稀有氣體化學(xué)是六十年代以后發(fā)展起來的一門新的分支學(xué)科.本書系統(tǒng)地介紹了這門分支學(xué)科的發(fā)展情況,論述了稀有氣體化合物的制備和性質(zhì)、化學(xué)鍵理論和實(shí)際應(yīng)用,試圖反映這一學(xué)科的全貌.本書可供高等院校與化學(xué)專業(yè)有關(guān)的師生和化學(xué)、化工工作者參考.
引論
第一章 稀有氣體單質(zhì)簡(jiǎn)介、稀有氣體化合物早期的工作
第二章 氙的復(fù)合氟化物
第三章 氙的鹵素化合物
第四章 氙的氧化物和氟氧化物
第五章 氙化合物的水溶液化學(xué)
第六章 氙的復(fù)合物
第七章 其他稀有氣體化合物
第八章 稀有氣體化合物中化學(xué)鍵的性質(zhì)
第九章 稀有氣體化合物的應(yīng)用
主題索引
分子式索引 2100433B
《大設(shè)計(jì)》無所不在。在會(huì)議室和戰(zhàn)場(chǎng)上;在工廠車間中也在超市貨架上;在自家的汽車和廚房中;在廣告牌和食品包裝上;甚至還出現(xiàn)在電影道具和電腦圖標(biāo)中。然而,設(shè)計(jì)卻并非只是我們?nèi)粘I瞽h(huán)境中的一種常見現(xiàn)象,它...
構(gòu)成設(shè)計(jì)的內(nèi)容簡(jiǎn)介
本書分為上篇“平面構(gòu)成”和下篇“色彩構(gòu)成”兩個(gè)部分,每一部分的最后章節(jié)選編了一些本校歷年來學(xué)生的優(yōu)秀作品作為參考,圖文并茂、深入淺出。此外,本書最后部分附有構(gòu)成運(yùn)用范例及題型練習(xí),可供自考學(xué)生參考。本...
本書從招貼的起源、發(fā)展到現(xiàn)代招貼設(shè)計(jì)的運(yùn)用,闡述了招貼的分類、功能及設(shè)計(jì)形式等基本知識(shí)。全書以圖文并茂的形式講述了如何將理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際的招貼設(shè)計(jì)中。全文內(nèi)容基礎(chǔ),表述深度恰當(dāng),以簡(jiǎn)單的理論知識(shí)引領(lǐng)...
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氧、氮、氬及稀有氣體在玻璃行業(yè)中的應(yīng)用 一、玻璃工藝流程 玻璃分類: 1、平板玻璃(普通平板玻璃、浮法玻璃); 2、安全玻璃(鋼化玻璃、夾絲玻璃、夾層玻璃、鈦化玻璃); 3、節(jié)能型玻璃(吸熱玻璃、熱反射玻璃)。 玻璃生產(chǎn)工藝流程介紹: 玻璃的生產(chǎn)工藝包括:配料、熔制、成形、退火等工序。分別介紹如下: 1、配料: 按照設(shè)計(jì)好的料方單,將各種原料稱量后在一混料機(jī)內(nèi)混合均勻。玻璃的主要原料有:石英 砂、石灰石、長(zhǎng)石、純堿、硼酸等。 2、熔制: 將配好的原料經(jīng)過高溫加熱,形成均勻的無氣泡的玻璃液。玻璃的熔制在熔窯內(nèi)進(jìn)行。熔窯 主要有兩種類型:一種是坩堝窯,玻璃料盛在坩堝內(nèi),在坩堝外面加熱。小的坩堝窯只放一個(gè)坩堝,大的 可多到 20 個(gè)坩堝。坩堝窯是間隙式生產(chǎn)的, 現(xiàn)在僅有光學(xué)玻璃和顏色玻璃采用坩堝窯生產(chǎn)。 另一種是池窯, 玻璃料在窯池內(nèi)熔制,明火在玻璃液面上部加熱。玻璃的熔制溫度大多在 1300~
