Question

Jakie światła emituje hel, neon, argon, krypton, ksenon? i Gdzie znalazły zastosowanie?

Answer 1

Hel
Hel jest jednym z gazów szlachetnych. Jest bierny chemicznie, bezbarwny i nie posiada zapachu, zajmuje drugie miejsce pod względem rozpowszechnienia we wszechświecie i 6 w atmosferze ziemskiej. Występuje w dużej ilości w gorących gwiazdach - jest ważnym ogniwem w reakcjach proton-proton. 
W dużej ilości występuje w gazie ziemnym - jako produkt rozpadu promieniotwórczego.
Astronom francuski, Pierre-Jules-Csar Janssen, jako pierwszy zaobserwował hel w czasie badań słońca w Indiach w 1868 roku. Zauważył on, że w widmie emisyjnym słońca występuje nowa żółta linia (587.49 nm) położona bardzo blisko linii D sodu. Nie było możliwe wytworzenie tej linii w laboratorium. Norman Lockyer (1836-1920), astronom angielski, doszedł do wniosku, ze jest to linia pochodząca od nowego pierwiastka, który nazwał helem (gr. słońce). Przez wiele lat hel był uważany za pierwiastek, który występuje na słońcu ale nie występuje na Ziemi. W roku 1895, William Ramsay otrzymał hel po potraktowaniu kleweitu (rudy uranowej) kwasem mineralnym. Ramsey przesłał próbkę gazu do Williama Crookes'a i Normana Lockyer'a, którzy zidentyfikowali hel. 
Na Ziemi występuje bardzo niewiele helu. Gdyby nie hel ciągle powstający w wyniku przemian promieniotwórczych prawdopodobnie w krótkim czasie stracilibyśmy cały zapas tego pierwiastka. 
Mimo, iż występuje on w powietrzu to jednak destylacja frakcyjna skroplonego powietrza w celach uzyskania helu jest mało opłacalna. Prościej i taniej uzyskuje się ten pierwiastek ze złóż gazu ziemnego. W niektórych rejonach Polski zawartość helu w tym gazie dochodzi do 7%. Gaz ziemny skrapla się i destyluje uzyskując duże ilości helu sprzedawanego w butlach stalowych pod ciśnieniem. 
Hel służy do napełniania balonów. Jego zdolność nośna jest wprawdzie dwukrotnie gorsza od zdolności nośnej wodoru, wykazuje jednak cenne zalety: nie jest palny i znacznie wolniej niż wodór dyfunduje przez powłokę balonu. 
Mieszanina helu (80%) z tlenem (20%) używana jest jako gaz, którym oddychają nurkowie. Przy podwyższonym ciśnieniu, pod jakim pracuje nurek, hel rozpuszcza się we krwi w znacznie mniejszym stopniu niż azot, który w przypadku zbyt szybkiego wynurzania (zmiana ciśnienia) wydziela się w postaci banieczek zamykających naczynia krwionośne. 
Hel używany jest także jako gaz ochronny do spawania w atmosferze beztlenowej. 
Jako substancja o bardzo niskiej temperaturze wrzenia używany jest w badaniach naukowych (kriogenika), jako chłodziwo w elektrowniach atomowych i w układach nadprzewodzących. 

Neon
Neon jest we Wszechświecie bardziej rozpowszechniony niż krzem - na 1000 atomów krzemu przypada 86000 atomów neonu. Na Ziemi ta proporcja wygląda inaczej - na taką samą ilość atomów krzemu przypada tylko 0.008 atomu neonu. Zawartość neonu w powietrzu wynosi 0.00161% objętościowych.
Neon został odkryty przez Williama Ramsey’a i Morrisa W. Travers’a w Anglii w 1898 r. 
Neon otrzymuje się w procesie destylacji frakcyjnej ciekłego powietrza. Głównymi produktami tego procesu są ciekły tlen i azot, neon zaś stanowi produkt uboczny.
Neon stosowany jest w lampach jarzeniowych dla uzyskania czerwono-pomarańczowego światła. Lampy napełnione neonem stosuje się w reklamach świetlnych, do wykrywania wysokiego napięcia, jako lampy kineskopowe w odbiornikach telewizyjnych. Ciekły neon jest produktem dostępnym w handlu i znajduje szerokie zastosowanie jako wydajne i zarazem ekonomiczne chłodziwo. Jego zdolność chłodząca jest 40 razy większa (na jednostkę objętości) od ciekłego helu i 3 razy większa od ciekłego wodoru.
Neon jest pierwiastkiem biernym chemicznie. Znane są jego niestabilne połączenia (klatraty) z wodą, toluenem i fenolem.

