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元素周期表中哪些元素是稀有气体?怎么制备?

来源:郑州天顺食品添加剂有限公司 发布时间:2022-09-01 03:54:00 关注: 0 次
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稀有气体是指元素周期表上所有0族元素对应的气体,在常温常压下,它们都是无色无味的单原子气体,并且很难进行化学反应,也称为惰性气体。稀有气体分别有氦气、氖气、氩气、氪气、氙气,以及放射性的氡气、气奥。下面我们一起看看是怎么制备的。

氦气的制备

  1. 天然气分离法:工业上,主要以含有氦的天然气为原料,反复进行液化分馏,然后利用活性炭进行吸附提纯,得到纯氦。
  2. 合成氨法:在合成氨中,从尾气经分离提纯可得氦。
  3. 空气分馏法:从液态空气中用分馏法从氖氦混合气中提出。
  4. 铀矿石法:将含氦的铀矿石经过焙烧,分离出气体,再经过化学方法,除去水蒸气、氢气和二氧化碳等杂质提纯出氦气。

氖气的制备

氖是标准态中单原子的气体。氖在地球大气中的数量很少,仅占65,000分之一。液态气体冷却分离法生产氖的工业应用

氩气的制备

从工业中提取氩的方法是蒸馏空气。使用冷凝器可将90.2 K沸点的氧气液化,在除去液态氧后继续冷却可使87.3 K的氩气液化,最后留下77.35 K沸点的氮,目前以这种方法制造的氩气在全世界高达七 十万吨/年。

氪气的制备

  1. 空分法:从空分装置中提取氪、氙混合气。经提取贫氪、清除碳氢化合物和二氧化碳、分离,制得99.99%的纯氪。
  2. 从合成氨尾气中提取氪合成氨尾气提氩工艺流程副产氪和氙混合气,再经精馏、洗涤、除氧、吸附、解吸可制得99%氪气。
  3. 从核反应堆裂变气中提取氪综合利用核反应堆的裂解废气中放射性的Kr85。工业上实现的有氟里昂溶剂吸收法。

氙气的制备

氙气是空气氮氧分离的副产物。这个过程通常是在双柱分馏塔中进行的,产生的液氧中含有少量的氪和氙。经过多次分馏后,可使液氧中的氪和氙含量增加到0.1~0.2%。这些氪和氙可以通过硅胶吸附或蒸馏提取出来,混合物再经蒸馏分离成氪和氙。

氡气的制备

氡气来自镭-226的放射性衰变。镭-226存在于铀矿床、磷盐岩、页岩以及火成岩和变质岩,如花岗岩、片麻岩和片岩。在较普通的岩石如石灰石中,氡含量较少。在199~226度的质量数下,除Rn219,Rn220,Rn222为天然放射性同位素外,均由人工核反应合成。氡是镭,钍等放射性元素在蜕变过程中的产物。

气奥的制备

利用俄罗斯杜布纳的U400回旋加速器实验设备,两次将高速钙-40离子加速,用来轰击人造元素锎-249,从而制造出3颗新原子。每颗新原子的原子核包含118个质子和179个中子。也就是说,这种新元素在元素周期表中的序号为118,原子量为297。成功合成了118号超重元素,并观察到其存在了不到1毫秒时间。其中一个原子是在2003年的试验中获得;另外两个则是在2005年年初的试验中获得。

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