氬氣的應(yīng)用

在化學(xué)界中，惰性氣體有五種，叫作氦氖氬氪氙氡。它們生性懶惰，幾乎很少和其它物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。這里提到的氬氣是一種無色、無味的單原子氣體，它的密度是空氣的1.4倍，是氦氣的10倍，氬元素的英文名字是"argon"，這個名稱源自于希臘語，意思是“懶惰的”、“不活躍的”，給它起了這個名字是因為它幾乎不進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。因為氬在原子外部殼層是完整的八隅體（有8個電子），這就讓它變得無比穩(wěn)定，自給自足的電子已經(jīng)夠用了，還跟其它元素搞什么毛線？因此，在常溫下它拒絕與任何物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。哪怕是經(jīng)歷高溫，它的化學(xué)性質(zhì)也很是穩(wěn)定。

氬氣在空氣中的含量是很多的，在大氣中氬占了0.934%（體積比，大約9340 ppmv）。我們都知道，在空氣中，含量最多的是氮氣，大約是78.09%。其次是氧氣，大約是20.95%。排在第三名的就是氬氣了，占了0.934%。所以，我們每天在呼吸空氣的時候同時也呼吸著氬氣，只不過，怎么吸進(jìn)來，又怎么呼出去了。由于氬氣比空氣重很多，于是和二氧化碳一樣，泄露的時候，它們很喜歡待在低洼的地方。我們看關(guān)于盜墓的小說，那些盜墓賊都是先把一只用繩子拴著的雞放進(jìn)墓穴，過一段時間在拉出來看，如果還活著，就說明里面有空氣，可以下去；如果死了，就必須要先通風(fēng)，不然會被憋死的。我懷疑墓穴里面除了二氧化碳，可能還會有很多的氬氣。

那么，問題來了，既然二氧化碳和氬氣都比空氣重，它們?yōu)槭裁礇]有沉積到地面上，把我們這些需要吸氧的生物活活憋死呢？

原來，在空氣中的氮氣、氧氣、氬氣都是分散的，分散成一個個獨立的分子在空中運動。這些化身為分子的氣體，在運動中很容易發(fā)生彼此間的碰撞，一次碰撞就會完全改變了它的運動狀態(tài)。在大氣內(nèi)部，這些像無頭蒼蠅一樣胡亂碰撞的氣體幾乎忽略了壓強、浮力的概念?？諝庵袩o數(shù)氣體分子，它們體積很小，卻具有足夠大的動能，在空中可以向任意方向運動。當(dāng)然，它們在相互碰撞彼此交換著能量，當(dāng)溫度降到很低，或者壓力山大的時候，它們的能量就會降低，活動也會受到限制，結(jié)果就是變成了液態(tài)，甚至固態(tài)。一般來說，在一個距離地面相當(dāng)大的空間范圍內(nèi)，地面上空的空氣組成基本上是均勻的。不會因為氬氣和二氧化碳分子比空氣中的氧氣更重而積聚在地面附近，使我們?nèi)祟惡推渌锒忌钤跉鍤饣蚨趸贾?，因無法呼吸到氧氣而死亡

氬氣有什么用處呢？

在特殊金屬如鋁、鎂、銅及其合金和不銹鋼的焊接時，往往需要用氬氣作為焊接保護氣，防止焊接件被空氣氧化或氮化。這就叫做氬弧焊。

此外，氬氣還可以用作精密儀器的滅火器。避免它們被氧氣和二氧化碳污染。

在通電狀態(tài)下，氬氣能發(fā)出藍(lán)紫光。因此，把氬和其它幾種能發(fā)出顏色的氣體一起充入燈泡，霓虹燈就是這樣制作出來的。

窗戶的雙層玻璃也可以充氬。高層大廈的窗戶一般需要安裝中空玻璃，玻璃之間充入氬氣，能夠隔絕一些外界的熱量，從而大大降低窗戶玻璃的導(dǎo)熱效率。住在里面，可以減少熱量損失。據(jù)媒體報道，高鐵的玻璃也是雙層充氬氣的。

氬在醫(yī)學(xué)中也有應(yīng)用，就是氬氣刀。氬氣刀是利用氬在高頻電流的作用下發(fā)生電離，而后產(chǎn)生的氬等離子體具有導(dǎo)電性，可以把電流從高頻輸出電極導(dǎo)向組織。這種方法既能避免電極和組織直接接觸，又能保證電流可以靈活地進(jìn)入組織的每一個角落。高頻電流接觸組織后，將通過熱效應(yīng)使組織失活和凝固。主要用于治療腫瘤。

此外，氬氣被廣泛應(yīng)用在煉鋼工業(yè)上。

在鋼包精煉LF爐中，通過透氣磚向熔融的鋼水中吹入氬氣，使鋼水成份均勻，鋼液凈化，并可除掉溶解在鋼水中的氫、氧、氮等氣體雜質(zhì)，并攪拌鋼水使其保持恒定的溫度和成分，提高鋼坯質(zhì)量。

氬氣用在RH精煉。氬氣進(jìn)入鋼包內(nèi)部，在噴吹過程中去除不必要的可溶性氣體。

氬氣還可以用于氬-氧脫碳工藝（AOD），配套的還有VOD鋼包精煉，這種工藝廣泛用于不銹鋼生產(chǎn)，去除一氧化碳等氣體并減少金屬鉻的損失，縮短吹煉時間，提高生產(chǎn)效率。

在品種鋼澆鋼過程中，氬氣保護可以防止鋼水被空氣中的氧氣和氮氣污染，從而使鑄坯更加純凈。

氬氣還被廣泛用于特種金屬的冶煉：鋰、鈹、鈾、钚、鈦、鋯、鉿、鈮、鉭等原子核及空間工業(yè)方面所需的稀有金屬進(jìn)行還原反應(yīng)時，要用氬氣作環(huán)境氣體。半導(dǎo)體材料硅、鍺的精煉和單晶的制備過程中，也要用氬氣作環(huán)境氣體，以保護晶體順利長大。