Редкие газы физические свойства

Размеры настоящей работы не позволяют нам дать исчерпывающее изложение всех физических свойств редких газов. Подробное изложение электрических, оптических, магнитных свойств редких газов, а также их применения должно составить содержание специальной работы. В настоящем разделе мы ограничимся изложением некоторых общих свойств редких газов. Термические свойства рассматриваемых газов частично освещены в последующих главах. [c.13]

На практике индивидуальные газы применяют очень редко, а имеют дело с их смесями. Отличительная особенность смесей газов состоит в том, что для их описания, кроме обычных физических свойств (Р, V, Т, т а т. п.), используют еще одно свойство — состав. [c.17]

Основные физические и химические свойства редких газов [c.260]

Основные физические свойства редких газов приведены в табл. 32. Из всех редких газов наименьшим удельным весом обладает гелий. Именно это и дало возможность применять гелий для напол-нения дирижаблей. Помимо небольшого удельного веса гелий обладает и другими исключительными свойствами температуры сжижения и плавления гелия являются наиболее низкими из достигнутых в настоящее время температура плавления гелия отстоит от температуры абсолютного нуля всего на 0,8". В табл. 32 для сравнения указаны также свойства водорода, кислорода и азота. [c.260]

Основные физические свойства редких газов [c.260]

Известны также методы, в которых после удаления из газа всех компонентов, кроме редких, определяют и гелий и аргон путем определения физических свойств смеси (удельный вес и др.), пренебрегая содержанием Не, Кг и Хе. [c.262]

Не -1- Ne, а поглощенный сумму Аг + Кг -Ь Хе. Многочисленные наблюдения показали что содержание Ne, Кг и Хе в природных газах очень мало по сравнению с содержанием Не и Аг, поэтому не поглощенный углем газ принимают за гелий, а поглощенный — за аргон. Во всяком случае для большинства практических целей подобное предположение вполне допустимо. Таким образом, при всех анализах, когда интересующим объектом является гелий или аргон, можно считать, что смесь редких газов состоит из двух компонентов. Следовательно, анализ этой бинарной смеси может производиться путем определения какого-либо физического свойства этой смеси. Подобный метод анализа на редкие газы и был предложен автором настоящей монографии. Анализ бинарной смеси можно производить путем измерения удельного веса или коэфициента преломления или путем сравнения теплопроводности анализируемой смеси и стандартного газа. Схема прибора, основанного на подобных измерениях, представлена на фиг. ЮЗ, б. Этот прибор состоит из бюретки 7, трубки с металлическим кальцием 4, манометра 2 и газовых микровесов или камеры для сравнения теплопроводности газа J [34]. [c.272]

С другой стороны, жидкости, несомненно, ближе к твердым телам, чем к газам, по ряду физических свойств. Очевидным примером является плотность возрастание объема при плавлении редко превосходит 10% это показывает, что молекулы жидкости находятся ненамного дальше друг от друга, чем в твердом теле. У ряда веществ объем в действительности уменьшается при плавлении. Это показывает, что атомы или молекулы в жидкости упакованы более плотно, чем в твердом теле. Сжимаемость жидкости также гораздо ближе к сжимаемости твердого тела, чем к очень большой сжимаемости газа, и теплоемкость жидкости несколько выше точки плавления, обычно сравнительно мало отличается от теплоемкости твердого вещества немного ниже температуры плавления. [c.277]

В принципе можно выделять отдельные члены гомологических рядов — насыщенные или ненасыщенные углеводороды, циклические углеводороды или их производные, — независимо от того, являются они членами одного гомологического ряда или только близки но физическим и химическим свойствам, как, например, редкие газы, галогены и пр. Оказалось, что газы сходной структуры и близких молекулярных размеров имеют сходные значения С/, рассчитанные на 1 г неполярного адсорбента, даже если они различаются по точкам кипения. Наоборот, газы различного строения различаются сильно, даже если температуры их кипения одинаковы (табл. 4). [c.94]

Физические свойства редких газов приведены в табл. 14. [c.90]

Анализируя редкие газы приходится пользоваться физическими и физико-химическими методами анализа, основанными на различии характерных физико-химических свойств газов их плотности, упругости насыщенного пара, теплопроводности, адсорбции на твердых адсорбентах, потенциале зажигания и т. п. [c.267]

