有这样一类气体,它们在大气中的含量很少,而且极不活泼,很难和其他物质发生反应生成化合物,它们被称为惰性气体,也被称为稀有气体。下面我们要介绍的就是稀有气体中最不稀有的氩(Ar)。

氩无色、无味,本身不能燃烧,也不能助燃,在大气中的含量仅次于氮和氧,比二氧化碳的含量还要高。

氩的应用非常广泛,我们的日常生活中就有它的身影。因其具有化学性质不活泼、导热性差等特点,最广泛的一个用途是被作为照明技术中的填充气体。在灯泡里充入氩,可以延长灯丝的使用寿命。此外,在通电状态下,氩能发出蓝紫光,因此人们常常把氩和其他几种能发出颜色的气体一起充入灯泡,用来制作霓虹灯。除了灯具,有的窗户玻璃里也充满了氩。一些大厦的窗户装有中空玻璃,玻璃之间插入了一层隔热性能很好的气体隔层,里面填充的就是氩气,能够隔绝一些外界的热量,从而大大降低窗户的导热效率。这种方法如今已被广泛应用于高档中空玻璃的中空层材料制造。

在工业生产中,氩常作为保护气体,用于焊接或切割金属:首先,在焊接过程中,由于氩气的热容量和热导率都很小,所以电弧热量在氩气中的损耗很少。在氩气环境中,电弧冷却得很慢,因此电弧燃烧的稳定性较好,可以保持在很高的水平,能够高效地完成焊接。其次,由于氩气的电离电位相对较低,因此,焊接所需的电弧电压也相对较低。这样,我们就可以用比较少的能量,焊接等量的零部件,从而节省能量。再次,氩气的密度比较大,约是空气的1.4倍。氩气从喷嘴喷出后,可以形成稳定的气流层。再加上氩气比空气的密度大,不容易被空气冲散,因此可以稳定地覆盖在金属表面,起到良好的保护作用。

氩在医学中也有应用,例如氩气刀。氩气刀全称是氩等离子体凝固,这种治疗方法是利用氩在高频电流的作用下发生电离,电离后产生的氩等离子体具有导电性,可以把电流从高频输出电极导向组织。这种方法既能避免电极和组织直接接触,又能保证电流可以灵活地进入组织的每一个角落。高频电流接触组织后,将通过热效应使组织失活和凝固。在治疗肿瘤时,根据具体情况,医生会选择氩气刀作为治疗手段。

作为一种稀有气体,氩的用途并不稀有。虽然看不见,摸不着,氩的种种特性却为我们带来了诸多便利。

本文由北京市海淀区教师进修学校附属实验学校中学一级教师牟丹进行科学性把关。