لماذا تستخدم الغازات النبيلة في الإضاءة؟ جميع العناصر الطبيعية التي اكتشفها الإنسان بالطبيعة الأم لها العديد من الخصائص الفيزيائية والكيميائية التي تجعلها مناسبة لاستخدام دون آخر ، وهذا ينطبق على المادة بكل حالتها ، وكذبك على الغازات ومنها الغازات النبيلة التي يشيع استخدامها. في الإضاءة ، وفي مقالتنا اليوم ، عبر موقعنا ، سنجيب على هذا السؤال ونتعرف أكثر على ماهية الغازات النبيلة واستخداماتها وخصائصها وكل ما يتعلق بهذا الموضوع.
ما هي الغازات النبيلة
الغاز النازف هو مصطلح يطلق على أحد العناصر الكيميائية السبعة التي تتكون منها المجموعة 18. يصنف الغاز النازف تقليديًا على أنه المجموعة 0 في الجدول الدوري لأنه ، على مدى عقود بعد اكتشافه ، كان يُعتقد أنه “لا يمكنهم الارتباط بها”. أي أن ذراتهم لا يمكن أن تتحد مع ذرات عناصر أخرى لتكوين مركبات كيميائية ، وبنيتها الإلكترونية واكتشاف أن بعضها يشكل مركبات بالفعل أدى إلى التصنيف الأنسب ، المجموعة 18 ، وتجدر الإشارة إلى أن جميع النبلاء توجد الغازات في الغلاف الجوي للأرض ، باستثناء الهيليوم والرادون ، ومصدرها التجاري الرئيسي هو الهواء ، وتتناقص وفرة الغازات النبيلة مع تزايد الأعداد الذرية.
انظر أيضًا: تسمى المجموعة 17 في الجدول الدوري
لماذا تستخدم الغازات النبيلة في الإضاءة ؟
تستخدم الغازات النبيلة على نطاق واسع حولنا ، لما لها من خواص كيميائية تسمح لنا باستخدامها في الإضاءة على وجه الخصوص ، حيث تم اكتشافها في بداية القرن العشرين ، ومن أهم هذه الخصائص التي أعطت هذه الميزة:
- إنه مستقر بشكل خاص ، ولا يشارك في أي تفاعل كيميائي ، وهو متوهج ويمكن تلوينه.
من خلال فهم استقرار الغازات النبيلة ، اكتشف الفيزيائيون مفتاح الترابط الكيميائي نفسه. يمكن أن تعطينا تفاعلية عنصر ما أدلة مهمة حول التكوين الإلكتروني لتلك المادة. إذا كان العنصر غير نشط للغاية ، فهذا يشير إلى أن التكوين الإلكتروني قادر على إضافة أو إزالة الإلكترونات منه ، لذلك يجب أن يكون هناك تكوين إلكتروني ثابت يقاوم المزيد من التفاعل.
خصائص الغازات النبيلة
يمكن تفسير خصائص الغازات النبيلة بشكل جيد من خلال النظريات الحديثة للتركيب الذري. ومن أهم هذه الخصائص:
- الغلاف الخارجي لإلكترونات التكافؤ ممتلئ ، مما يمنحها ميلًا ضئيلًا للمشاركة في التفاعلات الكيميائية.
- الغاز النبيل هو غاز أحادي الذرة مستقر في الظروف المحيطة.
- التكوين الإلكتروني للغازات النبيلة في مستويين من الطاقة الكاملة.
- الغازات النبيلة لها قوى ذرية منخفضة وبالتالي نقاط انصهار وغليان منخفضة للغاية.
استخدامات الغازات النبيلة
تُستخدم الغازات النبيلة لإنشاء أجواء خاملة ، كما هو الحال في اللحام القوسي ، لحماية العينات ومنع التفاعلات الكيميائية. تُستخدم هذه العناصر أيضًا في المصابيح ، مثل مصابيح النيون ومصابيح الكريبتون الأمامية وفي الليزر. يستخدم الهيليوم في بالونات الغوص وخزانات الهواء لتبريد المغناطيسات فائقة التوصيل وغير ذلك الكثير.
مصادر الغازات النبيلة
المصدر الرئيسي والأهم للغازات النبيلة هو الغلاف الجوي. تم العثور على النيون والأرجون والكريبتون والزينون في الهواء ، كما تم الحصول عليها عن طريق الإسالة والتقطير التجزيئي. المصدر الرئيسي للهيليوم يأتي من الفصل المبرد للغاز الطبيعي ، بينما يتم إنتاج الرادون ، وهو غاز نبيل مشع. ، من الاضمحلال الإشعاعي للعناصر الثقيلة ، بما في ذلك الراديوم والثوريوم واليورانيوم. أما بالنسبة للعنصر 118 فهو عنصر إشعاعي اصطناعي ، وينتج عن إصابة هدف ما ، وتجدر الإشارة ، إلى ما أشار إليه العلماء ، أنه في المستقبل ، يمكن العثور على مصادر الغازات النبيلة خارج الأرض ، وخاصة الهيليوم أكثر. وفيرة على الكواكب الأكبر من تلك الموجودة على الأرض.
انظر أيضًا: تقل قابلية ذوبان الغازات مع زيادة درجة الحرارة
لماذا تُسمّى الغازات النبيلة بهذا الاسم
ذكرنا سابقًا أن هذه الغازات تم تصنيفها في الأصل على أنها مجموعة 0 لأنها لا تستطيع الارتباط مع ذرات أخرى ، وعندما تم اكتشاف أعضاء المجموعة والتعرف عليهم اعتبروا نادرًا جدًا وخامل كيميائيًا ، لذلك أطلق عليها العلماء اسم نادر وخامل الغازات. ولكن العديد من هذه العناصر متوافرة بكثرة على الأرض ، بالإضافة إلى تواجدها على كواكب نظامنا الشمسي ، لذا فإن تسميتها نادرة أمر غير صحيح ، واستخدام المصطلح الخامل له عيب يدل ضمناً على السلبية الكيميائية ، مما يدل على أن من المستحيل تكوين مركبات المجموعة 18. ولذلك فقد أطلق عليها اسم الغازات النبيلة ، والتي تم إطلاقها منذ فترة طويلة على المعادن الثمينة مثل الذهب والبلاتين لتفاعل كيميائيًا ، وهذا ينطبق بنفس المعنى على مجموعة الغازات المدرجة هنا.
بهذا القياس نصل إلى نهاية مقالنا الذي كان بعنوان لماذا تستخدم الغازات النبيلة في الإضاءة؟ من خلاله أجبنا على هذا السؤال وتعلمنا المزيد عن ماهية الغازات النبيلة ولماذا يطلق عليها هذا الاسم وما هي مصادرها واستخداماتها وخصائصها ولماذا يتم استخدامها في الإضاءة على وجه الخصوص.