簡(jiǎn)介

　　英文名稱：argon。氬氣是一種無(wú)色、無(wú)味的惰性氣體，分子量39.938 ，分子式為 ar，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，其密度為 1.784kg/m3。其沸點(diǎn)為-185.7℃。在科研和工業(yè)生產(chǎn)中，通常用灰色鋼瓶盛裝氬氣。

用途

　　在金屬冶煉方面，氧、氬吹煉是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼的重要措施，每煉1t鋼的氬氣消耗量為1～3m3。此外，對(duì)鈦、鋯、鍺等特殊金屬的冶煉，以及電子工業(yè)中也需要用氬作保護(hù)氣。

對(duì)人體的危害

　　氬氣為惰性氣體對(duì)人體無(wú)直接危害。但是，如果工業(yè)使用后，產(chǎn)生的廢氣則對(duì)人體危害很大，會(huì)造成矽肺、眼部損壞等情況。

　　氬本身無(wú)毒，但在高濃度時(shí)有窒息作用。當(dāng)空氣中氬氣濃度高于33%時(shí)就有窒息的危險(xiǎn)。當(dāng)氬氣濃度超過(guò)50%時(shí)，出現(xiàn)嚴(yán)重癥狀，濃度達(dá)到75%以上時(shí)，能在數(shù)分鐘內(nèi)死亡。液氬可以傷皮膚，眼部接觸可引起炎癥。所以生產(chǎn)場(chǎng)所要通風(fēng)，并且，從事與氬氣有關(guān)的技術(shù)人員，每年定期進(jìn)行職業(yè)病體檢，確保身體健康。

氬的化合物

芬蘭科學(xué)家合成惰性氣體元素氬化合物

　　新華社倫敦8月25日電（記者王艷紅）芬蘭赫爾辛基大學(xué)的科學(xué)家在24日出版的英國(guó)《自然》雜志上報(bào)告說(shuō)，他們首次合成了惰性氣體元素氬的穩(wěn)定化合物——氟氬化氫，分子式為harf。這樣，6種惰性氣體元素氦、氖、氬、氪、氙和氡中，就只有原子量Zui小的氦和氖尚未被合成穩(wěn)定化合物了。惰性氣體可廣泛應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)療、光學(xué)應(yīng)用等領(lǐng)域，合成惰性氣體穩(wěn)定化合物有助于科學(xué)家進(jìn)一步研究惰性氣體的化學(xué)性質(zhì)及其應(yīng)用技術(shù)。

　　在惰性氣體元素的原子中，電子在各個(gè)電子層中的排列，剛好達(dá)到穩(wěn)定數(shù)目。因此原子不容易失去或得到電子，也就很難與其它物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因此這些元素被稱為“惰性氣體元素”。

　　在原子量較大、電子數(shù)較多的惰性氣體原子中，Zui外層的電子離原子核較遠(yuǎn)，所受的束縛相對(duì)較弱。如果遇到吸引電子強(qiáng)的其他原子，這些Zui外層電子就會(huì)失去，從而發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。1962年，加拿大化學(xué)家首次合成了氙和氟的化合物。此后，氡和氪各自的化合物也出現(xiàn)了。

　　原子越小，電子所受約束越強(qiáng)，元素的“惰性”也越強(qiáng)，因此合成氦、氖和氬的化合物更加困難。赫爾辛基大學(xué)的科學(xué)家使用一種新技術(shù)，使氬與氟化氫在特定條件下發(fā)生反應(yīng)，形成了氟氬化氫。它在低溫下是一種固態(tài)穩(wěn)定物質(zhì)，遇熱又會(huì)分解成氬和氟化氫?？茖W(xué)家認(rèn)為，使用這種新技術(shù)，也可望分別制取出氦和氖的穩(wěn)定化合物。