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氧、氮、氬及稀有氣體在玻璃行業(yè)中的應(yīng)用 一、玻璃工藝流程 玻璃分類: 1、平板玻璃(普通平板玻璃、浮法玻璃); 2、安全玻璃(鋼化玻璃、夾絲玻璃、夾層玻璃、鈦化玻璃); 3、節(jié)能型玻璃(吸熱玻璃、熱反射玻璃)。 玻璃生產(chǎn)工藝流程介紹: 玻璃的生產(chǎn)工藝包括:配料、熔制、成形、退火等工序。分別介紹如下: 1、配料: 按照設(shè)計(jì)好的料方單,將各種原料稱量后在一混料機(jī)內(nèi)混合均勻。玻璃的主要原料有:石英 砂、石灰石、長(zhǎng)石、純堿、硼酸等。 2、熔制: 將配好的原料經(jīng)過高溫加熱,形成均勻的無氣泡的玻璃液。玻璃的熔制在熔窯內(nèi)進(jìn)行。熔窯 主要有兩種類型:一種是坩堝窯,玻璃料盛在坩堝內(nèi),在坩堝外面加熱。小的坩堝窯只放一個(gè)坩堝,大的 可多到 20 個(gè)坩堝。坩堝窯是間隙式生產(chǎn)的, 現(xiàn)在僅有光學(xué)玻璃和顏色玻璃采用坩堝窯生產(chǎn)。 另一種是池窯, 玻璃料在窯池內(nèi)熔制,明火在玻璃液面上部加熱。玻璃的熔制溫度大多在 1300~
元素地球化學(xué)的分支。稀有氣體氦(He)、氖(Ne)、氬(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)、氡(Rn),它們又各由2~9種同位素組成;在地球上屬微量元素,但據(jù)實(shí)測(cè)氦、氬等在太陽(yáng)大氣圈中有高的豐度。因此,稀有氣體地球化學(xué)對(duì)研究天體演化、大氣圈成因、地球物質(zhì)分異和脫氣作用,以及地球和地質(zhì)年齡測(cè)定有重要意義。地球各圈層稀有氣體同位素組成層圈3He/4He40Ar/36Ar4He/20Ne4He/40Ar129Xe大氣1.4×10?6295.60.3185.8×10?3過剩6.8%(相對(duì)隕石)地殼10?7~10?8>295.6n×108>20—上地幔1.2×10?5~104>104~2—下地幔(3~5)×10?5~400>104—過剩8%(相對(duì)大氣)太陽(yáng)系原始值3×104≤1.4×10?3——原始129Xe早期對(duì)稀有氣體元素的觀察和研究,就注意到它們?cè)谔祗w系統(tǒng)中分布的特殊性,如元素氦是1868年首先在太陽(yáng)大氣圈光譜中發(fā)現(xiàn)的,27年后才在地球上找到氦。20世紀(jì)30年代V.M.戈?duì)柕率┟芴匕l(fā)現(xiàn)惰性氣體在地球大氣圈中富集,其中氬為大氣圈第三富集元素(含量為1.44%)。同時(shí)指出氦因原子量低而發(fā)生宇宙逃逸作用,并將惰性氣體劃為親氣元素。40年代以來,放射性元素地球化學(xué)及同位素地質(zhì)年代學(xué)的研究確認(rèn)了氦、氬、氡等由自然放射性同位素衰變產(chǎn)生的成因。60年代以來,稀有氣體地球化學(xué)及其同位素示蹤理論研究和應(yīng)用,取得了具重要意義的進(jìn)展。地球上稀有氣體元素和核素主要形成于宇宙原始核聚變反應(yīng)、宇宙射線撞擊核反應(yīng)、自然放射性同位素衰變、人工核爆等作用。稀有氣體元素因其原子結(jié)構(gòu)特征具化學(xué)惰性,基本不參加化學(xué)反應(yīng)形成固體化合物或進(jìn)入礦物晶格,而易呈單體元素或單原子氣體狀態(tài)存在。它們的同位素豐度和比值不受地質(zhì)作用和化學(xué)環(huán)境影響,而與各種核反應(yīng)及環(huán)境的物理?xiàng)l件有關(guān)。如巖石圈40Ar因由40K不斷衰變產(chǎn)生并聚集,因而其地殼和地球豐度異常高。