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住在霓虹灯里的居民

2014-04-29林西路

初中生学习·低 2014年3期
关键词:惰性气体霓虹灯氩气

林西路

霓虹灯是法国化学家克劳德在1910年发明的,它的英文原意是“氖灯”的意思。这是因为世界上第一盏霓虹灯是填充氖气制成的。

氖是1898年被英国化学家拉姆赛发现的,它的希腊文原意是“新”,意即从空气中发现的新气体。

氖是一种无色的气体,在-246℃时会变成液体,温度降到-249℃时,才变成白色的结晶体。

氖是惰性气体,化学性质极不活泼,几乎不与别的元素化合。在空气中,氖的含量极少,一立方米的空气中,也只有18立方厘米的氖。现在,人们用分馏液态空气的办法制取氖。

在电场的激发下,氖能射出红色的光,霓虹灯便是利用氖的这一特性制成的。在霓虹灯的两端,装着两个用铁、铜、铝、镍制成的电极,灯管里装着氖气,一通电,氖气受到电场的激发,放出红色的光。氖灯射出的红光,在空气中透射力很强,可以穿过浓雾。因此,氖灯还常用在港口、机场、水陆交通线的灯标上。

除氖以外,惰性气体氩也是霓虹灯里的“居民”。

氩,是最早发现的惰性气体,1894年拉姆赛和雷拉就发现了它,它的希腊文原意是“不活泼”的意思。

在空气中,氩的含量并不太少,按体积计算,约占0.93%——将近百分之一,比起别的惰性气体来,氩是空气中含量最多的了。

氩也是无色的气体,但比较重。在一个大气压和0℃时,1升氩气重1.7837克,几乎比空气重50%。在电场激发下,氩会射出浅蓝色的光。因此,它被用来填充在霓虹灯管里。除了装氖和氩以外,有的霓虹灯里是充进氦气,射出淡红色的光;有的充进水银蒸气,射出绿紫色的光。也有的是装着氖、氩、氦、水银蒸气4种气体(或3种、两种)的混合物。由于各种气体的比例不同,便能得到五光十色的各种霓虹灯。

除了制造霓虹灯外,氩气还用来填充普通的白炽电灯泡。因为氩是空气中含量最多的一种惰性气体,比较易得,而且氩分子运动速度相当小,导热性差,用氩来填充电灯泡,可以大大延长灯泡的寿命和增加亮度。在焊接金属时,常用氩做保护气体,焊接一些化学性质非常活泼的金属,如镁、铝等,这样可防止这些金属在高温中氧化。原子能反应堆的核燃料钚,在空气中也会迅速氧化,同样须在氩气保护下进行机械加工。现在,我国许多工厂都已采用氩弧焊接技术。

在低温下,可以用铝硅酸钠做“分子筛”,它能吸附氧而使氩穿过,也就是把氧留在“筛”上,使氩“筛”过去,这样,可以制得纯度为99.996%的氩气。

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