Իներտ գազեր

Իներտ գազեր, քիմիական տարրեր, որոնք կազմում են պարբերական համակարգի 8-րդ խմբի գլխավոր ենթախումբը՝ հելիում՝ He, նեոն՝ Ne, արգոն՝ Ar, կրիպտոն՝ Kr, քսենոն՝ Xe, ռադոն՝ Rn։ Իներտ գազերն այս անվանումն ստացել են իրենց քիմիական մեծ կայունության համար, որի շնորհիվ կոչվում են նաև ազնիվ գազեր։ Այս երևույթը պայմանավորված է նրանց վալենտական թաղանթում էլեկտրոնների ավարտված օկտետի առկայությամբ (բացառությամբ He–ի, որն ունի միայն ավարտված 1s թաղանթ)։ Իներտ գազերի քանակն օդում շատ փոքր է։ Սովորական պայմաններում անհոտ, անգույն, միատոմանի գազեր են։ Էլեկտրական պարպում առաջացնելիս (գովազդային և լուսավորման լամպեր) յուրաքանչյուր գազ գունավորվում է յուրահատուկ գույնով. հելիումը՝ դեղին, նեոնը՝ վառ կարմիր, արգոնը՝ կապույտ, կրիպտոնը՝ կանաչավուն, քսենոնը՝ երկնագույն։

Հելիում

He 1868 թվականին ֆրանսիացի գիտնական Ժանսենը և անգլիացի Լոկիերը արեգակի սպեկտրում հայտնաբերեցին վառ դեղին գիծ։ 1871 թվականին Լոկիերը պարզեց նաև, որ դա բնորոշ է նոր տարրին, և անվանեց հելիում (հունարեն նշանակում է արեգակ)։ 1895 թվականին անգլիացի գիտնական Ռամզայը ճառագայթաակտիվ կլեվիտ հանքաքարի տաքացումից անջատված գազի սպեկտրում նույնպես գտավ նույն դեղին գիծը։ Տիեզերքում, ըստ տարածվածության, հելիումը երկրորդն է ջրածնից հետո, Երկրի վրա ⁴He իզոտոպն առաջանում է ուրանի, թորիումի և ճառագայթաակտիվ այլ տարրերի տրոհումից։ ⁴He-ի ատոմի միջուկները (բաղկացած են 2 պրոտոնից և 2 նեյտրոնից) կոչվում են ալֆա-մասնիկներ։

Հելիումն ստանում են օդի խորը սառեցմամբ, որի դեպքում բոլոր գազերը հեղուկանում են, բացի հելիումից։ Նրա սառեցման ջերմաստիճանը հայտնի նյութերի սառեցման ջերմաստիճանից ամենացածրն է՝ -273,15 °C։ Հեղուկ հելիումն օգտագործվում է գիտական հետազոտություններում՝ որպես սառեցնող միջոց։ Բարձր ջերմահաղորդականության, քիմիական իներտության շնորհիվ հելիումը կիրառում են ատոմային ռեակտորները սառեցնելու, իսկ ոչ մեծ խտության և անայրելիության շնորհիվ՝ օդապարիկները լցնելու համար։

Նեոն

Ne Նեոնը հայտնաբերել են անգլիացի գիտնականներ Ռամզայը և Թրավերսը 1898 թվականին՝ հեղուկ օդի դյուրաեռ ֆրակցիայի սպեկտրում։ Նեոն ստանում են հեղուկ օդի կոտորակային թորմամբ։ 40% նեոն պարունակող ազոտի և հելիումի խառնուրդն օգտագործվում է գովազդային լամպեր լցնելու համար։ Օդանավակայանների և նավահանգիստների փարոսներում օգտագործվում են նեոնային աղեղային լամպեր։

Արգոն

Ar Արգոնը հայտնաբերել են անգլիացի գիտնականներ Ռամզայը և Ռելեն 1894 թվականին։ Արգոնը իներտ գազերից ամենատարածվածն է։ ⁴⁰Ar իզոտոպը հանդիպում է կալիում պարունակող միներալներում. այն ⁴⁰K իզոտոպի ճառագայթաակտիվ քայքայման արդյունք է։ Դրանով է բացատրվում ⁴⁰Ar-ի բարձր պարունակությունը (ըստ ծավալի` 0,933%) մթնոլորտում։ Արգոնն ստանում են հեղուկ օդի կոտորակային թորմամբ։ Արգոնը կիրառվում է իներտ միջավայր պահանջող քիմիական ու մետաղաձուլական շարժընթացներում՝ հազվագյուտ և գունավոր մետաղների եռակցման, կտրման, հալման ժամանակ։

