نشرت وسائل إعلام تربوية، اليوم الثلاثاء 27 أكتوبر 2020، حل سؤال لماذا تستخدم الغازات النبيلة في الإضاءة، وذلك بعد استأنف الدراسة في كافة دول العالم عن بعد بسبب انتشار فيروس كورونا المستجد.

وقالت مصادر تربوية عبر صفحتها الرسمية على فيسبوك، إن الغازات النبيلة هي جميع عناصر المجموعة الثامنة عشرة في الجدول الدوري، وهي الأكثر استقرارًا من بين جميع العناصر الكيميائية، وغازات عديمة اللون والرائحة والمذاق وغير قابلة للاشتعال.

وأشارت الى أنه تم تصنيفها تقليديًا على أنها مجموعة صفر في الجدول الدوري لأنه لعقود بعد اكتشافها كان يُعتقد أنها لا تستطيع الارتباط مع ذرات أخرى، أي، لا يمكن أن تتحد ذراتها مع ذرات عناصر أخرى لتكوين مركبات كيميائية.

ولفتت الى أن عندما تم اكتشاف عناصر المجموعة الثامنة عشر والتعرف عليها، كان يُعتقد أنها نادرة للغاية، بالإضافة إلى كونها خاملة كيميائيًا، وبالتالي سميت بالغازات النادرة أو الخاملة، ولكن من المعروف الآن أن العديد من هذه العناصر متوفرة بكثرة على الأرض وفي بقية الكون.

واشارت الى أن التسمية النادرة مضللة وغير صحيحة، وبالمثل فإن استخدام المصطلح خامل له عيب كيميائي لأنه يشير إلى سلبية كيميائية، وفي النهاية أطلق عليه اسم الغازات النبيلة، وتتضمن المجموعة العناصر التالية: (الهيليوم، نيون، أرجون، كريبتون، زينون، رادون، زيادة).

وبينت أن الغازات النبيلة هي عناصر غير تفاعلية نسبيًا، وهي في الواقع العناصر الأقل تفاعلًا في الجدول الدوري، ويرجع ذلك إلى حقيقة أن لها غلاف تكافؤ كامل، ولديها ميل ضئيل لاكتساب أو فقدان الإلكترونات، وفي عام 1898م صاغ هوجو إردمان عبارة الغاز النبيل لتعكس التفاعل المنخفض لهذه العناصر بحيث تكون بنفس الطريقة التي تكون بها المعادن النبيلة أقل تفاعلاً من المعادن الأخرى .

وتحتوي الغازات النبيلة على العديد من الخصائص التي جعلتها عناصر مهمة، بما فيها:

إنها مكونات غير تفاعلية إلى حد كبير.

تكتمل الإلكترونات في مدارها النهائي.

طاقات عالية التأين.

كهربية منخفضة جدا.

نقاط غليان منخفضة.

ليس له لون أو رائحة أو نكهة في ظل الظروف العادية.

غير قابل للاشتعال.

الكهرباء الموصلة تحت ضغط منخفض.

لماذا تستخدم الغازات النبيلة في الإضاءة ؟

في الواقع، هناك عدة أسباب لاستخدام الغازات النبيلة في الإضاءة، وهي:

لأنها تتوهج بألوان زاهية وغير نشطة كيميائياً.

لأنها حتى لو كانت على شكل بلازما، فإنها لا اتفاعل مع الفتيل الموجود داخل الأنبوب أو الجدران الزجاجية للمصباح، وهذا يساعد في إطالة عمر المصباح.

ولأنها غير قابلة للاشتعال.

ما هي الغازات النبيلة الموجودة في المصابيح

تمتلئ بعض المصابيح الكهربائية بالغاز، ويمكن أن يختلف نوع الغاز حسب نوع المصباح الكهربائي، حيث يساعد وجود الغاز داخل المصباح الكهربائي على إطالة عمر المصباح الكهربائي عن طريق إبطاء عملية التبخر لسلك التنجستن وهناك أنواع قليلة من الغازات التي يمكن أن توجد في المصباح الكهربائي وهي:

الأرجون هو الغاز المستخدم، والموجود في المصابيح المتوهجة الشائعة، وفي بعض الأحيان يتم خلط غاز الأرجون بالنيتروجين.

غاز الهالوجين أو غاز الزينون: تحتوي بعض المصابيح على غاز الهالوجين أو غاز الزينون.

الكريبتون: يوجد في بعض المصابيح الكهربائية.

ويمكن الحصول على النيون والأرغون والكريبتون والزينون من الهواء في وحدة فصل الهواء باستخدام أساليب تسييل الغازات والتقطير بالتجزئة. يمكن الحصول على الهيليوم من حقول الغاز الطبيعي، التي تحتوي على تراكيز عالية من غاز الهيليوم، وذلك باستخدام تقنيات فصل الغاز بالتبريد العميق.

أما الرادون فيتم عزله عادةً أثناء التحلل الإشعاعي لمركبات الراديوم أوالثوريوم أواليورانيوم المتحللة. للغازات النبيلة تطبيقات في الصناعات مثل الإضاءة واللحام واكتشاف الفضاء، يستخدم غواصوالبحار غاز التنفس هيليوكس عند أعماق أكثر من 55 متر (180 قدم) لحماية الغواص من التسمم بالأوكسجين والأثر المميت للأوكسجين عالي الضغط.

وتخدير الأعماق والأثر المشتت المخدّر للنيتروجين في الهواء عند الابتعاد عن عتبة الضغط الجزيئي، بالإضافة إلى التسمم بثنائي أوكسيد الكربون (فرط ثنائي أوكسيد الكربون في الدم) والتأثير الناجم عن فرط ثنائي أوكسيد الكربون في الدم (وهويتضمن الذعر). اِستُبدل الهيليوم بالهيدروجين في المناطيد والبالونات بسبب خطورة قابلية الهيدروجين للاشتعال.