　　自19世紀(jì)末以來(lái)，稀有氣體元素不能生成熱力學(xué)穩(wěn)定化合物的結(jié)論給科學(xué)家人為地劃定了一個(gè)禁區(qū)，致使絕大多數(shù)化學(xué)家不愿再涉獵這一被認(rèn)為是荒涼貧瘠的不毛之地，關(guān)于稀有氣體化學(xué)性質(zhì)的研究被忽略了。盡管如此，仍有少數(shù)化學(xué)家試圖合成稀有氣體化合物。1932年，前蘇聯(lián)的阿因托波夫（a．r．a(chǎn)ntropoff）曾報(bào)道，他在液體空氣冷卻器內(nèi)，用放電法使氪與氯、溴反應(yīng)，制得了較氯易揮發(fā)的暗紅色物質(zhì)，并認(rèn)為是氪的鹵化物。但當(dāng)有人采用他的方法重復(fù)實(shí)驗(yàn)時(shí)卻未獲成功。阿因托波夫就此否定了自己的報(bào)道，認(rèn)為所謂氪的鹵化物實(shí)際上是氧化氮和鹵化氫，并非氪的鹵化物。1933年，美國(guó)化學(xué)家鮑林（l．pauling）通過(guò)對(duì)離子半徑的計(jì)算，曾預(yù)言可以制得六氟化氙（xef6）、六氟化氪（krf6）、氙酸及其鹽。揚(yáng)斯特（d．m．younst）受阿因托波夫的第一個(gè)報(bào)道和鮑林預(yù)言的啟發(fā)，用紫外線照射和放電法試圖合成氟化氙和氯化氙，均未成功。他在放電法合成氟化氙的實(shí)驗(yàn)中將氟和氙按一定比例混合后，在銅電極間施以30000伏的電壓，進(jìn)行火花放電，但未能檢驗(yàn)出氟化氙的生成。揚(yáng)斯特由于對(duì)傳統(tǒng)觀念心有余悸，沒(méi)有堅(jiān)持繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，使一個(gè)極有希望的方法半途而廢。一系列的失敗，致使在以后的30多年中很少有人再涉足這一領(lǐng)域。令人遺憾的是，到了1961年，鮑林也否定了自己原來(lái)的預(yù)言，認(rèn)為“氙在化學(xué)上是完全不反應(yīng)的，它無(wú)論如何都不能生成通常含有共價(jià)鍵或離子鍵化合物的能力”。

　　歷史的發(fā)展頗具戲劇性，就在鮑林否定其預(yù)言的第二年，第一個(gè)稀有氣體化合物——六氟合鉑酸氙（xeptf6）竟奇跡般地出現(xiàn)了，并以它獨(dú)特的經(jīng)歷和風(fēng)姿震驚了整個(gè)化學(xué)界，標(biāo)志著稀有氣體化學(xué)的建立，開(kāi)創(chuàng)了稀有氣體化學(xué)研究的嶄新領(lǐng)域。

　　在加拿大工作的英國(guó)年輕化學(xué)家巴特列特（n．bartlett）一直從事無(wú)機(jī)氟化學(xué)的研究。自1960年以來(lái)，文獻(xiàn)上報(bào)道了數(shù)種新的鉑族金屬氟化物，它們都是強(qiáng)氧化劑，其中高價(jià)鉑的氟化物六氟化鉑（ptf6）的氧化性甚至比氟還要強(qiáng)。巴特列特首先用ptf6與等摩爾氧氣在室溫條件下混合反應(yīng)，得到了一種深紅色固體，經(jīng)x射線衍射分析和其他實(shí)驗(yàn)確認(rèn)此化合物的化學(xué)式為o2ptf6，其反應(yīng)方程式為：

　　o2+ptf6→o2ptf6

　　這是人類第一次制得o+2的鹽，證明ptf6是能夠氧化氧分子的強(qiáng)氧化劑。巴特列特頭腦機(jī)敏，善于聯(lián)想類比和推理。他考慮到o2的第一電離能是1175.7千焦/摩爾，氙的第一電離能是1175.5千焦/摩爾，比氧分子的第一電離能還略低，既然o2可以被ptf6氧化，那么氙也應(yīng)能被ptf6氧化。他同時(shí)還計(jì)算了晶格能，若生成xeptf6，其晶格能只比o2ptf6小41.84千焦/摩爾。這說(shuō)明xeptf6一旦生成，也應(yīng)能穩(wěn)定存在。于是巴特列特根據(jù)以上推論，仿照合成o2ptf6的方法，將ptf6的蒸氣與等摩爾的氙混合，在室溫下竟然輕而易舉地得到了一種橙黃色固體xeptf6：

　　xe+ptf6→xeptf6該化合物在室溫下穩(wěn)定，其蒸氣壓很低。它不溶于非極性溶劑四氯化碳，這說(shuō)明它可能是離子型化合物。它在真空中加熱可以升華，遇水則迅速水解，并逸出氣體：

　　2xeptf6+6h2o→2xe↑+o2↑+2pto2+12hf

新天地的產(chǎn)生

　　這樣，具有歷史意義的第一個(gè)含有化學(xué)鍵的“惰性”氣體化合物誕生了，從而很好地證明了巴特列特的正確設(shè)想。1962年6月，巴特列特在英國(guó)proccedingsof the chemicalsociety雜志上發(fā)表了一篇重要短文，正式向化學(xué)界公布了自己的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，一下震動(dòng)了整個(gè)化學(xué)界。持續(xù)70年之久的關(guān)于稀有氣體在化學(xué)上完全惰性的傳統(tǒng)說(shuō)法，首先從實(shí)踐上被推翻了。化學(xué)家們開(kāi)始改變了原來(lái)的觀念，摘掉了冠以稀有氣體頭上名不副實(shí)的“惰性”的帽子，拆除了人為的樊籬，很快形成了一個(gè)合成和研究新的稀有氣體化合物的熱潮，開(kāi)辟了一個(gè)稀有氣體化學(xué)的新天地。

