ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Кислород из "Основы общей химии Т 1" Следующий по времени открытия инертный газ — гелий ( солнечный ) был обнаружен на Солнце раньше, чем на Земле. Это оказалось возможным благодаря разработанному в 50-х годах прошлого века методу с п е к т р а л ьн о г о а н а л и з а. [c.41] Для измерения длин световых волн (п других очень малых длин) обычно применяются следующие единицы микрон (мк, ц) =0,001 лш=10-4 см миллимикрон. (ммк. шц) = 0,001 мк --= 10 7 см ангстрем (А) = 0.1 ммк = 10 8 см. [c.41] В этой системе обозначений 1 микрон=1 мкм, 1 миллимикрон—1 им и 1 ангстрем = 0,1 им. [c.41] Если внести в пламя горелки какую-нибудь летучую при нагревании соль натрия, оно окрасится в желтый цвет, при внесении летучих соединений меди — в сине-зеленый цвет и т. д. Каждый химический элемент при достаточном нагревании испускает лучи определенных, характерных для него длин волн. [c.42] Определение длин световых волн осуществляется с помощью спектроскопа. Прибор этот и дал возможность по спектру солнца установить его химический состав. Еще в 1868 г. были таким путем обнаружены линии, не отвечающие ни одному из известных веществ. Эти линии приписали новому элементу — гелию. На земле он был впервые (1895 г.) найден в газах, выделяющихся при нагревании минерала клевеита. [c.42] Через несколько лет после открытия аргона и гелия (в 1898 г.) были выделены из воздуха еще три инертных газа неон ( новый ), криптон ( скрытый ) и ксенон ( чуждый ). Насколько трудно было их обнаружить, видно из того, что 1 м3 воздуха, наряду с 9,3 л аргона, содержит лишь 16 мл неона, 5 мл гелия, 1 мл криптона и 0,08 мл ксенона. [c.42] Последний инертный газ—радон был открыт в 1900 г. при изучении некоторых минералов. Содержание его в атмосфере составляет лишь 6 10 18% по объему (что соответствует 1—2 атомам в кубическом сантиметре). [c.42] Для физической характеристики того или иного вещества наибольшее значение обычно имеет выяснение тех условий, при которых происходит изменение его агрегатного состояния (газообразного, жидкого или твердого). В твердом виде каждое вещество характеризуется некоторым строго закономерным расположением составляющих его частиц, в газообразном и жидком — более или менее беспорядочным. При последовательном нагревании твердого вещества энергия колебательного движения его частиц все время увеличивается, в результате чего усиливается и их взаимное расталкивание. Рано или поздно достигается такая температура (температура плавления), при которой притяжение частиц друг к другу уже не может обеспечить сохранение строгого порядка в их расположении вещество плавится. [c.42] Однако в жидкости взаимное притяжение молекул еще достаточно, чтобы удержать их вместе, и лишь отдельным, наиболее быстро в данный момент движущимся молекулам удается оторваться от поверхности. При дальнейшем нагревании число таких молекул все возрастает, т. е. увеличивается давление пара данного вещества. Наконец, достигается такая характерная для каждого вещества температура (температура кипения), при которой давление его пара становится равным внешнему давлению парообразование начинает идти не только с поверхности, но и в массе жидкости — последняя закипает . [c.43] Очевидно, что температура кипения должна сильно зависеть от внешнего давления. Напротив, температура плавления при небольших его колебаниях заметно не изменяется. [c.43] Наиболее практически важно знание тех температурных условий, которые отвечают изменениям агрегатных состояний при нормальном атмосферном давлении (760 мм рт. ст.). Они обычно и указываются как температуры или точки плавления (т. пл.) и кипения (т. кип.) рассматриваемого вещества. Значения их для инертных газов видны из приводимого ниже сопоставления. [c.43] На долю инфракрасных лучей приходится около 50% всей доходящей до Земли солнечной энергии, и они имеют основное значение для жизни растений. Лучи эти почти не задерживаются туманом (рис. П-12), что позволяет, в частности, фотографировать земную поверхность сквозь облачный покров. Инфракрасные лучи испускаются всяким нагретым предметом, в том числе каждым теплокровным животным (характерные длины волн порядка 0,01 мм). Исследованием, проведенным на гремучих змеях, было выяснено, что они имеют в передней части головы специальные теплочувствительные органы и при охоте руководствуются главным образом тепловым излучением своих жертв. Чувствительными приемниками инфракрасных лучей нагретый предмет может быть обнаружен с очень большого расстояния. Это позволяет, например, точно определять местонахождение самолетов в полной темноте. [c.44] Как видно из приведенных данных, теплоты испарения во всех случаях гораздо больше теплот плавления. И те, и другие величины возрастают вместе с повышением температур плавления и кипения инертных газов. [c.44] Получение гелия в больших количествах стало возможным лишь после открытия источников природных газов, содержащих гелий. В настоящее время газ этот стал доступен для многих отраслей техники. Весьма перспективна, например, электросварка металлов в атмосфере гелия. Такая атмосфера может быть использована также для консервирования пищевых продуктов. Гелий хранят в коричневых баллонах с белой надписью Гелий . [c.46] Так как плотность такого воздуха примерно в три раза меньше плотности обычного, дышать им гораздо легче. Этим обусловлено большое медицинское значение гелийного воздуха при лечении астмы, удуший и т. п., когда даже кратковременное облегчение дыхания больного может спасти ему жизнь. Подобный гелийному, ксено-новый воздух (80% ксенона, 20% кислорода) оказывает при вдыхании сильное наркотическое действие, что может найти медицинское использование. [c.47] Аргон (обычно в смеси с 14% азота), служит также для заполнения электроламп. Вследствие значительно меньшей теплопроводности еще лучше подходят для этой цели криптон и ксенон заполненные ими электролампы дают больше света при том же расходе энергии, лучше выдерживают перегрузку и долговечнее обычных. Атмосферой аргона широко пользуются как защитной при различных химических работах и производственных процессах, когда нужно изолировать реагирующие вещества от окружающего пространства. Хранят аргои в черных баллонах с синей надписью аргон и белой полосой под ней. [c.47] Основным источником промышленного получения кислорода является жидкий воздух. Выделяемый из него кислород содержит обычно лишь незначительные примеси азота и тяжелых инертных газов. Для получения особо чистого кислорода пользуются иногда разложением воды электрическим током. [c.48] Химическая сущность дыхания состоит в соединении углерода и водорода органических веществ с кислородом воздуха. Как у животных, так и у растений оно происходит в химическом смысле одинаково. Однако у растений параллельно протекает процесс питания под действием солнечных лучей организм растений синтезирует необходимые ему органические вещества из углекислого газа и воды, причем свободный кислород возвращается в атмосферу. Общее его количество, выделяемое растениями в процессе питания, примерно в четыре раза больше потребляемого ими при дыхании. [c.48] Окислительные процессы протекают гораздо энергичнее в чистом кислороде, чем на воздухе. Например, тлеющая лучинка вспыхивает и ярко горит в кислороде. Такой же эффект из всех бесцветных газов дает только закись азота, почти не встречающаяся в практике. Поэтому проба на тлеющую лучинку часто служит для доказательства того, что испытуемый газ является именно кислородом. [c.49] В результате разнообразных процессов окисления кислород постоянно переходит из свободного состояния в связанное. Однако количество свободного кислорода остается практически неизменным, так как убыль его компенсируется жизнедеятельностью растений. [c.49] Вернуться к основной статье