CARACTERISTICAS USOS Y APLICACIONES DE LOS GASES NOBLES CARACTERISTICAS USOS Y APLICACIONES DE LOS GASES NOBLES
HELIO HELIO
A pesar de que la
A pesar de que la configuración electrónicaconfiguración electrónica del helio es 1sdel helio es 1s22, no figura en el grupo 2 de la, no figura en el grupo 2 de la tablatabla periódica de los elementos,
periódica de los elementos, junto aljunto al hidrógenohidrógeno en elen el bloque s,bloque s, sino que se coloca en el grupo 18sino que se coloca en el grupo 18 de
delbloque p,lbloque p, ya que al tener el ya que al tener el nivel de energía completo presenta las propiedades de unnivel de energía completo presenta las propiedades de un gasgas noble.
noble. En
En condiciones normales de presión y temperaturacondiciones normales de presión y temperatura es unes un gasgas monoatómico no inflamable,monoatómico no inflamable, pudiéndose licuar solamente en condiciones extremas (de alta presión y baja temperatura). pudiéndose licuar solamente en condiciones extremas (de alta presión y baja temperatura). Tiene el punto de
Tiene el punto de solidificacsolidificación más bajo de ión más bajo de todos los elementos químicos, siendo el único todos los elementos químicos, siendo el único líquidolíquido que no puede solidificarse bajando la temperatura, ya que permanece en e
que no puede solidificarse bajando la temperatura, ya que permanece en e stado líquido en elstado líquido en el cerocero absoluto
absoluto a presión normal. De hecho, sua presión normal. De hecho, su temperatura críticatemperatura crítica es de tan solo 5,1es de tan solo 5,19K9K o -267,96 gradoso -267,96 grados centígrados. Los sólidos compuestos por
centígrados. Los sólidos compuestos por 33He yHe y44He son los únicos en los que es posible,He son los únicos en los que es posible,
incrementando la presión, reducir el volumen más del 30%. El calor específico del gas helio es incrementando la presión, reducir el volumen más del 30%. El calor específico del gas helio es muymuy elevado y el helio vapor muy denso, expandiéndose rápidamente cuando se calienta a
elevado y el helio vapor muy denso, expandiéndose rápidamente cuando se calienta a temperatura ambiente.
temperatura ambiente. APLICACIONES
APLICACIONES
El helio es más ligero que el
El helio es más ligero que el aireaire y a diferencia dely a diferencia del hidrógenohidrógeno no es inflamable, siendo además suno es inflamable, siendo además su poder ascensional un 8% menor que el de este,
poder ascensional un 8% menor que el de este, por lo que se emplea como gpor lo que se emplea como gas de rellenoas de relleno en
en globosglobos yy zepelineszepelines publicitarios, de investigación atmosférica e incluso para realizarpublicitarios, de investigación atmosférica e incluso para realizar reconocimientos militares.
reconocimientos militares.
Aún siendo la anterior la principal, el helio tiene más aplicaciones: Aún siendo la anterior la principal, el helio tiene más aplicaciones:
Las mezclas de helio-oxígenoLas mezclas de helio-oxígeno se emplean en la inmersión a gran se emplean en la inmersión a gran profundidad, ya que el helioprofundidad, ya que el helio
es inerte, menos soluble en la
es inerte, menos soluble en la sangresangre que elque el nitrógenonitrógeno y sey se difundedifunde 2,5 veces más deprisa que2,5 veces más deprisa que este, todo lo cual reduce el tiempo
este, todo lo cual reduce el tiempo requerido para larequerido para la descompresión.descompresión. Sin embargo, esta últimaSin embargo, esta última debe comenzar a mayor profundidad, disminuyendo el riesgo de
debe comenzar a mayor profundidad, disminuyendo el riesgo de narcosisnarcosis ("borrachera de las("borrachera de las profundidades").
profundidades").
Por su bajo punto de licuefacción y evaporación puede utilizarse como refrigerante enPor su bajo punto de licuefacción y evaporación puede utilizarse como refrigerante en
aplicaciones a temperatura extremadamente baja, como en imanes
aplicaciones a temperatura extremadamente baja, como en imanes superconductoressuperconductores ee investigación
investigación criogénicacriogénica a temperaturas próximas ala temperaturas próximas al cero absoluto.cero absoluto.
EnEn cromatografía de gasescromatografía de gases se usa como gas portador inerte.se usa como gas portador inerte.