Атомы инертных газов, иногда называемых редкими или благородными, имеют на валентных уровнях по 8 электронов, за исключением гелия, у которого всего 2 электрона. Эти заполненные уровни очень устойчивы, о чем свидетельствуют высокие значения потенциалов ионизации, особенно для легких элементов группы (табл. 23.1). Все элементы этой группы в свободном виде — низкокипящие вещества, физические свойства которых весьма закономерно изменяются с увеличением заряда ядра атома. Из всех известных веществ гелий имеет самую низкую точку кипения. Вследствие монотонного увеличения теплоты парообразования точки кипения инертных газов закономерно возрастают с увеличением порядкового номера. [c.454]

Процессы извлечения инертных газов из воздуха значительно отличаются один от другого в зависимости от их физических свойств и содержания в воздухе. В то время как аргон по существу не является редким газом, так как содержится в воздухе в значительном количестве (0,912%), для получения 1 -и криптона нужно переработать около [c.326]

Существуют различные теоретические модели сольватации электрона и понимания его физических свойств (УФ- и ЭПР-спектров и т. д.) — от очень грубых до весьма подробных и сложных. Рассмотрение этих моделей полезно как введение в обсуждение общих моделей сольватации молекул (разд. 8.5 — 8.10). Здесь мы ограничимся обсуждением локализованного электрона и не будем рассматривать случай делокализованного электрона, который встречается в средах сжиженных редких газов или неполярных углеводородов. [c.250]

При рассмотрении неупорядоченного состояния необходим различный подход к газу и к жидкости. Это различие обусловлено тем, что в газах при не слишком высоком давлении и не слишком низкой температуре молекулы практически не влияют одна на другую. Однако наблюдаемые незначительные отклонения от законов идеальных газов показывают, что и здесь имеются силы межмолекулярного взаимодействия. Правда, использование этих отклонений, сравнительно легко поддающихся теоретической обработке, для определения межмолекулярных сил в органических соединениях невозможно потому, что необходимые для этого измерения проводились очень редко и большей частью неточно. Значительно больше силы межмолекулярного взаимодействия проявляются в ж и д-к о с т и. Но здесь затруднено теоретическое рассмотрение вследствие плотной упаковки молекул силы взаимодействия проявляются настолько сильно, что в той или иной мере возникает известное преимущественное расположение, не поддающееся расчету на основании общих предположений. Однако многие физические свойства как чистых жидкостей, так и растворов позволяют СУДИТЬ о взаимодействии между молекулами, хотя теоретически оно трудно поддается обработке. Эта группа свойств называется когезионными свойствам и, так как они характеризуют силу сцепления молекУЛ в жидкости. К когезионным свойствам относятся как механические, так и термодинамические величины, как-то плотность, поверхностное натяжение, внутреннее трение, теплота испарения. Все эти величины связаны с межмоле-кулярными силами. Однако последние являются лишь выражением индивидуальных особенностей молекул и поэтому определяются строением молекУЛ. Основные особенности структуры, от которых зависят межмолекулярные силы, определяются не только взаимным расположением атомов, как оно дается стереохимией, — имеется еще и другая решающая причина, которую не совсем строго назвали характером (состоянием) связи атомов. Таким образом, межмолекулярные силы дают сведения как о расположении атомов в молекулах, так и о характере связи. Правда, связь между деталями структуры [c.33]

Обычные методы газового анализа, основанные на поглощении отдельных компонентов газовой смеси различными химическими реагентами при определении редких газов совершенно неприменимы, поскольку основным отличительным свойством всех редких газов является их химическая инертность. Невозможность определения редких газов химическим путем привела к тому, что все современные методы -анализа на редкие газы базируются главным образом на физических свойствах редких газов. [c.13]

