Поиск

БЛАГОРОДНЫЕ ГАЗЫ

хим. элементы, образующие нулевую-группу периодич. системы элементов, а именно: гелий (Не), неон (Ne), аргон (Аг или А), криптон (Кг), ксенон (X или Хе); к этой же группе следует отнести также и эманации радия, тория и актиния, называемые еще радоном (Rn), тороном (Тп) и актиноном (An); эманация радия иначе называется также нитоном (Nt)

(см. Радиоактивность, Радий). Б. г. являются элементами совершенно инертными, ни при каких условиях не вступающими в хим. соединение как между собой, так и с какими-либо другими элементами. Это объясняется тем, что их атомы не имеют валентных электронов: внешние орбиты заполнены весьма устойчивой системой из восьми электронов. Вследствие этого молекулы Б. г. всегда состоят из одного атома даже тогда, когда Б. г. находятся в жидком состоянии, и для них понятия «атом» и «молекула» равноценны. Гелий является одним из продуктов распада тяжелых радиоактивных элементов; многие из них при своем распаде выбрасывают «-частицы, несущие по два положительных заряда; эти частицы, потеряв свою живую силу при столкновении с молекулами воздуха и нейтрализовав свои положительные заряды, переходят в более спокойные атомы гелия. Поэтому гелий всегда присутствует в минералах, содержащих радиоактивные элементы. Он может быть весь выделен при сплавлении этих минералов с содой или бисульфатом. О физических свойствах Б. г. см. Справочник физ., хим. и технолог, величин.

Все Б. г. содержатся в атмосфере; гелий, кроме того, выделяется из некоторых минеральных источников, содержится в нефти и включен (окклюдирован) в некоторых минералах. В воздухе Б. г. содержатся в след. количествах:

Обычно из воздуха получается нечистый аргон либо путем фракционированной перегонки жидкого воздуха, либо путем хим. поглощения из воздуха С02, Н20, 02, N2 и Н2, т. е. всего за вычетом Б. г. Этот нечистый аргон содержит в себе все Б. г. (за исключением эманации), т. е. Не—0,05%, Ne—0,16%, Аг—99,785%, Кг—0,0005% и Хе—0,00006%; из него фракционировкой можно выделить отдельные Б. г. Другой метод разделения Б. г. основан на способности угля, приготовленного из скорлупы кокосового ореха, адсорбировать газы при низкой тем лучше, чем легче они конденсируются в жидкость. Уже при сравнительно незначительном охлаждении кокосовый уголь поглощает все Б. г., кроме Ne и Не; при охлаждении кокосового угля жидким воздухом адсорбируется Ne, и остается непоглощенным один Не. При охлаждении жидким водородом Ne даже затвердевает, и совершенно чистый Не остается один в газообразном состоянии. Один объем Н20 поглощает следующие объемы Не при

В бензоле и в спирте Не нерастворим. Гелий, в отличие от других Б. г., диффундирует при высокой через стенки кварцевых сосудов. Кокосовый уголь адсорбирует при 0°—2 объема, при —185°—15 объемов гелия. Гелий содержится в громадных количествах в атмосфере солнца, от которого и получил свое наименование (tfXto; — солнце).

Для спектра 0 гелия очень характерна линия X = 5 875,98А. На земле гелий содержится в атмосфере, в минералах (в 1 г уранинита 13,5 см3, клевеита^— 6,1 см3, брёггерита — 1,8 см3, монацита — до 1,5 см3, самарски-та — до 1,5 см3) и в воде и газах нек-рых минеральных источников (Баден-Баден — 0,85%; Вильдбад в Шварцвальде—0,71% и др.). Газы литиевого источника Santenay (Кот д'Op) содержат 10,16% Не, источника Карно—9,77%, источника Fontaine Salee — 8,4%. Гелий содержится также и в метеоритном железе.

Аргон содержится в атмосфере и в газах некоторых минеральных источников, в минерале малаконе (вместе с гелием). Б. г. добываются из жидкого воздуха путем фрак-ционировкй жидкого азота или методом химич. поглощения из воздуха всех газов, кроме Б. г. Вода поглощается H2S04 или СаС12; С02 — натронной известью или конц. раствором NaOH; 02 — пропусканием через трубку, наполненную раскаленной медью или раствором пирогалловой к-ты; азот поглощается нагретыми металлами Са, Ва или цианамидом кальция, который может одновременно связывать и 02; Н2 сжигается при пропускании через трубку с СиО (см. Анализ газов). Остается один т. н. «сырой» Аг, содержащий в себе все остальные Б. г., гл. обр. Не (0,25 %). Аргон применяется для наполнения термометров и лампочек накаливания с ванадиевой или титановой нитью. Эти металлы связывают последние следы азота в эвакуированных лампочках, а присутствие Аг обеспечивает необходимое для функционирования лампочки минимальное давление газа.

Неон содержится в атмосфере. Он применяется для наполнения нового типа элек-трическ. ламп (трубки Мура), обыкновенно в смеси с гелием. Для устранения красноватого оттенка, свойственного светящемуся Ne, в эти лампы вводятся, кроме того, пары ртути. Неоном же выполнены лампы Вотан (тип 9), которые на 40% превосходят по силе света обыкновенные и мерцающие лампы. Благодаря красноватому оттенку света Ne непригоден для домашнего освещения, но применяется для сигнализации (см. Аэромаяк), для театральных эффектов, для световых реклам и т. д. По новейшим данным, для этих ламп должна применяться смесь 75% Не и 25% Ne, обладающая вдвое большей силой света сравнительно с чисто неоновой.

Криптон и ксенон в виду незначительности их содержания в воздухе технического значения не имеют.

Радон, нитон, эманация радия (Rn, или Nt, или RaEm) представляет собой радиоактивный Б. г., распадающийся с выделением «-частиц и с образованием нового твердого радиоактивного элемента RaA.

Торон и актинон, эманации тория и актиния по химическим свойствам являются также Б. г.

Лит.: Bluchers Auskunftsbuch f. d. chem. Industrie, B. 1, В.— Lpz., 1926.                   Б. Беркенгайн.