استخدامات الغازات النبيلة في الحياة اليومية والصناعة

الغازات النبيلة

تُعرف الغازات النبيلة، أو الغازات الخاملة، بخصائصها الفريدة التي تمنعها من التفاعل مع المواد الأخرى، إذ تتكون من مجموعة من العناصر الكيميائية التي تقع ضمن المجموعة 18 في الجدول الدوري. تشمل هذه الغازات الهيليوم، الأرجون، الكريبتون، الزينون، الرادون، والنيون.

كان يُعتقد قديمًا أنها نادرة للغاية، مما أضفى عليها اسم “الغازات النادرة”. ولكن هذا التصنيف يمكن أن يكون مضللًا، إذ أظهرت الأبحاث الحديثة أن العديد من هذه العناصر موجودة بكثرة في الأرض وفي الكون. لذلك، فإن وصفها بالنادرة هو وصف غير دقيق.

ترجع فضل اكتشاف هذه العناصر إلى العالمين ويليام رامزي وجون ويليام ستروت، بينما يعود الفضل في تسميتها للعالم هوجو إيردمان الذي اقترح الاسم عام 1898. تجدر الإشارة إلى أن هذه الغازات عديمة اللون والرائحة والطعم، وغير قابلة للاشتعال. غالبًا ما تُصنف تحت المجموعة 0 في الجدول الدوري، ويتم استخراج الغازات النبيلة من الغلاف الجوي حيث تتواجد بنسب ضئيلة، باستثناء الهيليوم الذي يتم استخراجه من نواتج التحلل الإشعاعي.

الاستخدامات

تتألف الغازات النبيلة من 6 غازات مختلفة، لكل منها مجموعة واسعة من الاستخدامات في مجالات متعددة. إليكم بعض الاستخدامات الرئيسية لكل عنصر:

الهيليوم

يرمز للهيليوم بالرمز (He)، ويتميز بأنه غير سام، مما يجعله آمنًا للاستخدام. كما يتواجد في الطبيعة بكثرة وهو يُعتبر العنصر الثاني الأكثر وفرة في الكون. تشمل استخداماته ما يلي:

• يستخدم في تبريد الموصلات الفائقة.
• يمزج مع الأكسجين لاستخدامات طبية.
• يستخدم في عمليات الغوص العميق بفضل عدم قابليته للذوبان في السوائل، مما يقلل من مخاطر مرض الضغط.
• يختار لملء المناطيد لكونه أخف من الهواء وأقل خطورة من الهيدروجين.
• يستخدم في عمليات اللحام، وخاصة اللحام بالقوس الكهربائي.
• يساهم في التجارب التي تتطلب درجات حرارة منخفضة، نظرًا لدرجة غليانه المنخفضة.

النيون

يرمز للنيون بالرمز (Ne)، وهو يمتاز بتوافره حيث يعد خامس أكثر العناصر وفرة في الكون، ويعتبر غير سام. تشمل استخداماته:

• يستخدم في صمامات التفريغ.
• يستخدم في أنابيب التفريغ، خاصةً لأغراض الإعلانات ومصابيح الشوارع.
• يستخدم في استخراج اليورانيوم.

الزينون

يرمز للزينون بالرمز (Xe)، ولديه 9 نظائر. يعتبر مركباته سامة وتعمل كعوامل أكسدة قوية، ويُلاحظ وجوده بنسب ضئيلة في الغلاف الجوي تصل إلى 0.086 جزء من مليون. تشمل استخداماته:

• يستخدم كمخدر بفضل عدم قابليته للاشتعال وسهولة التخلص منه من قبل الجسم.
• يستخدم كغاز في المصابيح الكهربائية الكبيرة مثل كشافات الملاعب.
• يُستخدم في التصوير الطبي باستخدام انبعاثات (جاما) من Xe133 والأغراض الاستطلاعية.
• يشارك أيضًا في تصنيع فلاش الكاميرات.

الأرجون

يرمز للأرجون بالرمز (Ar)، ويعتبر ثالث أكثر الغازات وفرة في الغلاف الجوي، ويعد أحد نواتج التحلل الإشعاعي للبوتاسيوم. استخداماته تشمل:

• يستخدم في صمامات التفريغ.
• يستخدم لملء المصابيح الكهربائية ومصابيح الراديو.
• يستخدم في عمليات اللحام، خصوصًا لحام الألمنيوم.

الكريبتون

يرمز للكريبتون بالرمز (Kr)، ويحتوي على 6 نظائر. على عكس الأرجون، يُعتبر أقل وفرة في الغلاف الجوي، لكنه قادر على التفاعل لإنشاء مركبات مثل فلوريد الكريبتون. تشمل استخداماته:

• يستخدم في المصابيح ذات الإضاءة العالية.
• يستخدم في أنابيب التفريغ.
• يستخدم في إضاءة الفلورسنت.

الرادون

يرمز للرادون بالرمز (Rn)، ولديه 3 نظائر، ويمكن استخراجه من التحلل الإشعاعي للراديوم. يُعتبر عنصرًا مشعًا لا يتواجد بكثرة في الغلاف الجوي. تشمل استخداماته:

• يستخدم في العلاج الإشعاعي نظرًا لخصائصه المشعة.
• يستخدم في اكتشاف خامات اليورانيوم والثوريوم.
• تُجرى دراسات لاستكشاف استخدامات الرادون في توقع الزلازل والنشاطات البركانية.