Открытие редких газов — одно из интереснейших событий в истории науки. Б течение 3—4 лет была открыта группа газов с характерными физическими свойствами, которые позволяют применить их в различнейших областях техники. К сожалению, эти газы рассеяны в природе в таких малых количествах, что всякие предположения и идеи об их практическом применении казались, еще сравнительно недавно, лишенными практического значения. В самом деле, кто мог предположить, что редкий газ гелий, в течение ряда лет являвшийся лишь предметом научных исследований, получит военно-промышленное значение и будет добываться в промышленных количествах Еще 7—8 лет тому назад проблема промышленного применения редчайших из редких газов — криптона и ксенона для наполнения ламп накаливания казалась неосуществимой и лишенной практического значения, а ныне — это актуальная промышленная задача, которая вполне осуществима и фактически уже осуществляется. [c.6]

Аналитическая методика определения редких газов весьма сложна, что обусловлено их химической инертностью и ничтожным содержанием в исследуемых газах (воздухе, природных газах и т. д.). Отмеченное обстоятельство приводит к тому, что основные методы анализа редких газов базируются на их характерных физических свойствах теплопроводности, коэфициенте преломления, потенциалах зажигания, характерных спектрах, плотности, адсорбционной способности и пр. Подробное изложение сложной методики анализа редких газов должно составлять предмет специального руководства. В настоящей главе дается описание основных методов анализа редких газов. [c.134]

Уравнение (П1.54) показывает зависимость коэффициента массопереноса от скорости газа, а также от свойств газа-носителя и коэффициента диффузии адсорбируемого газа, тогда как коэффициент диффузии в порах [уравнение (1П.55)] является в основном функцией внутренней пористости х и общего коэффициента диффузии. Чтобы определить, какая стадия — первая или вторая — влияет на скорость всего процесса, необходимо знание свойств всей системы, что возможно только в редких случаях. Поэтому практически нельзя избежать эмпирических методов проектирования. Здесь будут рассмотрены наиболее распространенные адсорбенты и газы, для очистки которых они используются, а также типы установок. Адсорбенты могут быть разделены на три группы неполярные твердые вещества, где происходит в основном физическая адсорбция [c.158]

Если растворенные газы не вступают в химические реакции с содержащимися в воде солями, то последние влияют на растворимость газов чисто физически, изменяя свойства воды как растворители (эффект Сеченова). Этот эффект приводит в большинстве случаев к уменьшению растворимости (высаливание) и редко к увеличению растворимости (всаливание). [c.129]

Соединения металлов и неметаллов с серой — сульфиды — являются одним из важнейших в практическом и в теоретическом отношении классов неорганических соединений. Сера обладает высокой химической активностью и образует соединения практически со всеми элементами Периодической системы Д. И. Менделеева, за исключением инертных газов. Наибольшее число сульфидных фаз образуют переходные металлы. Многие природные соединения цветных и редких металлов являются сульфидами. Сульфиды широко используют в металлургии цветных и редких металлов, технике полупроводников и люминофоров, аналитической химии, химической технологии, машиностроении. Особенно интересны сульфиды переходных металлов П1—VI групп Периодической системы, физико-химические свойства и методы получения которых еще сравнительно мало изучены. Некоторые физические и физико-технические свойства сульфидов переходных металлов уникальны (термоэлектрические, магнитные, смазочные, каталитическая активность). [c.5]

Полные сведения о редком неорганическом веществе. Например, необходимо собрать сведения о дифториде криптона КгР >. В основном издании справочника Гмелина том, посвященный благородным газам (систематический номер I), вышел в 1926 г. никакие соединения благородных газов в нем не упоминаются — они еще не были известны. В 1970 г. в дополнении к справочнику Гмелина вышел том, посвященный соединениям благородных газов в нем описывается и дифторид криптона — его получение, физические и химические свойства. Указывается, что литература использована по март 1970 г. [c.159]

Физические и химические свойства газообразного и жидкого водорода, гелия. Водород — самый легкий из газов, молекулы его движутся быстрее молекул других газов. Поэтому водород характеризуется наибольшей скоростью диффузии и высокой теплопроводностью. Водород имеет два редких изотопа дейтерий и тритий. Водород является взрывоопасным, но нетоксичным веществом. Коррозионного действия на конструкционные материалы он не оказывает. Жидкий водород бесцветен, прозрачен и не имеет запаха, он в 14 раз легче воды, В жидком водороде затвердевают почти все газы, кроме гелия. При конденсации и замерзании воздуха или кислорода в жидком водороде возникает потенциальная опасность взрыва. В обычных условиях водород малоактивен. Его активность сильно возрастает при нагревании, под действием электрического разряда, ультрафиолетового излучения, радиоактивных излучений и в присутствии катализаторов. Повышение химической активности водорода под действием перечисленных факторов в известной мере объясняется частичным образованием атомарного водорода, который значительно более активен, чем молекулярный. Водород — хороший восстановитель отнимая кислород от окислов металлов, водород восстанавливает их. [c.151]

