة، ومعدات الليزر، والغوص، إلى غير ذلك. ورغم وجود معظم هذه الغازات في تركيزات منخفضة جدًا في الغلاف الجوي، إلا أن استخدامها يتزايد. وفيما يلي نستعرض أبرز استخداماتها:
غاز الأرجون
- يُستخدم الأرجون (Ar) في مجالات الصناعة المعدنية حيث يوفر بيئة خاملة تساعد في عمليات لحام الألمنيوم، والتيتانيوم، والفولاذ المقاوم للصدأ، والمغنيسيوم. كما يُستخدم الأرجون بكميات ضئيلة في بلورات السيليكون والجرمانيوم المستخدمة في المصابيح الكهربائية، وقد يُستفاد منه أيضًا في إنتاج التيتانيوم.
- يعمل الأرجون كعازل حراري في صناعة النوافذ ذات الزجاج المزدوج الموفرة للطاقة، حيث يملأ الفراغات بينها.
- يستخدم الأرجون أيضًا في القطاع الصحي، حيث يُستخدم ليزر الأرجون في العلاج الضوئي للشبكية لمرضى السكري، كما يعمل على معالجة مجموعة من القضايا الصحية مثل عدم انتظام ضربات القلب.
- يُستعمل الأرجون في صناعة المواد الغذائية والمشروبات للحد من التأكسد.
غاز الهيليوم
- يُعتبر الهيليوم (He) غاز تبريد للمفاعلات النووية وغاز للتدفق في الاستشراب الغازي، وتُعتبر المناطيد من أبرز التطبيقات لهذا الاستخدام.
- يستخدم الهيليوم كبديل آمن للهيدروجين في الطائرات، نظرًا لانخفاض قابليته للاشتعال. كما يتم استخدامه في بالونات الهيليوم لاستكشاف حالة الطقس.
- في تكنولوجيا الفضاء، تستخدم مركبات الفضاء مثل ناسا مزيجًا من الأكسجين والهيدروجين السائل كوقود، وعند نفاد الوقود، يُستخدم الهيليوم في تنظيف خزانات الوقود لعدم تفاعله مع آثار الأكسجين أو الهيدروجين.
- يُستخدم الهيليوم في أسطوانات الغاز التي يحملها الغواصون بدلاً من النيتروجين، بفضل عدم ذوبانه في الدم، مما يمنع تشكيل الفقاعات عند هبوط الضغط ويساهم في تقليل خطر الإصابة بحالة الانحناءات المؤلمة.
- يُستخدم الهيليوم أيضًا في أجهزة الليزر لتحقيق أدنى درجات الحرارة المتطلبة، بفضل كونه يمتلك أقل درجة غليان مقارنةً بالسوائل الأخرى.
غاز النيون
- يُستخدم النيون في أنابيب التفريغ الغازية داخل أضواء النيون، مما يُنتج توهجًا برتقاليًا. كما يستفاد من النيون والكريبتون في إنتاج أضواء بألوان متباينة.
غاز الرادون
- يُستخدم الرادون في العلاج الإشعاعي، لكونه يمتلك نشاطًا إشعاعيًا عاليًا.
معلومات حول الغازات النبيلة
الغازات النبيلة (بالإنجليزية: Noble Gases) أو الغازات الخاملة (بالإنجليزية: Inert Gases) هي عناصر من المجموعة 18 في الجدول الدوري، وعددها سبعة، بدءًا من الهيليوم (He)، النيون (Ne)، الأرجون (Ar)، الكريبتون (Kr)، الزينون (Xe)، الرادون (Rn)، والأوغانيسون (Og). تتميز هذه الغازات بعدم اللون والرائحة وعدم القدرة على الاشتعال، ورغم تواجدها بكثرة على سطح الأرض، سُمّيت بالغازات الخاملة لأنها لا تتفاعل مع ذرات العناصر الأخرى لتكوين مركبات كيميائية.
مصادر الغازات النبيلة
تتواجد كل من الأرجون والنيون والكريبتون والزينون في الغلاف الجوي ويتم استخراجها عبر تحويلها إلى الحالة السائلة ثم إجراء تقطير تجزيئي. بينما يُنتج الرادون من الانحلال الإشعاعي للعناصر الثقيلة مثل الراديوم واليورانيوم. يُعتبر غاز الهيليوم الأكثر وفرة على كوكب الأرض وفي الكواكب الأخرى.