Կրիպտոն

Kr Կրիպտոնը հայտնաբերել են Ռամզայը և Թրավերսը 1898 թվականին՝ հեղուկ օդի դժվարաեռ ֆրակցիայի սպեկտրում։ Կրիպտոնն ստանում են հեղուկ օդից։ Կիրառվում է էլեկտրավակուումային տեխնիկայում։

Քսենոն

Xe Քսենոնը հայտնաբերել են Ռամզայը և Թրավերսը` կրիպտոնի հետ խառնուրդում (այստեղից էլ նրա անվանումը, որը հունարեն նշանակում է օտար)։ Իներտ գազերից ամենաակտիվն է, որի միացություններն էլ ստացվել են առաջինը։ Քսենոնը ստանում են հեղուկ օդից։ Օգտագործվում է նաև բժշկության մեջ, գլխուղեղի ռենտգենյան հետազոտման ժամանակ՝ որպես ռենտգենյան ճառագայթների կլանիչ։

Ռադոն

Rn Ռադոնը հիմնականում գտնվում է մթնոլորտում, աննշան քանակներով պարունակվում է բնական ջրերում։ Ռադոնի պարունակությունը ճառագայթաակտիվ հանքանյութերում համեմատաբար մեծ է։ Այն հայտնաբերվել է ռադիումի քայքայման արդյունքում առաջացող՝ օդի հոսանքով հեռացող ճառագայթաակտիվ գազում 1903 թվականին, որին 1923 թվականին տրվել է ռադոն անունը։ Ռադոնը ճառագայթաակտիվ գազ է։ Նրա քայքայումից ստանում են չցնդող ճառագայթաակտիվ իզոտոպներ, որոնք կուտակվում են օրգանիզմում և վտանգավոր են։ Ռադոնն ստանում են՝ ռադիումի աղերի ջրային լուծույթով ազոտի կամ արգոնի հոսանք բաց թողնելով։ Ստացվում է ռադոն պարունակող գազ, որտեղից այն կլանում են ակտիվացրած ածխով կամ այլ կլանիչներով։ Ռադոնը և ռադոնային պատրաստուկներն օգտագործում են բժշկության մեջ նյութափոխանակության խանգարումների, նյարդային և սիրտանոթային համակարգերի, հենաշարժական ապարատի, ներզատիչ գեղձերի հիվանդությունների բուժման համար՝ ռադոնային և չոր օդառադոնային լոգանքների, ռադոնային ջուրը խմելու, ռադոնով հարստացված օդը շնչելու, միկրոհոգնաների, ճառագայթաակտիվ վիրակապերի ձևերով։ Ռադոնը լայն կիրառություն ունի ճառագայթաակտիվ հանքաղբյուրներով հարուստ առողջարաններում՝ Պյատիգորսկում (ՌԴ), Ծղալտուբոյում (Վրաստան) և այլուր։

Ստացում և կիրառություն

Ազնիվ գազերը Երկիր մոլորակի մթնոլորտի մի մասն են կազմում, բացառությամբ ռադոնի (այն ռադիոակտիվ է և գոյություն ունի որպես կարճ ապրող ռադիոիզոտոպ)։ Նեոնը, արգոնը, կրիպտոնը ու քսենոնը ստացվում են հեղուկ օդի թորմամբ։ Այս 4 ազնիվ գազերի հիմնական կիրառությունը՝ լուսավորությունն է։ Լամպերի մեջ գազերի ատոմները գրգռվում են էլեկտրականությունից։ Երբ ատոմի բարձր մակարդակներում գտնվող էլեկտրոնները «վերադառնում» են իրենց հիմնական վիճակին, ատոմը արձակում է լույսի քվանտ՝ ֆոտոն։ Արգոնը օգտագործվում է լամպերում որպես մթնոլորտ։ Արգոնը նաև օգտագործվում է եռակցելիս՝ որպես պաշտպանիչ մթնոլորտ, օքսիդացումը կանխելու համար։

Հելիումը բոլոր ազնիվ գազերից ամենակարևորն է։ Այն հեղուկ վիճակում օգտագործվում է որպես ջերմակիր՝ շատ ցածր ջերմաստիճաններում փորձարկումներ իրականացնելու համար։ Այն 1 մթն-ում եռում է 4,2 Կ-ում, որը ամենացածր եռման կետն է բոլոր միացությունների մեջ։ Հելիումը հարաբերականորեն բարձր կոնցենտրացիա ունի բնական գազի հանքահորերում և կարող է ստացվել նաև նրանցից։

Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից  (հ․ 4, էջ 343)։