氪元素：稀有气体的神奇应用
氪元素：稀有气体的神奇应用
氪元素是一种稀有气体，在地球大气中含量极低，具有密度高、热导率低、透射率大等特性。它在照明、电子、医学等领域有着广泛的应用。本文将为您详细介绍氪元素的性质、用途及其对人体的影响。
氪元素的基本性质
氪（Kr）是化学元素周期表中的第36号元素，属于稀有气体（惰性气体）家族。其原子序数为36，相对原子质量为83.8，位于第一周期零族。氪是一种无色、无臭、无味的惰性气体，熔点为-156.6℃，沸点为-152.3℃。氪气不能燃烧，也不助燃，能吸收X-射线。氪具有密度高、热导率低、透射率大等性质。
氪元素的发现
氪的英文名称krypton来源于希腊文krptos，意为“隐藏的”。氪元素于1898年被英国化学家威廉·拉姆齐（William Ramsay）和莫里斯·特拉威斯（Morris W. Travers）发现。他们通过光谱分析液态空气蒸发后剩余的气体，发现了氪元素。与其他惰性气体一样，氪的化学性质极为稳定，不易与其他物质发生化学反应。直到1963年，科学家才成功合成了氪的首个化合物——二氟化氪（KrF₂）。
氪元素的分布
氪在地球大气中的含量非常稀少，仅为1.14×10-4%（体积）。氪的唯一工业来源是空气，在矿石和陨石中仅能发现痕量的氪。
氪元素的同位素
目前已知氪元素有25种同位素，包括氪72至氪95以及氪97。其中，氪78、氪80、氪82、氪83、氪84和氪86是6种稳定的同位素，没有放射性。由铀裂变和其他核反应产生的氪的放射性同位素约有20种，其中氪-85的半衰期为10.73年。
氪元素的用途
由于氪具有透射率高的特性，被广泛应用于矿灯和越野车照射灯。此外，氪还用于电子、电光源工业，以及气体激光器和等离子流中。液体氪可用作气泡室，用于探测粒子轨迹。放射性氪可用于密闭容器的检漏和材料厚度的连续性测定，还可以制成不需电能的原子灯。在医学领域，氪的同位素可用作显踪剂。
氪元素的制备方法
氪的制备方法主要包括以下几种：
- 从合成氨尾气中提取氪。通过提氩工艺流程副产氪和氙混合气，再经精馏、洗涤、除氧、吸附、解吸可制得99%的氪气。
- 空分法，从空分装置中提取氪、氙混合气。经提取贫氪、清除碳氢化合物和二氧化碳、分离，可制得99.99%的纯氪。
- 从核反应堆裂变气中提取氪，综合利用核反应堆的裂解废气中放射性的Kr85。
- 工业上实现的氟里昂溶剂吸收法。
- 工业上用分馏液体空气制得氪。
- 可从大型的空气液化分离塔内，在制氧或氮的同时从抽出的馏份中分出氪。
氪元素对人体的影响
氪无毒性，但因其麻醉性比空气高7倍以上，恐有窒息性之可能。人吸入含有50%氪气和50%空气的气体所引致的麻醉相当于在4倍大气压力之下吸入空气，也相当于在30米水深潜水。