الغازات الخاملة هي مجموعة من العناصر الكيميائية الموجودة في المجموعة 18 (المجموعة الثامنة عشر) من الجدول الدوري. وهي تتكون من الهيليوم والنيون والأرجون والكريبتون والزينون والرادون. تتميز الغازات الخاملة بكونها عديمة اللون والرائحة وغير قابلة للاشتعال وغير سامة. وهي أيضًا غير متفاعلة كيميائيًا، مما يعني أنها لا تتفاعل مع العناصر أو المركبات الأخرى بسهولة.
تاريخ اكتشاف الغازات الخاملة
تم اكتشاف الغازات الخاملة على مدار تاريخ الكيمياء. في عام 1868، اكتشف الكيميائي الفرنسي جوزيف جانسن وجود عنصر جديد في الغلاف الجوي للشمس أثناء دراسته لخطوط الطيف الشمسية. وقام بتسمية هذا العنصر بالهيليوم، نسبة إلى الكلمة اليونانية التي تعني الشمس.
في عام 1894، اكتشف الكيميائي البريطاني ويليام رامزي الغاز النيون في الهواء. وفي عام 1895، اكتشف رامزي أيضًا غاز الأرجون. وفي عام 1898، اكتشف الكيميائي الاسكتلندي جون ويليام ستروت غاز الكريبتون. وفي عام 1908، اكتشف ستروت أيضًا غاز الزينون. وفي عام 1900، اكتشف الكيميائي الألماني فريدريش دورن غاز الرادون.
خصائص الغازات الخاملة
اللون والرائحة: الغازات الخاملة هي عديمة اللون والرائحة.
الاشتعال والسمية: الغازات الخاملة غير قابلة للاشتعال وغير سامة.
التفاعل الكيميائي: الغازات الخاملة غير متفاعلة كيميائيًا.
الكثافة: الغازات الخاملة أخف من الهواء.
نقطة الغليان ونقطة الانصهار: الغازات الخاملة لها نقاط غليان منخفضة ونقاط انصهار منخفضة.
الذوبان في الماء: الغازات الخاملة قليلة الذوبان في الماء.
الاستخدامات: تُستخدم الغازات الخاملة في العديد من التطبيقات، بما في ذلك:
الإضاءة: تُستخدم الغازات الخاملة في مصابيح الإضاءة، مثل مصابيح النيون ومصابيح الزينون.
اللحام: تُستخدم الغازات الخاملة في اللحام، مثل لحام الأرغون ولحام ثاني أكسيد الكربون.
الطب: تُستخدم الغازات الخاملة في التخدير، مثل هليوكس (مزيج من الهيليوم والأكسجين).
استخدامات الغازات الخاملة
الإضاءة: تُستخدم الغازات الخاملة في مصابيح الإضاءة، مثل مصابيح النيون ومصابيح الزينون.
اللحام: تُستخدم الغازات الخاملة في اللحام، مثل لحام الأرغون ولحام ثاني أكسيد الكربون.
الطب: تُستخدم الغازات الخاملة في التخدير، مثل هليوكس (مزيج من الهيليوم والأكسجين).
إخماد الحرائق: تُستخدم الغازات الخاملة في إخماد الحرائق، مثل الحرائق الكهربائية والحرائق النفطية.
الفضاء: تُستخدم الغازات الخاملة في وقود الصواريخ وفي أنظمة الدفع.
الغوص: تُستخدم الغازات الخاملة في الغوص، مثل هليوكس (مزيج من الهيليوم والأكسجين) وتريميكس (مزيج من الهيليوم والأكسجين والنيتروجين).
الأغذية: تُستخدم الغازات الخاملة في تعبئة الأغذية، مثل رقائق البطاطس والقهوة والشوكولاتة.
مخاطر الغازات الخاملة
الاختناق: يمكن أن يؤدي استنشاق كميات كبيرة من الغازات الخاملة إلى الاختناق.
التسمم: يمكن أن يؤدي استنشاق كميات كبيرة من غاز الرادون إلى التسمم.
الحرائق: يمكن أن تزيد الغازات الخاملة من خطر الحرائق، لأنها غير قابلة للاشتعال.
التسرب: يمكن أن يؤدي تسرب الغازات الخاملة إلى تلوث الهواء والماء.
الإنتاج والوفرة
الإنتاج: يتم إنتاج الغازات الخاملة عن طريق الفصل من الهواء.
الوفرة: الغازات الخاملة هي عناصر نادرة. الهيليوم هو أكثر الغازات الخاملة وفرة، حيث يشكل حوالي 24% من الكون. النيون هو ثاني أكثر الغازات الخاملة وفرة، حيث يشكل حوالي 18% من الكون. الأرجون هو ثالث أكثر الغازات الخاملة وفرة، حيث يشكل حوالي 0.9% من الكون. الكريبتون والزينون والرادون هي غازات خاملة نادرة جدًا.
الخاتمة
الغازات الخاملة هي مجموعة من العناصر الكيميائية التي لها خصائص فريدة. وهي عديمة اللون والرائحة وغير قابلة للاشتعال وغير سامة. كما أنها غير متفاعلة كيميائيًا. تُستخدم الغازات الخاملة في العديد من التطبيقات، بما في ذلك الإضاءة واللحام والطب وإخماد الحرائق والفضاء والغوص والأغذية. ومع ذلك، فإن الغازات الخاملة يمكن أن تكون خطرة أيضًا، حيث يمكن أن تسبب الاختناق والتسمم والحرائق والتسرب.