لماذا تستخدم الغازات النبيلة في الإضاءة جميع العناصر الطبيعية التي اكتشفها الإنسان من الطبيعة الأم لها العديد من الخصائص الفيزيائية والكيميائية التي تجعلها مناسبة لغرض واحد دون الآخر، وهذا ينطبق على المادة في جميع حالاتها وأنت تكذب بشأن الغازات بما في ذلك الغازات النبيلة شائعة الاستخدام. في الإضاءة، وفي مقالتنا اليوم سنجيب عن هذا السؤال من خلال الموقع ترينداتي ونتعرف أكثر على الغازات النبيلة واستخداماتها وخصائصها وكل ما يتعلق بهذا الموضوع.
جدول المحتويات
ما الغازات النبيلة هناك
غازات التوابل، مصطلح يشير إلى أحد العناصر الكيميائية السبعة التي تتكون منها المجموعة 18. تم تصنيف غازات الكبريت تقليديًا على أنها المجموعة 0 في الجدول الدوري لأنه لعقود بعد اكتشافها، كان يُعتقد أنها لا تستطيع تكوين روابط، أي أن ذراتها لا يمكن أن تتحد مع ذرات عناصر أخرى لتكوين مركبات كيميائية، و هياكلها الإلكترونية واكتشاف أن بعضها يشكل بالفعل مركبات أدى إلى التصنيف الأنسب، المجموعة 18، وتجدر الإشارة إلى أن جميع الغازات النبيلة موجودة في الغلاف الجوي للأرض باستثناء الهيليوم والرادون. مصدرها التجاري الرئيسي هو الهواء، وتتناقص وفرة الغازات النبيلة مع تناقص العدد الذري.[1]
أنظر أيضا المجموعة 17 تسمى الجدول الدوري
لماذا تستخدم الغازات النبيلة في الإضاءة
تنتشر الغازات النبيلة في بيئتنا، ولها خصائص كيميائية تسمح لنا باستخدامها، خاصة في الإضاءة، حيث تم اكتشافها في بداية القرن العشرين، ومن أهم هذه الخصائص التي أعطت هذه الخاصية[1]
- إنه مستقر بشكل فريد، ولا يشارك في أي تفاعلات كيميائية، وهو متوهج ويمكن تلوينه.
من خلال فهم استقرار الغازات النبيلة، اكتشف الفيزيائيون مفتاح الترابط الكيميائي نفسه، حيث توفر تفاعلية عنصر ما أدلة مهمة للتكوين الإلكتروني لتلك المادة يمكن أن يكون تكوينًا إلكترونيًا مستقرًا يقاوم المزيد من التفاعل.
خصائص الغازات النبيلة
يمكن تفسير خصائص الغازات النبيلة بشكل جيد من خلال النظريات الحديثة للتركيب الذري، ومن أهمها[1]
- الغلاف الخارجي لإلكترونات التكافؤ ممتلئ، مما يمنحها ميلًا ضئيلًا للمشاركة في التفاعلات الكيميائية.
- الغاز النبيل هو غاز أحادي الذرة مستقر في الظروف المحيطة.
- يحتوي التكوين الإلكتروني للغازات النبيلة على مستويين كاملين من الطاقة.
- تحتوي الغازات النبيلة على قوى بين الذرية ضعيفة وبالتالي نقاط انصهار وغليان منخفضة للغاية.
استخدامات الغازات النبيلة
تستخدم الغازات النبيلة لإنشاء أجواء خاملة، مثل اللحام بالقوس، لحماية العينات، وردع التفاعلات الكيميائية. تستخدم هذه العناصر أيضًا في المصابيح مثل مصابيح النيون والكشافات والكريبتون والليزر. يوجد الهيليوم في البالونات و الغوص في أعماق البحار خزانات الهواء ولتبريد المغناطيس فائق التوصيل المزيد من الغازات المستخدمة في الإضاءة تشمل غاز النيون، والذي يستخدم على نطاق واسع في اللوحات الإعلانية في الشوارع وبألوان مختلفة.[2]
مصادر الغازات النبيلة
يعتبر الغلاف الجوي أهم وأهم مصدر للغازات النبيلة، حيث توجد النيون والأرجون والكريبتون والزينون في الهواء حيث يتم الحصول عليها من خلال التميع والتقطير التجزيئي. المصدر الرئيسي للهيليوم هو الفصل المبرد للغاز الطبيعي، بينما يتم إنتاج غاز الرادون النبيل المشع. كوكب الأرض، وخاصة الهيليوم، أكثر شيوعًا على الكواكب الأكبر منه على الأرض.[2]
تقل قابلية ذوبان الغازات مع زيادة درجة الحرارة
لماذا تسمى الغازات النبيلة بذلك
ذكرنا سابقًا أن هذه الغازات تم تصنيفها في الأصل على أنها مجموعة 0 لأنها لا تستطيع الارتباط بذرات أخرى، وعندما تم اكتشاف وتحديد أعضاء المجموعة، كان يُعتقد أنها نادرة للغاية وخاملة كيميائيًا، ومن ثم أصبحت علماء ونادرة و الغازات الخاملة. لكن العديد من هذه العناصر متوفرة بكثرة على الأرض، بالإضافة إلى وجودها على الكواكب في نظامنا الشمسي، لذلك من الخطأ تسميتها نادرة، ومن عيوب استخدام المصطلح الخامل أنه يشير إلى سلبية كيميائية، مما يدل على أن لا يمكن تكوين مركبات المجموعة 18 ولذلك سميت بالغازات النبيلة التي أضيفت منذ فترة طويلة إلى المعادن النبيلة مثل الذهب والبلاتين للتفاعل الكيميائي، وهذا ينطبق بنفس المعنى على مجموعة الغازات الموجودة هنا.[2]
هذا يقودنا إلى نهاية مقالنا بعنوان لماذا تستخدم الغازات النبيلة في الإضاءة عند القيام بذلك، أجبنا على هذا السؤال وتعلمنا المزيد عن ماهية الغازات النبيلة ولماذا يطلق عليها، وما هي مصادرها واستخداماتها وخصائصها ولماذا يتم استخدامها في الإضاءة على وجه الخصوص.