Ädelgaser
Ädelgaser
I luften finns många olika ämnen, några av dem ämnena är så kallade ädelgaser. Ädelgaser är de grundämnen som tillhör grupp 18 i det periodiska systemet. De är väldigt ovanliga och totalt utger de knappt 1% av luften. Argon (Ar) är den mest förekommande ädelgasen i luften.
Denna grupp i de periodiska systemet har många liknande egenskaper. Vid rumstemperatur, 25 celsius, är alla i gasform, och deras smält- och kokpunkter är väldigt nära varandra. Kokpunkterna är väldigt låga, men desto tyngre en ädelgas är desto högre är kokpunkten.
De här grundämnena är helt smak-, färg- och luktlösa och även mycket svårtantändliga.
De kan dessutom leda elektricitet och flourescera. Flourescera är när materia utstrålar ljus efter att ha absorberat ljus. De kännetecknas också eftersom dem är icke-metalliska.
Alla ädelgaser, förutom helium och neon, är tätare än luft.
De sju ädelgaserna är de mest stabila elementen som vi känner till. Detta beror på att deras valensskal innehåller det maximala antalet elektroner. När det yttre skalet är fullt behöver atomen varken släppa ifrån eller söka upp nya elektroner för att komplettera skalet. Detta innebär att atomerna inte reagerar med andra ämnen och skapar kemiska föreningar eller kemiska reaktioner. De har därför kallats för inerta gaser, vilket menas med att dem är reaktionströga. Fast detta begrepp stämmer inte alltid. I vissa speciella fall har faktiskt de tyngre ädelgaserna reagerat med fluor och syre, fast detta sker väldigt sällan. På senaste tiden har forskare lyckats pressa ädelgaserna till att reagera med andra ämnen, men detta är under konstgjorda omständigheter. Begreppet inert stämmer därför nästan alltid men med några få undantag.
Namnet “ädelgas” kommer ifrån det faktum att den väldigt sällan reagerar med andra ämnen, ädel, och ordet gas för att de är i gasform i rumstemperatur.
De ädelgaser som är mest uttnyttjade är helium, neon, argon och krypton. Fast xenon, radon och ununoktium räknas även till den artonde gruppen.
Helium förkortas He. Denna ädelgas väger väldigt lite, den är till och med lättare än luften. Detta faktum gör att den är mycket användbar i bland annat ballonger och luftskepp. Helium är dessutom en mycket ofarlig gas eftersom den inte kan brinna.
Ute i kosmos kan man finna helium på många ställen, bland annat i stjärnor. I stjärnor sker fusion, då väte slår ihop sig med väte och bildar helium.
Helium är det vanligaste grundämnet i rymden efter väte och forskare tror att den största delen av heliumet skapades i universums uppkomst.
Vi får till största del det helium som vi använder på jorden från naturgas. Naturgas är en gasbladning, som innehåller störst del metan, som finns i fickor i jordskorpan. Det kan även kallas för fossilgas och är ett mycket effektivt bränsle. Den heliumrika naturgasen finns främst i USA och pumpas där upp från marken. För att separera de olika gaserna i naturgasen använder man sig av olika metoder. Metoderna är speciella för att separera på ämnen med liknande kokpunkter.
Argon, förkortad Ar, är den mest förekommande ädelgasen och man utvinner den i det flesta fall från luften.
Neon, som förkortas Ne, är en ädelgas. Den utvinns som de flesta andra ädelgaser (utom helium) från flytande luft.
1898, det år då två forskare upptäckte två nya ädelgaser. Neon, krypton och argon. Allt började när Sir William Ramsey och han son, Morris William Travers tillsammans hade planerat att försöka framställa att ämne med atomvikten 20, men istället fick fram en helt ny siffra på atomvikten. Atomvikten på den framtida ädelgasen krypton. De försökte sedan ännu en gång genom att tillverka ca tre liter argon som de sedan skulle föra ned i flytande luft, minska trycket och ta den gas som avdunstade först. När de tog den gasen genom ett rör lyste den med hjälp av elektricitet i en röd färg, men även linjer av violetta och gröna färger började att synas. Ramsey och hans son bestämde snart att döpa denna gas till neon efter det grekiska ordet “neos” som betyder “ny”. Detta tyckte de var ett väldigt passande namn att ge till denna fantastiska nya ädelgasen, eftersom att man kunde få den att skifta färg. Det kan vi även se dag, då neon mest används som en gasfyllnad i lysrör, på en reklamskylt och prydnad.