　　認(rèn)識(shí)上的障礙一旦拆除，更多的稀有氣體化合物很快被陸續(xù)合成出來(lái)。就在同年8月，柯拉森（h．h．classen）在加熱加壓的情況下，以1∶5體積比混合氙與氟時(shí)，直接得到了xef4，年底又制得了xef2和xef6。氙的氟化物的直接合成成功，更加激發(fā)了化學(xué)家合成稀有氣體化合物的熱情。在此后不長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，人們相繼又合成了一系列不同價(jià)態(tài)的氙氟化合物、氙氟氧化物、氙氧酸鹽等，并對(duì)其物理化學(xué)性質(zhì)、分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵本質(zhì)進(jìn)行了廣泛的研究和探討，從而大大豐富和拓寬了稀有氣體化學(xué)的研究領(lǐng)域。到1963年初，關(guān)于氪和氡的一些化合物也陸續(xù)被合成出來(lái)了。至今，人們已經(jīng)合成出了數(shù)以百計(jì)的稀有氣體化合物，但卻于原子序數(shù)較大的氪、氙、氡，至于原子序數(shù)較小的氦、氖、氬，目前仍未制得它們的化合物，但有人已從理論上預(yù)測(cè)了合成這些化合物的可能性。1963年，皮門陶（pimentaw）等人根據(jù)hef2的電子排布與穩(wěn)定的hf-2離子相似這一點(diǎn)，提出了利用核反應(yīng)制備hef2的3種設(shè)想：（1）制取tf-2，再利用氚〔3h（t）〕的β衰變合成hef2：tf-2→hef2+β；（2）用熱中子輻射lif，生成hef2；（3）直接用α粒子轟擊固態(tài)氟而產(chǎn)生hef2。但毛姆等人則認(rèn)為，hef2和hf-2的電子排布雖然相似，但hf-2可以看成是一個(gè)h-跟兩個(gè)f原子作用成鍵，h-的電離能僅為22.44千焦/摩爾，而he的電離能卻高達(dá)801.5千焦/摩爾，因此是否存在hef2，在理論上是值得懷疑的，氦能否形成化合物，至今仍是個(gè)不解之謎。

急救措施

皮膚接觸：接觸液氬，可形成凍傷。用水沖洗患處，就醫(yī)

眼睛接觸：液氬濺入眼內(nèi)，可引起炎癥，翻開(kāi)眼瞼用水沖洗，就醫(yī)。

吸入：將患者移至空氣新鮮處。呼吸停止，施行呼吸復(fù)蘇術(shù)，心跳停止，施行心肺復(fù)蘇術(shù)，就醫(yī)。

消防措施

危險(xiǎn)特性：氬本身不燃燒，但盛裝氬氣容器與設(shè)備遇明火高溫可使器內(nèi)壓力急劇升高至爆炸，應(yīng)用水冷卻火中容器。

有害燃燒物：無(wú)

滅火方法及滅火劑：用水冷卻火中容器，用著火環(huán)境相適應(yīng)的滅火劑。

泄漏應(yīng)急處理

泄漏應(yīng)急處理：切斷氣源，迅速撤離泄漏污染區(qū)，處理泄漏事故人員戴自給正壓式呼吸器，處理液氬應(yīng)配帶防凍護(hù)具。若氣瓶泄漏而無(wú)法堵漏時(shí)，將氣瓶移至空曠安全處放空。

操作處置與儲(chǔ)存

操作處置注意事項(xiàng)：

　　密閉操作，加強(qiáng)通風(fēng)，設(shè)有事故強(qiáng)制通風(fēng)設(shè)備，操作人員必須經(jīng)過(guò)專門培訓(xùn)。持證上崗，操作時(shí)嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。充裝時(shí)要控制充裝速度。充裝時(shí)間不少于30min。

　　液氬泄露嚴(yán)防凍傷

儲(chǔ)存注意事項(xiàng)：

　　儲(chǔ)存于通風(fēng)庫(kù)房，遠(yuǎn)離火種、熱源、氣瓶應(yīng)有防倒措施。大于10立方米低溫液體儲(chǔ)槽不能放在室內(nèi)。