惰性气体检测

概述

惰性气体（稀有气体）是元素周期表上的0族元素所组成的气体。在常温常压下，它们都是无色无味的单原子气体，很难进行化学反应。稀有气体共有七种，它们是氦（He）、氖（Ne）、氩（Ar）、氪（Kr）、氙（Xe）、氡（Rn，放射性）、气奥（Og，放射性，人造元素）。其中Og是以人工合成的稀有气体，原子核非常不稳定，半衰期很短，只有5毫秒。根据元素周期律，估计Og比氡更活泼。不过，理论计算显示，它可能会非常活泼。然而，碳族元素鈇（Fl）表现出与稀有气体相似的性质

空气中约含0.94%（体积百分）的稀有气体，其中绝大部分是氩气。

稀有气体都是无色、无臭、无味的，微溶于水，溶解度随分子量的增加而增大。稀有气体的分子都是由单原子组成的，它们的熔点和沸点都很低，随着原子量的增加，熔点和沸点增大。它们在低温时都可以液化。

稀有气体原子的最外层电子结构为ns2np6（氦为 1s2），是最稳定的结构，它们的特性可以用现代的原子结构理论来解释：它们都具有稳定的8电子构型。它们的最外电子层的电子已“满”（即已达成八隅体状态），所以它们非常稳定，极少进行化学反应，至今只成功制备出几百种稀有气体化合物。每种稀有气体的熔点和沸点十分接近，温度差距小于10 °C（18 °F），因此它们仅在很小的温度范围内以液态存在。稀有气体的电子亲合势都接近于零，与其它元素相比较，它们都有很高的电离势。因此，稀有气体原子在一般条件下不容易得到或失去电子而形成化学键。表现出化学性质很不活泼，不仅很难与其它元素化合，而且自身也是以单原子分子的形式存在，原子之间仅存在着微弱的范德华力（主要是色散力）。

经气体液化和分馏方法可从空气中获得氖、氩、氪和氙，而氦气通常提取自天然气，氡气则通常由镭化合物经放射性衰变后分离出来。稀有气体在工业方面主要应用在照明设备、焊接和太空探测。氦也会应用在深海潜水。如潜水深度大于55米，潜水员所用的压缩空气瓶内的氮要被氦代替，以避免氧中毒及氮麻醉的征状。另一方面，由于氢气非常不稳定，容易燃烧和爆炸，现今的飞艇及气球都采用氦气替代氢气。

稀有气体元素的基本性质列于下表中。

*: 在2.6MPa下