الاستخدامات اليومية للغازات النبيلة
تعتبر الغازات النبيلة، المعروفة أيضًا بالغازات الخاملة أو النادرة، جزءًا من المجموعة الثامنة في الجدول الدوري. وتضم هذه المجموعة مجموعة من اللافلزات بما في ذلك الهيليوم (He)، النيون (Ne)، الأرجون (Ar)، الكريبتون (Kr)، الزينون (Xe)، الأوجانيسون (Og)، والرادون (Rn).
تتعدد الاستخدامات اليومية للغازات النبيلة، ومنها:
- توفير بيئة خاملة خلال عمليات اللحام، خاصة عند التعامل مع المعادن مثل التيتانيوم والألومنيوم والفولاذ والمغنيسيوم.
- مساهمتها في إنتاج معدن التيتانيوم.
- استخدام الهيليوم كغاز تبريد في المفاعلات النووية وفي كروماتوغرافيا الغاز السائل، بالإضافة إلى استخدامه في الطائرات نظرًا لكونه آمنًا ومتوفرًا، فضلاً عن استخداماته في رصد حالة الطقس.
- استعمال النيون والزينون والكريبتون في إنتاج الأنوار الملونة.
- استخدام الهيليوم في البالونات ومخازن الغوص والمناطيد.
- الحفاظ على العينات من خلال بيئة مناسبة.
- تثبيط التفاعلات الكيميائية لأغراض متنوعة.
- صناعة مصابيح خاصة مثل مصابيح النيون ومصابيح الكريبتون، حيث تُستخدم كميات صغيرة من الأرجون في البلورات المصنوعة من الجرمانيوم والسيليكون المستخدمة في المصابيح الكهربائية والترانزستورات، كما يعتمد الليزر على الهيليوم نظرًا لدرجة غليانه المنخفضة.
- استخدام النيون في أنابيب التفريغ التي تعطي مظهرًا برتقالي محمر، مما يجعله خيارًا مفضلًا للإعلانات.
- تتمتع الغازات النبيلة بقدرة على تبريد مغناطيسات التوصيل العالي.
- مساهمتها في وحدات الفلاش الفوتوغرافية مثل الكريبتون والزينون، نظرًا لقدرتهما على توليد ضوء ساطع، كما تُستخدم في المنارات.
- خلق بيئات خالية من الأكسجين باستخدام الأرجون، مما يسمح بزراعة بلورات أشباه الموصلات.
- تستعمل بعض الغازات النبيلة، مثل الزينون، في تعقيم الأسطح والهواء من البكتيريا.
خصائص الغازات النبيلة
تتسم الغازات النبيلة بمجموعة من الخصائص الفريدة، وهي:
- عدم تفاعلها مع العناصر الأخرى إلى حد كبير.
- عدد أكسدة الغازات النبيلة يساوي صفراً.
- تمتاز بطاقات تأين مرتفعة.
- تتميز بقلة الكهرومغناطيسية.
- تتطلب درجات غليان منخفضة، حيث أن جميعها أحادية الذرة في درجة حرارة الغرفة.
- تكون عديمة اللون والرائحة والطعم، ولكنها قادرة على تشكيل سوائل ملونة ومواد صلبة.
- تعتبر عناصر غير قابلة للاشتعال.
- يمكن أن توصل الكهرباء والفلور في ظروف الضغط المنخفض.
أماكن تواجد الغازات النبيلة
يتواجد كل من النيون والأرجون والكريبتون والزينون في الغلاف الجوي، حيث يتم استخراجها عبر عملية التسييل أو التقطير الجزئي. كما يتم استخراج الهيليوم من الغاز الطبيعي من خلال عملية الفصل المبرد. أما الرادون، فهو ينتج من عملية الانحلال الإشعاعي للعناصر الثقيلة مثل الراديوم والثوريوم واليورانيوم، ويعد من عائلة الغازات النبيلة المشعة.
من المثير للاهتمام أنه قد يكون بالإمكان الحصول على الغازات النبيلة من خارج كوكب الأرض في المستقبل، حيث تتوفر بعض هذه الغازات في الكواكب ذات الحجم الكبير، مثل الهيليوم.
