Нахождение в природе
Ксенон находится в земной атмосфере в крайне незначительных количествах, 0.087±0.001 миллионной доли (μL/L), а также встречается в газах, испускаемых некоторыми минеральными источниками. Некоторые радиоактивные виды ксенона, например, 133Xe и 135Xe, получаются как результат нейтронного облучения ядерного топлива в реакторах.
Ксенон относительно редок в атмосфере Солнца, на Земле, в составе астероидов и комет. Концентрация ксенона в атмосфере Марса аналогична земной: 0.08 миллионной доли[1] , хотя содержание 129Xe на Марсе
выше, чем на Земле или Солнце. Поскольку данный изотоп образуется в
процессе радиоактивного распада, полученные данные могут
свидетельствовать о потере Марсом первичной атмосферы, возможно, в
течение первых 100 миллионов лет после формирования планеты. .[2][3] У Юпитера, напротив, необычно высокая концентрация ксенона в атмосфере – почти в два раза выше, чем у Солнца.[4]
Получение
Ксенон получают как побочный продукт производства жидкого кислорода на металлургических предприятиях.
В промышленности ксенон получают как побочный продукт разделения воздуха на кислород и азот. После такого разделения, которое обычно проводится методом ректификации,
получившийся жидкий кислород содержит небольшие количества криптона и
ксенона. Дальнейшая ректификация обогащает жидкий кислород до
содержания 0.1–0.2% криптоноксеноновой смеси, которая отделяется адсорбированием на силикагель или дистилляцией. В заключение, ксеноно-криптоновый концентрат может быть разделен дистилляцией на криптон и ксенон.
Из-за своей малой распространенности, ксенон гораздо дороже более легких инертных газов.
Физические свойства
Температура плавления -112°С,температура кипения -108°С,свечение в разряде фиолетовым цветом.
Химические свойства
Первый «инертный газ», для которого были получены настоящие химические соединения.
Применение
Несмотря на высокую стоимость, ксенон незаменим в ряде случаев:
- Радиоактивные изотопы (127Xe, 133Xe, 137Xe, и др.) применяют в качестве источников излучения в радиографии и для диагностики в медицине, для обнаружения течи в вакуумных установках.
- С конца XX века
ксенон стал применяться как средство для общего наркоза (достаточно
дорогой, но абсолютно нетоксичный, точнее — не вызывает химических
последствий — как инертный газ). Первые диссертации о технике
ксенонового наркоза в России — 1993 г., в качестве лечебного наркоза эффективно применяется для снятия острых абстинентных состояний (Абстинентный синдром) и лечения наркомании, а также психических и соматических расстройств.
- Фториды и оксиды ксенона предложены в качестве мощнейших
окислителей ракетного топлива, а так же в качестве компонентов газовых
смесей для лазеров.
- В изотопе ксенон-129 возможно поляризовать значительную часть
ядерных спинов для создания состояния с сонаправленными спинами —
состояния называемого гиперполяризацией.
Физиологическое действие
- Газ ксенон безвреден, но способен вызвать наркоз (по физическому механизму), а в больших концентрациях (более 80 %) вызывает асфиксию.
- Фториды ксенона ядовиты, ПДК в воздухе 0,05 мг/м³.
Ксенон / Xenon (Xe) |
Атомный номер |
54 |
Внешний вид простого вещества |
инертный газ без цвета, вкуса и запаха |
Свойства атома |
Атомная масса
(молярная масса) |
131,29 а. е. м. (г/моль) |
Радиус атома |
n/a пм |
Энергия ионизации
(первый электрон) |
1 170,0 (12,13) кДж/моль (эВ) |
Электронная конфигурация |
[Kr] 4d10 5s2 5p6 |
Химические свойства |
Ковалентный радиус |
131 пм |
Радиус иона |
n/a пм |
Электроотрицательность
(по Полингу) |
2,6 |
Электродный потенциал |
0 |
Степени окисления |
0, +1, +2, +4, +6, +8 |
Термодинамические свойства простого вещества |
Плотность |
3,52 (при -109°C) г/см³ |
Удельная теплоёмкость |
0,158 Дж/(K·моль) |
Теплопроводность |
0,0057 Вт/(м·K) |
Температура плавления |
161,3 K |
Теплота плавления |
2.27 кДж/моль |
Температура кипения |
166,1 K |
Теплота испарения |
12,65 кДж/моль |
Молярный объём |
42,9 см³/моль |
Кристаллическая решётка простого вещества |
Структура решётки |
кубическая
гранецентрированая |
Период решётки |
6,200 Å |
Отношение c/a |
n/a |
Температура Дебая |
n/a K |
Источник: http://ru.wikipedia.org |