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稀有气体 最不稀有的稀有气体——氩

有一种气体,在大气中含量很少,惰性极强,很难和其他物质反应生成化合物。它们被称为惰性气体,也称为稀有气体。接下来我们介绍稀有气体中最不稀有的氩。

氩无色无味,不能燃烧,也不能支持燃烧。它在大气中的含量仅次于氮和氧,高于二氧化碳。

氩在我们的日常生活中被广泛使用。由于其惰性的化学性质和较差的导热性,在照明技术中被广泛用作填充气体。灯泡充氩气可以延长灯丝的使用寿命。此外,氩通电时会发出蓝紫色的光,所以人们经常用氩和其他几种能发出颜色的气体填充灯泡来制作霓虹灯。除了灯具之外,有些窗玻璃也是充氩的。有些建筑的窗户装有中空玻璃,玻璃之间插有隔热性能好的气体屏障,充满氩气,可以隔绝部分外界热量,从而大大降低窗户的导热效率。如今,这种方法已广泛用于制造高档中空玻璃的中空层材料。

在工业生产中,氩气经常被用作焊接或切割金属的保护气体。首先,在焊接过程中,由于氩气的热容量和导热系数很小,所以电弧热在氩气中的损失很小。在氩气环境下,电弧冷却缓慢,电弧燃烧稳定性好,可保持在较高水平,焊接可高效完成。其次,由于氩气的电离电位比较低,焊接所需的电弧电压也比较低。这样,我们可以用更少的能量焊接等量的零件,从而节约能源。第三,氩气的密度比较大,大约是空气体的1.4倍。氩气从喷嘴喷出后,可以形成稳定的气流层。此外,氩气的密度比空气体高,不易被空气体冲走,因此可以稳定地覆盖金属表面,起到很好的保护作用。

氩也用于医学,如氩刀。氩刀全称氩等离子凝固术。这种治疗方法利用氩气在高频电流的作用下电离,电离后产生的氩等离子体具有导电性,可以将电流从高频输出电极引导到组织。这种方法不仅可以避免电极与组织的直接接触,而且可以保证电流灵活地进入组织的每个角落。高频电流接触组织后,组织会因热效应而失活固化。治疗肿瘤时,医生会根据具体情况选择氩刀作为治疗方法。

作为稀有气体,氩的使用并不罕见。虽然看不见摸不着,但是氩的特性给我们带来了很多便利。

本论文由北京市海淀区师范学校附属实验学校一级教师牟丹进行了科学论证。

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