Edelgase

Edelgase, auch als seltene Gase bekannt, sind eine Gruppe von Elementen, die in geringen Konzentrationen in der Luft vorkommen und sehr stabil sind. Sie befinden sich in der Nullten Gruppe des Periodensystems und umfassen Helium (He), Neon (Ne), Argon (Ar), Krypton (Kr), Xenon (Xe) und Radon (Rn), das erst vor Kurzem in die Gruppe der Elemente des Periodensystems aufgenommen wurde.
Edelgase machen etwa 0,94 % des Luftinhalts aus, wobei es sich hauptsächlich um Argon handelt. Sie sind farblos, geruchlos, geschmacklos, in Wasser nur geringfügig löslich und liegen in der Luft als einatomige Gasmoleküle vor. Helium, Neon, Argon und Krypton sind Beispiele dafür. Da sie nicht radioaktiv sind und bei Raumtemperatur und -druck nur sehr schwer reagieren, können sie als Schutzgas in der Metallurgie, der Halbleiterindustrie und anderen Bereichen eingesetzt werden.
Mit Ausnahme von Germanium, das nur synthetisch gewonnen werden kann, hochradioaktiv und extrem instabil ist, haben die anderen Edelgase neben Schutzgasen auch in anderen Bereichen einzigartige Anwendungsmöglichkeiten gefunden. Helium besitzt die zweithöchste Atommasse von Helium im Vergleich zu Wasserstoff und kann aufgrund seiner extremen Stabilität Wasserstoff als Sicherheitsgas in Ballons ersetzen. Auch Stickstoff kann als Füllgas in Druckgasflaschen beim Tieftauchen ersetzt werden, um eine Stickstoffvergiftung und Sauerstofftoxizität zu vermeiden. Argon wird durch hochenergetische kosmische Strahlung ionisiert und kann in künstlichen Satelliten mit Argonzählern eingesetzt werden, um die Lage der kosmischen Strahlungsgürtel und die Intensität der Strahlung im Weltraum zu bestimmen. Xenon löst sich in Zelllipiden und führt zu Zellanästhesie. Es verursacht Lähmungen und Schwellungen der Zellen und kann die Funktion von Nervenzellen vorübergehend unterbrechen. In einem Mischungsverhältnis von 4:1 mit Sauerstoff kann es als Narkosegas ohne Nebenwirkungen eingesetzt werden. Radon ist das einzige radioaktive Gas in der Natur und kann durch den Zerfall von Thorium in minderwertigen Baumaterialien entstehen und Krebs auslösen. Es kann aber auch mit Berylliumpulver vermischt und versiegelt und als Neutronenquelle in Laboren verwendet werden.
Edelgase emittieren helles und leuchtendes Licht, wenn sie mit Energie versorgt werden. Durch Befüllen von Lampen mit einer Mischung verschiedener Arten und Anteile von Helium, Neon, Argon, Krypton, Quecksilberdampf und Halogenverbindungen lassen sich unterschiedliche Lichtquellen wie Neon-, Leuchtstoff- und Autoscheinwerfer in einer Vielzahl von Farben herstellen.
Der Schmelzpunkt und der Siedepunkt von Edelgasen sind sehr niedrig, und die traditionelle Methode besteht darin, die Luft durch energieaufwändige Druckbeaufschlagung und Kühlung zu verflüssigen und sie dann zu fraktionieren, um Neon, Argon, Krypton und Xenon zu gewinnen; Helium wird üblicherweise aus Erdgas gewonnen; und Radon wird üblicherweise nach dem radioaktiven Zerfall von Radiumverbindungen abgetrennt.
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