Независимо от способа получения порошка его частицы отличаются друг от друга размерами, формой и другими признаками. Перевод исходного материала в порошкообразное состояние весьма редко является конечной целью той или иной технологии. Чаще всего порошки используют как полуфабрикаты для проведения последующих технологических процессов химических реакций в гетерогенных системах газ — твердое или жидкость - твердое, гранулирования, производства прессовых изделий и т. д. Поэтому необходимо учитывать, что физические и химические свойства частиц порошка неодинаковы, оперировать же с большим числом функций распределения отдельных свойств по частицам крайне трудно, тем более, что в большинстве случаев надежные методы отыскания этих функций, особенно для тонких порошков, отсутствуют. Поэтому преимущественно принято считать, что одинаковые по форме и размерам частицы имеют одинаковые свойства. Это справедливо при предположении, что материал, из которого получен порошок, однороден, или при существовании эффективных способов усреднения неравномерно распределенных свойств по геометрически одинаковым частицам. Исходя из принятого допущения определяющее значение приобретают функции массового или объемного распределения частиц порошка по их геометрическим характеристикам, т. е. гранулометрический состав порошка. [c.9]

К физическим свойствам элементов. Графики занисимости между атомными весами и температурами плавления, температурами кипения, коэффициентами расширения и магнитной восириимчивостп, мольными объемами, частотами колебаний и потенциалами ионизации показывают периодические возрастания и убывания. Некоторые из таких данных приведены в табл. 2. Температуры плавления взяты из таблиц Ландольта — Бернштейна. Атомные объемы, использованные в работе Лотара Мейера, установившего их периодичность, были в дальнейшем пересмотрены Бауром [2], по даппым которого построен приведенный на рис. 1 график. Периодичность изменения свойств сжимаемости элементов впервые была обнаружена Ричардсом [3], п некоторые из его данных прпведены в табл. 2. Использованные им величины, как правило, относились к температуре 293,1° К и были выра кены в обратных мегабарах. Более точные величины получены Бриджменом [4] для температуры 303,1° К, причем в качестве единиц измерения он использовал (кг1см ) . Данные Бриджмена относятся к бесконечно малым давлениям, и они получены экстраполяцией сжимаемостей, измеренных при различных давлениях. За исключением водорода, азота, кислорода, галогенов и редких газов, атомные объемы и сжимаемости приведены для элементов в твердом состоянии. [c.191]

Если мы имеем бинарную смесь газов, то содержание каждого из компонентов может быть определено как это описано выше, путем измерения физических свойств смеси, например удельного веса , теплопроводности и т. п. Так как полная смесь редких газов состоит из пяти компонентов, то прежде всего ее необходимо разделить на несколько фракций, чтобы в каждой фракции было не больше двух компонентов. Дальнейшая задача заключается в испытании физических свойств этих фракций, состоящих из бинарных смесей, откуда и можно вычислить содержание каждого из компонентов. [c.273]

Поскольку актиний трудно выделить из природных источников, исследователи давно пришли к выводу, что химические свойства актиния очень близки к химическим свойствам лантана и редкоземельных элементов. Актиний, как и редкоземельные элементы, образует не растворимые в воде фторид, гидроокись, оксалат, карбонат и фосфат. Физические свойства галогенидов актиния, насколько они изучены, очень похожи на свойства соответствующих галогенидов редких земель. Все те чистые соединения актиния, которые были приготовлены и охарактеризованы, изострук-турны с соответствующими соединениями лантана. Кристаллохимические исследования показали, что размеры иона Ас наибольшие из всех известных трехзарядных ионов радиус его равен 1,10 А. Ионный радиус лантана равен 1,06 А, небольшое различие ионных радиусов (0,04 А), наряду с тем фактом, что оба иона имеют аналогичную электронную структуру инертного газа, в равной мере обусловливает сходство химических свойств. Заключение о подобии актиния и редких земель подтверждается его поведением при соосаждении с носителями. Из табл. 2.2 очевидно, что химические свойства Ас , о которых можно судить на основании наблюдаемого поведения при соосаждении с носителями, действительно [c.19]