La atmósfera inerte de helio se emplea en laLa atmósfera inerte de helio se emplea en la soldadura por arcosoldadura por arco y en la fabricación de cristalesy en la fabricación de cristales
de
de siliciosilicio yy germanio,germanio, así como para presurizar así como para presurizar combustibles líquidos decombustibles líquidos de cohetes.cohetes.
EnEn túneles de vientotúneles de viento supersónicos.supersónicos.
Como agente refrigerante enComo agente refrigerante en reactores nucleares.reactores nucleares.
El helio líquido encuentra cada vez mayor uso en las aplicaciones médicas de laEl helio líquido encuentra cada vez mayor uso en las aplicaciones médicas de la imagen porimagen por
resonancia magnética
resonancia magnética (RMI).(RMI).
Se utiliza en equipos láserSe utiliza en equiposláser como uno de loscomo uno de los gasesgases más comunes, principalmente la mezclamás comunes, principalmente la mezcla
helio
USOS
Uso científico
Por su ausencia de reactividad y alta conductividad térmica, su transparencia a los neutrones, y debido a que no forma isótopos radiactivos en condiciones de reactor, se utiliza como medio de transmisión de calor en algunos reactores nucleares enfriados por gas. Otra de sus utilidades consiste en usarlo como gas de protección en los procesos de soldadura por arco en materiales que se contaminan con facilidad por vía aérea.
Debido a que es inerte, se utiliza como gas protector en el crecimiento de cristales
de silicio y germanio en la producción de titanio y circonio, además de en la cromatografía de gases. Por esta misma razón, por su conductividad térmica y por la altavelocidad del sonido dentro de él, su naturaleza como gas ideal y el alto valor de su coeficiente de expansión adiabática,
también es útil en túneles de viento supersónicos y en instalaciones de prueba donde se requiere una liberación súbita de la energía del gas.
El helio, mezclado con un gas más pesado, como el xenón, es útil para la refrigeración
termoacústica debido al elevado coeficiente de expansión adiabática resultante y su bajo número de Prandtl. El comportamiento inerte del helio tiene ventajas ambientales con respecto a los sistemas de refrigeración convencionales, que contribuyen al agotamiento de la capa de ozono o al calentamiento global.
NEON
CARACTERISTICAS
Es el segundo gas noble más ligero, y presenta un poder de refrigeración, por unidad de volumen, 40 veces mayor que el del helio líquido y tres veces mayor que el del hidrógeno líquido. En la mayoría de las aplicaciones el uso de neón líquido es más económico que el del helio.
Peso atómico: 20,183 uma
Punto de ebullición: 27.1 K (-246 °C) Punto de fusión: 24.6 K (-248,6 °C) Densidad: 1,20 g/ml (1,204 g/cm
3a -246 °C)
APLICACIONES
El tono rojo-anaranjado de la luz emitida por los tubos de neón se usa abundantemente para los indicadores publicitarios, también reciben la denominación de tubos de neón otros de color distinto que en realidad contienen gases diferentes. Otros usos del neón que pueden citarse son:
Indicadores de alto voltaje. Tubos de televisión.
El neón licuado se comercializa como refrigerante criogénico.
El neón líquido se utiliza en lugar del hidrógeno líquido para refrigeración.
ARGON
Gas incoloro, inodoro, insípido, no tóxico, junto al Helio, Neón, Criptón, Xenón y Radón constituye el grupo de gases nobles o inertes; se presenta en la atmósfera en una concentración de 0.934 % por volumen, siendo el más común de todos los gases inertes, es cuatro veces más denso que el aire y ligeramente soluble en agua. Se obtiene de manera industrial por destilación del aire. USOS
Eléctrica En la elaboración de bombillos fluorescentes, donde reduce la rata de evaporación del filamento de tugsteno.
Electrónica En espectómetro de plasma y de emisión óptica para el óptica para el análisis de elementos y calibración de estos.
Metalurgia Como gas protector contra los efectos de la oxidación del aire con la soldadura y corte de metales. Para la desgasificación y remoción de impurezas en la industria del aluminio. Como gas inerte de soplado en la
industria del acero, con el fin de homogeneizar
temperatura y composición química en el acero líquido.
APLICACIONES
Argón
Espectrómetria
Especialmente recomendado para espectrómetros de plasma (ICP).
Argón U.A.P.: Recomendado para espéctrometros de emisión óptica pudiendo utilizarse en ICP cuando el análisis a ser ejecutado, no es muy complejo.
Argón A.P.: Puede ser utilizado en espectrometría de emisión óptica en análisis más simples.
NO USAR EN ICP
Argón
Prepurificado:
Recomendado para soldadura de acero inoxidable por proceso TIG.