地球和地質(zhì)體中,多源稀有氣體同位素組成特征,通過對(duì)同位素比值的測(cè)量和對(duì)比,可以對(duì)其成因和演化歷史進(jìn)行識(shí)別,因此,有重要的地球化學(xué)示蹤作用。常用的示蹤指標(biāo)有:3He/4He、40Ar/36Ar、4He/20Ne和4He/40Ar等。已積累了主要3種自然成因的稀有氣體元素同位素比值的實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),作為示蹤應(yīng)用的參照。但自然產(chǎn)出的稀有氣體還會(huì)因多種物理作用,如擴(kuò)散分異、地球脫氣化及兩種成因氣體混合等,而發(fā)生同位素組成的變異。實(shí)用的示蹤指標(biāo)參照值常有一定的變化范圍(見表)。以氦、氬、氙指標(biāo)為例:地球深源He的3He/4He比值大,為n×10?5,大氣中該比值為1.4×10?6。若在氣體樣品中出現(xiàn)3He高含量,可確定有地幔源氣體參與,其R/Ra>1(R為觀測(cè)樣品中3He/4He比值,Ra為大氣的平均值)。R值高于Ra愈多,則幔源He占的成分愈大。20Ne、136Xe、129Xe過剩也是幔源氣的特征。129Xe是129I衰變產(chǎn)物,136Xe是244Pu衰變成因,均反應(yīng)地球的原始?xì)怏w。如He中4He很高表明為殼源成因,因?yàn)樽鳛?He的衰變母體元素U、Th在地殼中高度富集。根據(jù)3He/4He比值判別巖漿活動(dòng)的幔源成分取得良好效果。有關(guān)資料表明,大多數(shù)火山噴氣中混入有幔源He;年輕的大洋玄武巖有十分一致的3He/4He比值,其平均值比大氣圈Ra值高達(dá)8倍,代表上地幔源巖漿。東太平洋中脊上方海水中有大范圍分布的富3He(δ3He=50‰)的氣體異常區(qū),同時(shí)有CH4、H2的排出。紅海底熱水3He高于飽和值3?400倍;大西洋海水中3He量也很高,達(dá)2‰~9‰。1993年在加拉帕戈斯海底的玄武巖橄欖石中測(cè)出3He/4He=23Ra,認(rèn)為是相對(duì)未脫氣的地幔柱組分,并發(fā)現(xiàn)該區(qū)熱泉中原始He排氣與排熱為統(tǒng)一過程。此外,在冰島的高3He/4He與高熱流一致;夏威夷熱點(diǎn)地區(qū)3He/4He值比大氣高15倍,說明地幔成因氣占有高的比重。南非兩個(gè)金剛石礦區(qū)R/Ra分別為168和226。據(jù)1994年實(shí)驗(yàn),在地幔的溫度條件下,金剛石對(duì)3He和4He有良好的保存性,表明仍保留宇宙成因原始He。40Ar/36Ar值在上地幔中大于下地幔,認(rèn)為是上地幔強(qiáng)烈脫氣作用的結(jié)果,而下地幔只經(jīng)歷了緩慢和不完全的脫氣。由于K在地殼中富集,40K衰變形成40Ar,隨時(shí)間的演化地球表層中40Ar/36Ar比值不斷增高,且不均勻;大氣氬中40Ar/36Ar為從地球形成初期的零演化到現(xiàn)在的295.6。在四川威遠(yuǎn)震旦紀(jì)氣藏中,根據(jù)40Ar/36Ar值過剩,4He/36Ar值低,以及Ne/Ar比值極高,可以判別該氣層含有深部幔源氣成分。異常噴氣作用與活動(dòng)斷層和地震有密切關(guān)系,其中Rn、He、Hg、CO2、Ar、H2、CH4和N2的釋放最為強(qiáng)烈。在地震預(yù)報(bào)中,土壤氣、大氣、水體中突跳的3He、40Ar和Rn高值,以及3He/4He、40Ar/36Ar、δ13CCH4、δ13CCO2、δ18O、δD異常是重要的震前判據(jù)。目前,稀有氣體地球化學(xué)研究在向理論深化和廣泛的實(shí)際應(yīng)用方向迅速發(fā)展。 2100433B