Для теории диффузии и электропроводности, для изучения превра-1цений в металлах при термической обработке и для многих других крупных теоретических и практических проблем важно изучение самодиффузии, т. е. диффузии вещества в среду из того же вещества. Без меченых атомов самодиффузии, очевидно, не наблюдаема и не может быть измерена, за исключением таких редких и очень специальных случаев, как водород, для которого можно было найти коэффициент диффузии орто-модификации в нормальный водород. Но даже и в этом примере, строго говоря, измерялась не самодиффузия, а взаимная диффузия двух газов, довольно сильно различающихся по физическим свойствам. Без применения меченых атомов скорость самодиффузии может быть лишь найдена расчетным путем, например, из электропроводности, но пригодность применяемых для этого соотношений сама нуждалась в экспериментальной проверке. Измерение самодиффузии является одним из примеров специфического применения меченых атомов к разрешению задач, экспериментальное исследование которых без них принципиально невозможно. [c.227]

Процессы извлечения инертных газов из воздуха значительно отличаются один от другого в зависимости от их физических свойств и содержания в воздухе. В то время как аргон по существу не является редким газом, так как содержится в воиухе в значительном количестве (0,912%), для получения 1 криптона нужно переработать около 1 000 000 воздуха, так как в нем имеется только 0,00011% криптона. Практически необходимое количество воздуха будет еще больше, так как криптон извлекают из воздуха примерно на 50—60%- Содержащиеся в воздухе наряду с аргоном, криптоном и ксеноном легкие инертные газы (неон и гелий), извлекают из воздуха лишь на небольшом количестве установок. [c.370]

При поисковых и разведочных работах на редкие газы до последнего времени определение гелия и аргона в газах не производилось, поскольку для этого требовался жидкий воздух, иметь который в полевых условиях не представлялось возможным. Поэтому для определения редких газов пробы газа обычно посылались в Москву или Ленинград. Подобное положение представляло большие неудобства, так как работа геологов происходила вслепую, из-за чего и темп поисковых и разведочных работ сильно задерживался. За последнее время было предложено два метода определения редких газов без применения жидкого воздуха первоначально —метод Соколова с определением Пе и А по отдельности путем измерения физических свойств смеси редких газов, и вскоре после него—метод Черепенникова с определением Не фракционировкой газа углем, охлажденным твердой углекислотой. Применение этих методов дало возможность впервые в 1931 г. провести определение редких газов без применения жидкого воздуха в районах разведок. Следует заметить, что прибор Черепенникова является все-таки прибором стационарного тина. Большие количества ртути и углекислоты в баллонах, требуемые для работы прибора, не дают возможности пользоваться им как переносным прибором при поисковых работах. В противоположность прибору Черепенникова приборы Соколова являются именно приборами переносного типа и вполне пригодны для анализов газа как при поисковой, так и разведочной работе. Количества ртути и реактивов, необходимые для работы прибора Соколова, очень невелики, так что прибор со всеми необходимыми для анализа реактивами легко может переноситься одним человеком. [c.33]

