Gazy szlachetne: od obojętnego odkrycia do wszechstronnych zastosowań

Edited by: Vera Mo

Tylko nieliczni naukowcy mogą poszczycić się odkryciem pierwiastka. Wśród nich wyróżnia się szkocki chemik William Ramsay. Nie tylko dodał jeden pierwiastek, ale całą grupę do układu okresowego: gazy szlachetne. To osiągnięcie przyniosło mu Nagrodę Nobla w 1904 roku.

Ramsay natknął się na gazy szlachetne w 1894 roku, kiedy odkrył argon. Argon to bezbarwny, bezwonny i prawie niereaktywny gaz. Jest to najobficiej występujący gaz szlachetny na Ziemi, powstający w wyniku rozpadu promieniotwórczego potasu-40 w skorupie ziemskiej i płaszczu.

Intrygujące jest to, że 1% każdego oddechu, który bierzemy, to argon, a jednak został odkryty dopiero pod koniec XIX wieku. Wcześniej, w 1785 roku, brytyjski naukowiec Henry Cavendish zauważył pierwsze ślady jego istnienia. Cavendish, badając skład powietrza, zaobserwował małą bańkę nieznanego gazu pozostałą po usunięciu wszystkich znanych gazów z próbki powietrza.

Ponad sto lat później Ramsay i Lord Rayleigh zajęli się podobnym pytaniem. Rayleigh odkrył, że azot z atmosfery ma większą gęstość niż azot ze związków chemicznych. Podejrzewali, że azot atmosferyczny zawiera inny gaz. W 1894 roku wyizolowali ten gaz, wielokrotnie przepuszczając azot atmosferyczny nad gorącym magnezem, powodując wiązanie się azotu i wytrącanie się w postaci azotku magnezu.

Publikacja Ramsaya i Rayleigha z 1895 roku szczegółowo opisywała ich wyczerpujące próby doprowadzenia nowego gazu do reakcji z różnymi substancjami. Od tlenu i wodoru po rozżarzony fosfor i azotan potasu, gaz pozostawał obojętny. Nazwali go argonem, od greckiego słowa 'argos' oznaczającego nieaktywny lub leniwy.

Wkrótce potem Ramsay odkrył, że hel również ledwo reaguje z innymi substancjami. To skłoniło go do dodania grupy gazów szlachetnych do układu okresowego Mendelejewa. Wkrótce rozszerzył grupę o neon, krypton, ksenon, a później radon. Przez pewien czas niektórzy chemicy uważali, że gazy szlachetne są całkowicie niereaktywne.

Jednak w latach 60. naukowcom udało się stworzyć kilka związków chemicznych z gazami szlachetnymi. Argon opierał się dłużej. Pierwszy związek argonu, fluorowodorek argonu, został stworzony dopiero w 2000 roku, w temperaturze -265°C i pod wpływem promieniowania UV. Pomimo bycia chemicznie 'leniwy', argon ma liczne zastosowania.

Okna dwuszybowe wypełnione argonem zapewniają lepszą izolację ze względu na jego słabą przewodność cieplną. Jest również używany do napełniania kombinezonów do nurkowania. Stare dokumenty są chronione przed utlenianiem poprzez przechowywanie ich w niereaktywnym argonie. Lampy żarowe wypełnione argonem zapobiegają przepaleniu się żarnika.

Podobnie jak neon, argon emituje jasne światło, gdy przepływa przez niego prąd elektryczny. Czysty argon świeci na fioletowo, a z rtęcią na niebiesko. Niebiesko-zielone lasery argonowe są stosowane w okulistyce i terapii nowotworów. 'Leniwy' gaz szlachetny jest wykorzystywany na wiele sposobów.

Czy znalazłeś błąd lub niedokładność?

Rozważymy Twoje uwagi tak szybko, jak to możliwe.