KRIPTON
CARACTERISTICAS
El kriptón es un gas noble inodoro e insípido de poca reactividad caracterizado por un espectro de líneas verde y rojo-naranja muy brillantes. Es uno de los productos de la fisión nuclear del uranio. El kriptón sólido es blanco, de estructura cristalina cúbica centrada en las caras al igual que el resto de gases nobles.
Aplicaciones
Industrias
Aplicaciones
VIDRIO, CEMENTO Y CAL
El kriptón es utilizado para llenar los vidrios dobles y mejorar la aislación térmica y acústica. - Rellenado de unidades selladas de lámparas halógenas.
Otras industrias
Lámparas de alta intensidad y larga duración
- Que combinado con las halógenas, el kriptón otorga a los Excimer longitudes de ondas variadas en función de las condiciones de operación.
XENON
CARACTERISTICAS
El xenón es un miembro de los eleme ntos de valencia cero llamados gases nobles o inertes. La palabra "inerte" ya no se usa para describir esta serie química, dado que algunos elementos de valencia cero forman compuestos. En un tubo lleno de gas xenón, se emite un brillo azul cuando se le excita con una descarga eléctrica. Se ha conseguido xenón metálico aplicándole presiones de varios cientos de kilobares. El xenón también puede formar clatratos con agua cuando
sus átomos quedan atrapados en un entramado de moléculas de oxigeno. APLICACIONES
El uso principal y más famoso de este gas e s en la fabricación de dispositivos emisores de luz tales como lámparas bactericidas, tubos electrónicos, lámparasestroboscópicas y flashes fotográficos, así como en lámparas usadas para excitar láseres de rubí, que generan de esta forma luz
coherente. Otros usos son:
Como anestésico en anestesia general.
En instalaciones nucleares, se usa en cámaras de burbujas, sondas, y en otras áreas donde el
alto peso molecular es una cualidad deseable.
Los perxenatos se usan como agentes oxidantes en química analítica. El isótopo Xe-133 se usa como radioisótopo.
RADON
Elradónes un elemento químico perteneciente al grupo de los gases nobles. En su forma gaseosa
es incoloro, inodoro e insípido (en forma sólida su color es rojizo). En la tabla periódicatiene el número 86 y símbolo Rn. Su masa media es de 222, lo que implica que por término medio tiene 222-86 = 136 neutrones. Igualmente, en est ado neutro le corresponde tener el mismo número de electrones que de protones, esto es, 86.
Es un elemento radiactivo y gaseoso, encuadrado dentro de los llamados gases nobles.
El radón es producto de la desintegración del radio (226Ra), elemento altamente radiactivo, así como del torio de donde viene el nombre de uno de sus isótopos, torón, de vida media de 55 segundos y de número másico 220. El isótopo 219Rn es producto de la desintegración del actinio, llamado Actinón y tiene una vida media de 4 segundos. Además de todos éstos, el radón tiene 22 isótopos artificiales, producidos por reacciones nucleares por t ransmutación artificial en
ciclotrones y aceleradores lineales. El isótopo más estable es el 222Rn, también el más abundante, con una vida media de 3,8 días
APLICACIONES
La emanación del radón del suelo varía con el tipo del suelo y con el contenido
de uranio superficial, así que las concentraciones al aire libre del radón se pueden utilizar para seguir masas de aire en un grado limitado. Este hecho ha sido puesto al uso por algunos científicos atmosféricos.
Aunque algunos médicos creyeron una vez que el radón se puede utilizar terapéuticamente, no hay evidencia para esta creencia y el radón no e stá actualmente en uso médico, por lo menos en el mundo desarrollado.
El sismólogo italiano Gianpaolo Giuliani había anticipado el terremoto que sacudió a Italia el 6 de abril de 2009 y basó sus pronósticos en las concentraciones de gas r adón en zonas sísmicamente activas, fue denunciado a la policía por "extender la alarma" y se vio obligado a quitar sus
conclusiones de Internet. Un mes antes del terremoto de una magnitud de entre 5,8 y 6,3 en la escala de Richter que habría dejado unas 50.000 personas sin techo, alrededor de 26 ciudades sufrieron daños graves y más de un centenar de muertos, unas furgonetas con altavoces comenzaron a circular por L'Aquila (Italia) pidiendo a sus habitantes que evacuaran sus casas, después de que el sismólogo anticipara que se produciría un gran terremoto. Cuando los medios de comunicación preguntaron sobre la supuesta falla de las autoridades a la hora de salvar a la población antes del terremoto, el director del Instituto Nacional de Geofísica, Enzo Boschi, quitó importancia a las predicciones de Giuliani.