空氣中約含0.94%(體積百分)稀有氣體,其中絕大部分是氬。稀有氣體都是無色、無臭、無味的,微溶于水,溶解度隨分子量的增加而增大。稀有氣體的分子都是由單原子組成的,它們的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)都很低,隨著原子量的增加,熔點(diǎn)和沸點(diǎn)增大。它們?cè)诘蜏貢r(shí)都可以液化。稀有氣體原子的最外層電子結(jié)構(gòu)為ns2np6(氦為 1s2),是最穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),因此,在通常條件下不與其他元素作用,長(zhǎng)期以來被認(rèn)為是化學(xué)性質(zhì)極不活潑,不能形成化合物的惰性元素。除氦以外,稀有氣體原子的最外電子層都是由充滿的ns和np軌道組成的,它們都具有穩(wěn)定的8電子構(gòu)型。稀有氣體的電子親合勢(shì)都接近于零,與其它元素相比較,它們都有很高的電離勢(shì)。因此,稀有氣體原子在一般條件下不容易得到或失去電子而形成化學(xué)鍵。表現(xiàn)出化學(xué)性質(zhì)很不活潑,不僅很難與其它元素化合,而且自身也是以單原子分子的形式存在,原子之間僅存在著微弱的范德華力(主要是色散力)。直到1962年,英國(guó)化學(xué)家N.巴利特才利用強(qiáng)氧化劑PtF6與氙作用,制得了第一種惰性氣體的化合物Xe[PtF6],以后又陸續(xù)合成了其他惰性氣體化合物,并將它的名稱改為稀有氣體??諝馐侵迫∠∮袣怏w的主要原料,通過液態(tài)空氣分級(jí)蒸餾,可得稀有氣體混合物,再用活性炭低溫選擇吸附法,就可以將稀有氣體分離開來。
“noble gases”在十九世紀(jì)被化學(xué)家發(fā)現(xiàn)以來,由于深入理解其性質(zhì)而多次改名。原本它們被稱為稀有氣體(rare gases),因?yàn)榛瘜W(xué)家認(rèn)為它們是很罕見的。不過,這種說法只適用其中部分元素,并非所有都很少見。例如氬氣(Ar, argon)在地球大氣層的含量占0.923%,勝過二氧化碳(0.03%);而氦氣(He, helium)在地球大氣層的含量確實(shí)很少,但在宇宙卻是相當(dāng)充沛,它占有23%,僅次于氫(75%)。所以化學(xué)家又改稱為惰性氣體(又稱鈍氣,inert gases),表示它們的反應(yīng)性很低,不曾在自然中出現(xiàn)化合物過。對(duì)于那些早期需借由化合物來尋找元素的科學(xué)家,這些元素是比較難以尋找的。不過,最近的研究指出他們是可以和其他元素結(jié)合成化合物(此即稀有氣體化合物),只是需要借助人工合成的方式。故最后改稱為貴重氣體(又稱貴族氣體、貴氣體或高貴氣體,noble gases),這個(gè)稱呼是源自德語(yǔ)的Edelgas所翻譯來的,是由雨果·埃德曼于1898年所定名。“noble”與黃金等的“貴金屬”類似,表示它們不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng),但并非不能產(chǎn)生任何化合物。
在中文譯名方面,兩岸三地有著不同的稱呼。中國(guó)大陸全國(guó)自然科學(xué)名詞審定委員會(huì)于1991年公布的《化學(xué)名詞》中正式規(guī)定“noble gases”稱為稀有氣體一詞。香港教育局的《中學(xué)化學(xué)科常用英漢詞匯》稱“noble gases”為(高)貴氣體,而一般社會(huì)仍有使用惰性氣體的稱呼。而臺(tái)灣方面,由國(guó)立編譯館的國(guó)家教育研究院建議常稱“noble gases”為惰性氣體,比較少用鈍氣、稀有氣體等,然而也有被稱為高貴氣體。