氪元素：从发现到应用的全面科普

氪元素：从发现到应用的全面科普

氪

氪，读音为（ke），英文为krypton，化学元素符号为Kr，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-156.6℃，沸点-152.3℃，不能燃烧，也不助燃，能吸收X-射线。具有密度高，热导率低，透射率大等性质。氪气与其他惰性气体一样，化学性质极不活泼，不易与其他物质产生化学作用，已知的化合物有二氟化氪。氪具有比氩更多的分子量和低的热导率，通常使用氪气充填的闪光弧光灯作照明。

氪的发现

氪，英文为krypton，来源于希腊文krptos，元素符号Kr。1898年，英国的拉姆齐和特拉威斯用光谱分析液态空气蒸发氧气、氮气、氩后所剩下的残余气体时，发现了氪元素。氪气同其他惰性气体一样，不易与其他物质产生化学作用。但1962年首次合成出氙的化合物后，二氟化氪（KrF₂）也在1963年成功合成。

氪元素分布

氪的唯一工业来源是空气，在矿石和陨石中只发现了痕量氪。氪在地球大气中的含量为1.14×10-4%（体积）。

氪的同位素

已知的氪的同位素共有25种，包括氪72至氪95、氪97。氪有6种稳定性同位素：氪78、氪80、氪82、氪83、氪84、氪86，都没有放射性。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，氪–85的半衰期为10.73年。

氪的用途

氪因其透射率特别高，大量用作矿灯、越野车照射灯。还广泛用于电子、电光源工业，还用于气体激光器和等离子流中。液体氪可用作气泡室，探测粒子的轨迹。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。医学上，氪的同位素用作显踪剂。

氪的制备方法

1. 从合成氨尾气中提取氪。合成氨尾气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%氪气。
2. 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，制得99.99%的纯氪。
3. 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。
4. 工业上实现的有氟里昂溶剂吸收法。
5. 工业上用分馏液体空气制得氪。
6. 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。

氪对人体的危害

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。