استخدامات الغازات النبيلة
عند القيام بالبحث عن الغازات، نجد أن الغازات الخاملة أو الغازات النبيلة هي مجموعة من العناصر الكيميائية التي تشكل المجموعة 18 من الجدول الدوري. وتتألف هذه الغازات من الهيليوم والأرجون والكريبتون والزينون والرادون والنيون. والسبب وراء تسميتها بـ الغازات النبيلة يعود إلى أنها غازات عديمة اللون والرائحة ولا طعم لها، غير قابلة للاشتعال، ويتم تصنيفها عادة في المجموعة رقم 0 في الجدول الدوري. كان يعتقد لعدة عقود بعد اكتشافها أنها لا يمكن أن تتحد مع ذرات العناصر الأخرى لتشكيل مركبات كيميائية نظرا لعدم قدرتها على الارتباط بالذرات الأخرى .
خصائص الغازات النبيلة
عند اكتشاف هذه المجموعة من الغازات وتحديد هويتها، كان يعتقد أنها نادرة جدا وغير فاعلة كيميائيا، ولذلك أطلق عليها اسم الغازات النادرة أو الغازات الخاملة. ومع ذلك، فقد تبين الآن أن العديد من هذه العناصر وفيرة جدا على الأرض وفي بقية الكون، وبالتالي فإن تسميتها بالنادرة مضللة وغير صحيحة. وبالمثل، استخدام مصطلح “خامل” له عيب يشير إلى الخاصية السلبية الكيميائية، مما يوحي بأنه لا يمكن تشكيل مركبات لمجموعة العناصر 18. وفي علم الكيمياء، يشير المصطلح النبيل إلى عدم استجابة المعادن مثل الذهب والبلاتين للتفاعلات الكيميائية .
تتناقص وفرة الغازات النبيلة مع زيادة أعدادها الذرية ، والهيليوم هو العنصر الأكثر وفرة في الكون باستثناء الهيدروجين ، وجميع الغازات النبيلة موجودة في الغلاف الجوي للأرض فيما عدا الهيليوم والرادون فإن مصدرهما التجاري الرئيسي هو الهواء ، الذي يتم الحصول عليهما من خلال التميع والتقطير التجزيئي .
تنتج معظم الهيليوم تجاريًا من بعض آبار الغاز الطبيعي، وعادة ما يتم عزل الرادون كمنتج لتحلل مركبات الراديوم الإشعاعي، وينحلل نوى ذرات الراديوم تلقائيًا عن طريق إطلاق الطاقة والجزيئات ونوى الهيليوم وذرات الرادون .
استخدامات الغازات النبيلة
تجد استخدامات مشتقة من خواص الغازات النبيلة الأخرى بسبب نقاط الغليان المنخفضة للغاية ونقاط الانصهار لهذه الغازات، مما يجعلها مفيدة في دراسة المواد عند درجات حرارة منخفضة للغاية .
تؤدي القابلية المنخفضة لذوبان الهيليوم في السوائل إلى اختلاطها بالأكسجين واستخدامها للتنفس من قبل الغواصين في أعماق البحار، حيث لا يذوب الهيليوم في الدم ولا يتشكل فقاعات عند الضغط مثل النيتروجين، مما يؤدي إلى حدوث مرض الضغط .
يتم استخدام الزينون كمخدر، ورغم كلفته إلا أنه غير قابل للاشتعال ويتم إزالته بسهولة من الجسم، والرادون يتميز بمستوى عالٍ من الإشعاع ولا يستخدم إلا في العلاج الإشعاعي الذي يستغل هذه الخاصية فقطاع الصحة .
يعد الكريبتون والزينون والرادون هي الغازات النبيلة التي تشكل مركبات مستقرة، وهي عوامل مؤكسدة قوية تميل إلى إزالة الإلكترونات من المركبات الأخرى، وتشكل هذه المركبات قيمة محتملة كمؤشرات في تصنيع المركبات الكيميائية الأخرى .
تمتص الغازات النبيلة الإشعاع الكهرومغناطيسي وتنبعث منه بطريقة أقل تعقيدًا بكثير من المواد الأخرى ، ويستخدم هذا السلوك في مصابيح التفريغ وأجهزة الإضاءة الفلورية ، وإذا تم احتجاز أي غاز نبيل في ضغط منخفض في أنبوب زجاجي وتمرير تفريغ كهربائي عبره ، فإن الغاز سوف يتوهج ، فنجد أن النيون ينتج اللون البرتقالي والأحمر المألوف من علامات الدعاية ، وزينون تنبعث منها اللون الأزرق الجميل .