Argon
Argon jest bezbarwnym, pozbawionym zapachu gazem szlachetnym znajdującym szerokie zastosowanie w przemyśle do obróbki materiałów wrażliwych na działanie powietrza. Jest on najtańszym i najłatwiej dostępnym gazem szlachetnym.
Argon jest we Wszechświecie bardziej rozpowszechniony niż krzem - na 1000 atomów krzemu przypada 1500 atomów neonu. Na Ziemi ta proporcja wygląda inaczej - na taką samą ilość atomów krzemu przypada tylko 0.008 atomu argonu. Zawartość argonu w powietrzu wynosi 0.9325% objętościowych. 
Niewielkie ilości argonu (podobnie jak helu) powstają ciągle na Ziemi w wyniku przemian promieniotwórczych. Powstaje on w wyniku rozpadu jąder izotopu potasu 4019K podczas emisji pozytonów .
Argon otrzymuje się przez destylację frakcyjną skroplonego powietrza. Duże ilości argonu gromadzą się także w gazach cyrkulujących przy syntezie amoniaku.
Argon został odkryty w 1894 r. w Szkocji przez Williama Ramsay’a i Lorda Rayleigha. Jego nazwa pochodzi od greckiego słowa "argos" znaczącego "leniwy" .
Po usunięciu z powietrza tlenu i azotu Ramsay i Rayleigh uzyskali gaz, którego widmo absorpcyjne nie odpowiadało żadnemu ze znanych pierwiastków. Aby podkreślić jego bierność chemiczną nazwali go argonem.
Argon stosowany jest w przemyśle do wytwarzania tzw. atmosfery obojętnej (potrzebnej np. do spawania stopów glinu), do napełniania żarówek i lamp jarzeniowych (niebieskie światło), w elektronice do napełniania tyratronów i liczników promieniowania jonizującego. 
Argon jest pierwiastkiem biernym chemicznie.

Krypton
Krypton jest bezbarwnym i bezwonnym, rzadkim gazem szlachetnym. Charakterystyczną cechą kryptonu jest zielona i pomarańczowa linia występująca w widmie emisyjnym tego pierwiastka.
Krypton jest we Wszechświecie mniej rozpowszechniony niż krzem - na 1000 atomów krzemu przypada 513 atomów kryptonu. Na Ziemi ta proporcja wygląda inaczej - na taką samą ilość atomów krzemu przypada tylko 0.00000004 atomu kryptonu. Zawartość tego pierwiastka w powietrzu wynosi 0.000108% objętościowych
Odkryty został przez: Williama Ramsey’a i Morrisa W. Travers’a w Wielka Brytania w 1898 .Ramsay and Travers wykryli krypton w fazie argonowej pozostałej po odparowaniu dużej ilości ciekłego powietrza.
Krypton otrzymuje się w procesie destylacji frakcyjnej skroplonego powietrza
Jest on stosowany przede wszystkim w produktach oświetleniowych -w mieszaninie z argonem używa się go w lampach fluorescencyjnych. Bardzo istotnym zastosowaniem kryptonu są lampy stroboskopowe używane na pasach startowych lotnisk. Izotop kryptonu 85Kr znalazł zastosowanie w radioanalizie chemicznej i w medycynie (w terapii antynowotworowej). Krypton jest używany także w lampach fotograficznych. Jego zastosowania ograniczone są jego ceną - 1 dm3 tego gazu kosztuje ok. 30 dolarów.
Krypton występujący naturalnie składa się z 6 stabilnych izotopów. Pierwiastek ten jest obojętny chemicznie mniej jednak niż hel, neon czy argon.

Ksenon
Ksenon jest we Wszechświecie mniej rozpowszechniony niż krzem - na 1000 atomów krzemu przypada 0.04 atomów ksenonu. Na Ziemi ta proporcja wygląda inaczej - na taką samą ilość atomów krzemu przypada tylko 0.000000004 atomu ksenonu. Zawartość tego pierwiastka w powietrzu wynosi 0.000008% objętościowych. Radon często towarzyszy złożom rud uranowych. Występuje także w niektórych źródłach mineralnych w bardzo niewielkich ilościach. 
Ksenon został odkryty przez: Williama Ramsay’a, Morrisa W. Travers’a w Wielkiej Brytanii, w 1898 r. w pozostałości po destylacji powietrza. Nazwa pochodzi od greckiego słowa "xenos" znaczącego "obcy”.
Ksenon otrzymuje się przez destylację frakcyjną powietrza - jest on produktem ubocznym w procesie otrzymywania azotu i tlenu.
Gaz ten stosowany jest w produkcji działek elektronowych, lamp stroboskopowych i antybakteryjnych i lamp używanych do konstrukcji laserów wysokiej mocy. 
Tlenki ksenonu są używane w chemii analitycznej jako czynniki utleniające. 
Izotopy 133Xe i 135Xe powstają w reaktorach jądrowych chłodzonych powietrzem. Izotop 133Xe znalazł zastosowanie w radioskopii. 
Naturalny ksenon składa się z dziewięciu stabilnych izotopów. Oprócz tego zidentyfikowano następnych 20 izotopów. Przed 1962 uważano, że ksenon i inne gazy szlachetne nie tworzą związków chemicznych. Kilka lat później obalono ten pogląd. Do tej pory poznano ksenonian sodu (VI), deuterek ksenonu, wodorek ksenonu, difluorek, tetrafluorek i hexafluorek ksenonu. Otrzymano również trójtlenek ksenonu - o właściwościach wybuchowych.