Krypton är en ganska sällsynt ädelgas i jordens atmosfär och den förkortas Kr. Man framställer krypton på samma sätt som dem andra ädelgaserna, genom luft.
Argon, neon och krypton är tre olika ädelgaser men dem används till väldigt liknande saker.
Alla tre är mycket användbara i olika slags belysningar.
Det vi förknippar mest till denna slags belysning är neon. I vanliga fall är Neonet färglöst, men när elekricitet passerar genom gasen avger den ett rött ljus. Eftersom den har denna egenskap så används den som gasfyllnad i lysrör. För att det ska lysa sänder man alltså elektricitet genom rören.
Om man vill ha några andra färger så brukar man använda argon. Argon avger ett blått ljus. Man kan även använda Krypton. Lysrören används oftast till reklam och prydnad.
Eftersom ädelgaser är inerta, reaktionströga, så används dem ofta som skyddsgaser. Skyddgaser finns där för att hålla andra ämnen ifrån att reagera med varandra. Det behövs när man jobbar med ämnen som inte tål syre och kväve. T ex. när man svetsar metall eller vid tillverkning av läkemedel. Eftersom argon är billigast så är det den mest använda skyddsgasen.
Argon har en viktig del i glödlampan eftersom den motverkar volframtråden från oxidering. Oxidering är när ett grundämne reagerar med syre.
Om det var syre i glödlampan så hade volframtråden snabbt brunnit upp, en snabb oxidation hade skett.
Egentligen är Krypton bättre att använda i glödlampor, eftersom den har lägre värmeldeningsförmåga vilket ger glödtråden en högre temperatur och ljusstyrka. Men eftersom Argon är lättare att få tag på och mycket billigare så används den oftare.
Xenon är en mycket ovanlig ädelgas här på jorden. Den förkortas Xe och är uppkallad efter det grekiska ordet främling. Xenon är ganska så svårt och dyrt att framställa men trots det har den ett antal användningsområden. T ex. fotografiska blixtar, narkos, laser pumpning-lampor och bakteriedödande.
Radon har beteckningen Rn och är en radioaktiv ädelgas. På grund av att Radon är radioaktivt kan man tro att den är väldigt farlig för hälsan, men egentligen så är det inte själva ämnet som är farligt, utan det är i mesta fall sönderfallsprodukterna (radondöttrarna) som kan skapa allvarliga hälsoproblem. I de finns det joner som kan fästa sig vid lungorna då de andas in och kan leda till lungcancer. Denna ädelgas förekommer naturligt ifrån ruttnad radium.
Eftersom den är farlig har den inte så många användningsomården, men den används i strålbehandling av cancer.
Ununoktium betecknas som Uuo i det periodiska systemet. Denna typ av atom är mycket instabil och radioaktiv. Man upptäckte den så sent som år 2002 och sen dess har man lyckats studera ununoktiomatomer tre gånger helt bekräftat. Därför har man inte så mycket verifierad fakta, utan snarare teorier. Dock är det en riktigt stor fara om man får fram en stor massa av detta grundämne, då det riskerar att ge skyhöga strålningsnivåer.
De flesta ädelgaser framställs med hjälp av en metod som kallas fraktionerad destillation. Den används för att skilja på olika ämnen med liknande kokpunkter i en blandning. När man ska separera ädelgaserna så gör man det från flytande luft.
Metoden börjar med att blandningen förångas och sedan följer flera steg som ger det slutliga resultatet med att de olika ämnena tappas av och tas till vara.
Sammanfattat kan man säga att ädelgaser är icke-metalliska grundämnen med fullt yttre elektronskal. Det fulla valensskalet gör att dem inte reagerar så ofta, men under senare tid har man under konstgjorda former lyckats få de inerta gaserna att reagera.
Trots att vi på senaste tiden har fått mycket fakta om ädelgaserna så finns det mycket att lära om
t ex. Ununoktium.