考考你,霓虹燈為什么是帶顏色的?什么?是因?yàn)榻o燈管的玻璃染上色了?零分!正確答案應(yīng)該是——燈管里住著好幾只“懶羊羊”呢!當(dāng)然,你看不見(jiàn)它們就是啦!
1868年,一些天文學(xué)家在太陽(yáng)的光譜中發(fā)現(xiàn)了一條特殊的黃色譜線,于是他們推斷,在太陽(yáng)的光線中可能有一種未知元素存在。后來(lái),這種元素真的被發(fā)現(xiàn)了,人們將它命名為“氦”,意為“太陽(yáng)元素”。
一開(kāi)始,人們以為氦只在太陽(yáng)上才存在。二十多年后,一位名叫拉姆塞的化學(xué)家把一種鈾礦石放在硫酸中蒸餾,得到了一種既不能燃燒,又不能助燃的氣體。通過(guò)一系列的實(shí)驗(yàn),他不但從里面分離出了氦氣,還分離出了另外一些奇怪的氣體。這些氣體一點(diǎn)都不“活潑”,總是懶洋洋的,很難跟其他的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。所以,人們把它們稱為“惰性氣體元素”。
為啥這些元素會(huì)這么“懶”呢?這是因?yàn)?,在它們的原子中,電子在各個(gè)電子層中的排列剛好達(dá)到穩(wěn)定數(shù)目。這些電子層的結(jié)構(gòu)越穩(wěn)固,元素就越“懶”。直到1962年,也就是距離惰性氣體被發(fā)現(xiàn)將近一百年之后,科學(xué)家們幾經(jīng)努力,才制成了惰性氣體的化合物。這也是化學(xué)史上的重大突破之一。
這么“懶”的氣體能做什么呢?呵呵,它們的作用可大了!例如,在焊接精密的金屬零件時(shí),以及制造半導(dǎo)體晶體管的過(guò)程中,人們常用惰性氣體來(lái)作保護(hù)氣,來(lái)防止這些零件被空氣氧化。這些氣體還有一個(gè)特點(diǎn),就是通電時(shí)會(huì)發(fā)光。而且它們發(fā)出的光,顏色是彼此不同的。人們利用這個(gè)原理,將惰性氣體和水銀充進(jìn)燈管里,就得到了五光十色的霓虹燈?,F(xiàn)在,就讓我們來(lái)敲敲燈管:“別睡啦,該起床啦,快來(lái)做個(gè)自我介紹吧!”
我可是惰性氣體中的“雷神”!因?yàn)槲业姆烹娏ψ顝?qiáng)!人們使用的試電筆就是我的“杰作”。當(dāng)人們使用試電筆時(shí),電流從電筆一端流入,經(jīng)過(guò)我的“加工”,電流強(qiáng)度就會(huì)降到人體的安全范圍。當(dāng)你看到試電筆中間的“窗口”里亮起了紅色,那就是我在告訴你,電路通電良好,一切正常!
誰(shuí)說(shuō)我懶?。磕銈?cè)┩魅?!我在燈泡里保護(hù)燈絲,在博物館的展柜里保護(hù)文物,在啤酒桶里保護(hù)著里面的原料不被氧化,在“眼鏡蛇”導(dǎo)彈里還要保護(hù)追蹤器……這是因?yàn)?,我是地球的空氣中含量最高的惰性氣體,當(dāng)然會(huì)被最廣泛地開(kāi)發(fā)利用了!
聽(tīng)聽(tīng)咱的名字——神仙啊!沒(méi)錯(cuò),我經(jīng)常就是像神仙一樣,渾身光芒閃閃!在高壓電弧的放電作用下,我會(huì)產(chǎn)生出類似日光的明亮白光,因此人們可以用我做成“人造小太陽(yáng)”——氙燈。如果把這種燈的光聚集起來(lái),就可以生成2500℃的高溫!不管多么堅(jiān)固的金屬,都能被切割或熔化!
我就是“太陽(yáng)元素”!而且我也是地球上最難液化的氣體。只有在-269℃的低溫下,我才會(huì)變成液體的形態(tài)。所以,人們可以用我來(lái)取得-271℃的“絕對(duì)溫度”。在這個(gè)溫度下,有些金屬會(huì)出現(xiàn)超導(dǎo)體現(xiàn)象。磁懸浮列車就是根據(jù)這個(gè)原理制造出來(lái)的。
你們快閉上眼睛,我要起床啦!這是因?yàn)椋ㄉ想娭?,我?huì)變得很亮、很亮。機(jī)場(chǎng)跑道上的射燈,越野車的遠(yuǎn)光燈,礦山上的探照燈……都是用我做成的。因?yàn)槲矣幸欢ǖ姆派湫?,所以人們還可以用我制成不需電能的原子燈。