歷史上稀有氣體曾被稱為“惰性氣體”,，這是因為它們的原子最外層電子構(gòu)型除氦為1s2(上標(biāo))外,，其余均為8電子構(gòu)型(ns2np6,，均為上標(biāo)),，而這兩種構(gòu)型均為穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。因此,，稀有氣體的化學(xué)性質(zhì)很不活潑,，所以過去人們曾認(rèn)為他們與其他元素之間不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，稱之為“惰性氣體”,。然而正是這種絕對的概念束縛了人們的思想,，阻礙了對稀有氣體化合物的研究。1962年,，在加拿大工作的26歲的英國青年化學(xué)家n,。bartlett合成了第一個稀有氣體化合物xe[ptf6](6為下標(biāo))，引起了化學(xué)界的很大興趣和重視,。許多化學(xué)家競相開展這方面的工作,，先后陸續(xù)合成了多種“稀有氣體化合物”，促進(jìn)了稀有氣體化學(xué)的發(fā)展,。而“惰性氣體”一名也不再符合事實(shí),，故改稱稀有氣體。

稀有氣體的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)

空氣中約含1%(體積百分)稀有氣體,，其中絕大部分是氬,。稀有氣體都是無色、無臭,、無味的,，微溶于水，溶解度隨分子量的增加而增大,。稀有氣體的分子都是由單原子組成的,，它們的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)都很低，隨著原子量的增加,，熔點(diǎn)和沸點(diǎn)增大,。它們在低溫時都可以液化。稀有氣體原子的最外層電子結(jié)構(gòu)為ns2np6(氦為 1s2),，是最穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),，因此,，在通常條件下不與其他元素作用，長期以來被認(rèn)為是化學(xué)性質(zhì)極不活潑,，不能形成化合物的惰性元素,。直到1962年，英國化學(xué)家n,。巴利特才利用強(qiáng)氧化劑ptf6與氙作用,，制得了第一種惰性氣體的化合物xe[ptf6]，以后又陸續(xù)合成了其他惰性氣體化合物,，并將它的名稱改為稀有氣體,。

空氣是制取稀有氣體的主要原料，通過液態(tài)空氣分級蒸餾,，可得稀有氣體混合物,，再用活性炭低溫選擇吸附法，就可以將稀有氣體分離開來,。

01 氦

氦氣是除了氫氣以外最輕的氣體,，可以代替氫氣裝在飛船里，不會著火和發(fā)生爆炸,。液態(tài)氦的沸點(diǎn)為-269℃,，利用液態(tài)氦可獲得接近絕對零度(-273。15℃)的超低溫,。

氦氣用途廣泛,，不僅可以用于超低溫研究，還可以用于氣相分析,、焊接,、探漏、化學(xué)氣相淀積,、晶體生長,、等離子干刻、特種混合氣等,，用作標(biāo)準(zhǔn)氣,、平衡氣、醫(yī)療氣,、氣球電子管潛水服等的充氣,。

氦氣可用來代替氮?dú)庾魅嗽炜諝猓┨胶撍畣T呼吸,，因為在壓強(qiáng)較大的深海里,，用普通空氣呼吸，會有較多的氮?dú)馊芙庠谘豪?。?dāng)潛水員從深海處上升,，體內(nèi)逐漸恢復(fù)常壓時,，溶解在血液里的氮?dú)庖懦鰜硇纬蓺馀荩?對微血管起阻塞作用，引起“氣塞癥”,。氦氣在血液里的溶解度比氮?dú)庑〉枚?，用氦跟氧的混合氣體(人造空氣)代替普通空氣，就不會發(fā)生上述現(xiàn)象,。

02 氖

氖在常溫常壓下為無色無臭無毒氣體,，把它放電時呈橙紅色。氖最常用在霓紅燈之中,?？諝庵泻始s18ppm。不燃,。屬零族元素,，為稀有氣體的成員之一,。氖元素至今未制得穩(wěn)定化合物,，在自然界中全部以單原子分子(氖氣)形式存在。氖可用于霓虹燈,、水銀燈,、絕緣檢測器、高頻率驗電器,、等離子體研究,、激光器等，用作低溫冷卻劑,、標(biāo)準(zhǔn)氣,、特種混合氣等。

世界上第一盞霓虹燈是填充氖氣制成的(霓虹燈的英文原意是“氖燈”),。氖燈射出的紅光,，在空氣里透射力很強(qiáng)，可以穿過濃霧,。因此,，氖燈常用在機(jī)場、港口,、水陸交通線的燈標(biāo)上,。

