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氪气性质及氪气用途

来源:网络时间:2020-03-23点击数:载入中...

氪元素符号kr,原子序数36,原子量83.80,外围电子排布4s24p6,位于第六周期0族。单质由单原子分子组成,稀有气体,无色、无嗅、无味。密度3.733克/升,熔点-156.6℃,沸点为-153.3±0.1℃。原子范氏半径198皮米,第一电离能1351kJ/mol。20℃时每升水可溶解23毫升。化学性质极不活动,已制得在-80℃时才稳定的化合物氟化氪KRf2。了解下氪气性质及氪气用途,它的化学性质极不活泼,却在很多工业、科研、医疗等方面有着不小的用途。如用于充填电灯泡和电子器件。能吸收X射线,用作X射线工作时的遮光材料等。


基本概念
物理性质:氪气是稀有气体,无色、无味、无毒、惰性,氪气集中存在于大气中。在大气中占有1.1ppm。沸点-153.35℃,大气中氪的含量极低(痕量,按体积计为1.14×10-6)。不能燃烧,也不助燃。能吸收X射线。气体相对密度3.736(-152.9℃),液态相对密度2.155。熔点-156.6℃,沸点(-152.3±1.0)℃。临界温度-63.81℃,临界压力55×105Pa。具有密度高、热导率低、透射率大等性质。

化学性质:氪在所有正常条件下都是化学惰性的。它不和其它元素或化合物而化合。然而,当氪和氟的混合物在84K时受到放电的作用,或者在123K时用电子束照射,都可生成KrF2。KrF2非常不稳定。在0℃即迅速分解。已经制备出了KrF4,它是一种不稳定的无色固体,是由元素在低温下受到放电作用而产生的。

应用领域:能吸收X射线,用作X射线的遮光材料。在低温和射线辐射下能与氟形成二氟化氪,真空放电时发出黄绿色辉光,用作霓虹灯。也用作高效灯泡中的惰性保护气体。氪的放射性同位素可用于探测金属表面小到只有两个氪原子(8×10-10m)的裂缝。


氪气用途
氪用在放电管;杀菌灯的充气;氪的同位素在医学上用来测量脑血流量及研究肝功能、计算胰岛素分泌量等。

1)氪气在电光源上的重要应用
氪气可充填高级电子管、实验室用的连续紫外光灯等;氪灯节省电能,使用寿命长、发光率高、体积小,如长寿氪灯是矿井的重要光源;用氪气还能制成不需要电能的原子灯;氪灯的透射率特别高,可作夜战中越野战车的照射灯光、飞机跑道灯等;氪气还用于高压水银灯、钠灯、锆点光源、闪光灯、频闪观测器、电压管、计数放电管和气体继电器等。

2)氪气在科研、医疗等方面的应用
氪气可用于充填游离(电离)室,以测量高能射线(宇宙射线),并可用作X射线工作时的遮光材料;氪气可用于气体激光器和等离子流中;液氪可用于粒子探测器的气泡室;氪的放射性同位素可作显踪剂在医疗上应用;氪的同位素K86可作为长度的国际基准标定元素。

3)氪气在窗玻璃制造业中的应用
中空玻璃窗制造业是氪气较大的消费市场,如今,该用途占全部氪产量40%~50%之多,空气、氩、氪用于生产双层和三层中空窗,窗玻璃的绝热性能一般是用“U”值来表示的,而“U”值和玻璃的辐射率有直接的关系。“U”值越低,通过玻璃的传热量也越低,窗玻璃的绝热性能越好。在窗保温中,氪气通常与氩气混合使用来降低成本。如今,氩气与氪气及一些其它气体混合充填窗占所有节能中空窗的70%以上。氩气、氪气和氙的传导性较空气低,同样是双层玻璃窗,在1/4in(注:1in=25.4mm)的空气层内充填氪,节能效果是在1/2in空气层内充填空气的2倍,氪气的热效能比氩气高1/3,也就是说在它们的热效能大致相同的条件下,氪气的空气层却只是氩气空气层间隔的2/3。随着欧洲建立节能标准,在过去几年里,欧洲较寒冷地区氪窗使用快速增长。
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