Современная неорганическая химия состоит из многих самостоятельных разделов, например химии комплексных соединений, химии неорганических полимеров, химии полупроводников, металлохимии, физико-химического анализа, химии редких металлов, радиохимии и т. п. Неорганическая химия давно перешагнула стадию описательной науки и в настоящее время переживает свое второе рождение в результате широкого привлечения квантовохимических методов, зонной модели энергетического спектра электронов, открытия валентнохимических соединений благородных газов, целенаправленного синтеза материалов с особыми физическими и химическими свойствами. На основе глубокого изучения зависимости между химическим строением и свойствами она успешно решает главную задачу создание новых неорганических веи еств с заданными свойствами. Неорганическая химия, как и любая естественная наука, руководствуется методологией диалектического материализма, следовательно, опирается на ленинскую теорию отражения От живого созерцания к абстрактному мышлению и от него к практике... . Живое созерцание осуществляется, как правило, при помощи эксперимента — наблюдения явлений в искусственно созданных условиях. Из экспериментальных методов важнейшим является метод химических реакций. Химические реакции — превращение одних веществ в другие путем изменения состава и химического строения. Во-первых, химические реакции дают возможность исследовать химические свойства вещества. Аналитическая химия использует химические реакции для установления качественного и количественного состава вещества. Кроме того, но химическим реакциям исследуемого вещества можно косвенно судить о его химическом строении. Прямые же методы установления химического строения в большинстве своем основаны на использовании физических явлений. Во-вторых, на основе химических реакций осуществляется неорганический синтез. За последнее время неорганический синтез достиг большого успеха, особенно в получении особочистых соединений в виде монокристаллов. Этому способствовало применение высоких температур и давлений, глубокого вакуума, внедрение бесконтейнерных способов синтеза и т. п. [c.7]

Существующие справочники термодинамических свойств газов за редкими исключениями носят компилятивный характер. В большинстве случаев составители механически переносили в справочники таблицы термодинамических функций из оригинальных работ, не принимая во внимание изменения физических и молекулярных постоянных за время, прошедшее после опубликования этих работ. Это относится прежде всего к справочнику, составленному Цейзе [4384]. Крупным недостатком всех справочников (за исключением справочника Хилзенрата и др. [20761) является отсутствие анализа точности приведенных таблиц термодинамических функций. [c.137]

Менделеев всегда был сторонником строгих количественных теорий в химии иными словами, он не видел возможности решить многие проблемы, связанные с периодическим законом, в частности проблему редких земель, только химическим, в основном качественным, путем. Это делает логичным его переход к поискам физических обоснований таблицы элементов, а отсюда вытекает его стремление решить проблему тяготения, ибо свойства элементов, согласно периодическому закону, рассматривались зависящими от атомного веса. Поэтому Менделеев занялся поисками так называемого мирового эфира — наилегчайшего химического элемента, где бы тяготение проявлялось в чистом виде . А это, в свою очередь, объясняло переход Менделеева к изучению упругости сильно разреженных газов. [c.47]

Сохранилось из всего курса лишь 16 лекций (последняя не полностью). Одна из них заканчивается указанием на то, что химические движения связаны с физическими и механическими (т. XV, стр. 375) в лекции, посвященной растворам, говорится, что, хотя между неопределенными и определенными химическими соединениями существует различие, однако оно не абсолютное, а только относительное (т. XV, стр. 395) она заканчивается выводом, что в твердом состоянии кристаллы эти (соды. — Ред.), как в расплавленном, обладают всеми свойствами растворов, т. е. неопределеиных химических соединений (т. XV, стр. 396) в лекции, посвященной воздуху, высказывается мысль, нашедшая позднее отражение в ряде работ Менделеева вплоть до доб. Зg Все небесное пространство наполнено некоторой чрезвычайно редкой атмосферой, называемой эфиром, который есть не что иное, как рассеянные частицы газа, не подвергнувшиеся притяжению планеты или небесных светил.. . Присутствие эфира в небесных светилах доказывается замедлением в движении их, что было особенно точно доказано для комет т. XV, стр. 432). Стр. 195) [c.612]

Однако вполне понятно, что искание простоты отношений, подведение их под арифметические (кратность) или геометрпческне прогрессии только тогда у Дальтона увенчиваются успехом, когда изучаемые явления в действительности обладают подобного рода свойством. Все это имеет место лишь в сравнительно редких случаях. Более сложные физические и физико-химические явления, в частности явления гетерогенного равновесия между насыщенным паром и жидкостью, между газом и абсорбирующим этот газ растворителем и др., с которыми пытался оперировать Дальтон, оказываются зависящими как от внешних условий, так и от природы исследуемого вещества, а потому совершенно не укладываются в рамки чисто механического объяснения. Вот почему в этих случаях искание простоты отношений оканчивается у Да.яьтона неизменным провалом, что и было использовано его противниками в целях дискредитации его взглядов в целом. [c.54]