03 氬

氬氣在常溫常壓下為無色無臭無毒氣體，它不燃燒,，無腐蝕性,，微溶于水和有機(jī)溶劑。氬氣經(jīng)高能的宇宙射線照射后會發(fā)生電離,。利用這個原理,，可以在人造地球衛(wèi)星里設(shè)置充有氬氣的計數(shù)器,。當(dāng)人造衛(wèi)星在宇宙空間飛行時，氬氣受到宇宙射線的照射,。照射得越厲害,，氬氣發(fā)生電離也越強(qiáng)烈。衛(wèi)星上的無線電機(jī)把這些電離信號自動地送回地球,，人們就可根據(jù)信號的大小來判定空間宇宙輻射帶的位置和強(qiáng)度,。

04 氪

氪無色、無臭,、無味,，正如其他惰性氣體一樣，化學(xué)性質(zhì)極不活潑,，不易與其他物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)作用,，把它放電時呈橙紅色，可通過分餾從液態(tài)空氣中分離,，氪的多條譜線使離子化的氪氣放電管呈白色,，注入氪氣的電燈泡是很光亮的白色光源，常用于制作熒光燈,。氪能吸收x射線,，可用作x射線工作時的遮光材料。還可以用于白熾燈泡,、記數(shù)管,、激光用光源、紫外線源,、標(biāo)準(zhǔn)氣,、特種混合氣等。

05 氙

氙在常溫常壓下為無色無臭無毒的氣體,?？諝庵泻s90ppm。不燃燒,。作為麻醉劑,，氙氣在醫(yī)學(xué)上很受重視。氙能溶于細(xì)胞質(zhì)的油脂里,，引起細(xì)胞的麻醉和膨脹,，從而使神經(jīng)末梢作用暫時停止。人們曾試用80%氙氣和20%氧氣組成的混合氣體,，作為無副作用的麻醉劑,。氙燈還具有高度的紫外光輻射，可用于醫(yī)療技術(shù)方面,。在原子能工業(yè)上,，氙可以用來檢驗高速粒子,、粒子、介子等的存在,。

06 氡

氡是自然界唯一的天然放射性氣體,，氡在作用于人體的同時會很快衰變成人體能吸收的氡子體，進(jìn)入人體的呼吸系統(tǒng)造成輻射損傷,，誘發(fā)肺癌,。體外輻射主要是指天然石材中的輻射體直接照射人體后產(chǎn)生一種生物效果，會對人體內(nèi)的造血器官,、神經(jīng)系統(tǒng),、生殖系統(tǒng)和消化系統(tǒng)造成損傷。

然而,，氡也有著它的用途,，將鈹粉和氡密封在管子內(nèi)，氡衰變時放出的α粒子與鈹原子核進(jìn)行核反應(yīng),，產(chǎn)生的中子可用作實(shí)驗室的中子源,。氡還可用作氣體示蹤劑，用于檢測管道泄漏和研究氣體運(yùn)動,。

稀有氣體通電時會發(fā)光,。世界上第一盞霓虹燈是填充氖氣制成的(霓虹燈的英文原意是“氖燈”)。氖燈常用在機(jī)場,、港口、水陸交通線的燈標(biāo)上,。將燈管里充入氬氣或氦氣,，通電時分別發(fā)出淺藍(lán)色或淡紅色光。有的燈管里充入了氖,、氬,、氦、水銀蒸氣等四種氣體(也有三種或兩種的)的混合物,。由于各種氣體的相對含量不伺,，便制得五光十色的各種霓虹燈。人們常用的熒光燈,，是在燈管里充入少量水銀和氬氣,，并在內(nèi)壁涂熒光物質(zhì)(如鹵磷酸鈣)而制成的。通電時,，管內(nèi)因水銀蒸氣放電而產(chǎn)生紫外線,，激發(fā)熒光物質(zhì)，使它發(fā)出近似日光的可見光,，所以又叫做日光燈,。

利用稀有氣體極不活動的化學(xué)性質(zhì),，有的生產(chǎn)部門常用它們來作保護(hù)氣。例如,，在焊接精密零件或鎂,、鋁等活潑金屬，以及制造半導(dǎo)體晶體管的過程中,，常用氬作保護(hù)氣,。原子能反應(yīng)堆的核燃料钚，在空氣里也會迅速氧化,，也需要在氬氣保護(hù)下進(jìn)行機(jī)械加工,。電燈泡里充氬氣可以減少鎢絲的氣化和防止鎢絲氧化，以延長燈泡的使用壽命,。

隨著工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,，稀有氣體已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在工業(yè)、醫(yī)學(xué),、尖端科學(xué)技術(shù)中,，同時，它們也深入的應(yīng)用到我們的日常生活里,，與我們越走越近,。