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(wú)色、無(wú)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(gè)名稱(chēng)源自于希臘語(yǔ)，意思是“懶惰的”、“不活躍的”，給它起了這個(gè)名字是因?yàn)樗鼛缀醪贿M(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。因?yàn)闅逶谠油獠繗邮峭暾陌擞珞w（有8個(gè)電子），這就讓它變得無(wú)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(xiàn)？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?dú)?/a>，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(shí)候同時(shí)也呼吸著氬氣，只不過(guò)，怎么吸進(jìn)來(lái)，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(shí)候，它們很喜歡待在低洼的地方。我們看關(guān)于盜墓的小說(shuō)，那些盜墓賊都是先把一只用繩子拴著的雞放進(jìn)墓穴，過(guò)一段時(shí)間在拉出來(lái)看，如果還活著，就說(shuō)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(huì)被憋死的。我懷疑墓穴里面除了二氧化碳，可能還會(huì)有很多的氬氣。

那么，問(wèn)題來(lái)了，既然二氧化碳和氬氣都比空氣重，它們?yōu)槭裁礇](méi)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(lái)，在空氣中的氮?dú)?、氧氣、氬氣都是分散的，分散成一個(gè)個(gè)獨(dú)立的分子在空中運(yùn)動(dòng)。這些化身為分子的氣體，在運(yùn)動(dòng)中很容易發(fā)生彼此間的碰撞，一次碰撞就會(huì)完全改變了它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。在大氣內(nèi)部，這些像無(wú)頭蒼蠅一樣胡亂碰撞的氣體幾乎忽略了壓強(qiáng)、浮力的概念?？諝庵袩o(wú)數(shù)氣體分子，它們體積很小，卻具有足夠大的動(dòng)能，在空中可以向任意方向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)然，它們?cè)谙嗷ヅ鲎脖舜私粨Q著能量，當(dāng)溫度降到很低，或者壓力山大的時(shí)候，它們的能量就會(huì)降低，活動(dòng)也會(huì)受到限制，結(jié)果就是變成了液態(tài)，甚至固態(tài)。一般來(lái)說(shuō)，在一個(gè)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(huì)因?yàn)闅鍤夂投趸挤肿颖瓤諝庵械难鯕飧囟e聚在地面附近，使我們?nèi)祟?lèi)和其它生物都生活在氬氣或二氧化碳之中，因無(wú)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(shí)，往往需要用氬氣作為焊接保護(hù)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(lái)的。

窗戶(hù)的雙層玻璃也可以充氬。高層大廈的窗戶(hù)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(hù)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(bào)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(gè)角落。高頻電流接觸組織后，將通過(guò)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(guò)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(guò)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(shí)間，提高生產(chǎn)效率。

在品種鋼澆鋼過(guò)程中，氬氣保護(hù)可以防止鋼水被空氣中的氧氣和氮?dú)馕廴?，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(shí)，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(guò)程中，也要用氬氣作環(huán)境氣體，以保護(hù)晶體順利長(zhǎng)大。