گاز نجیب کاملاً بی‌اثر نیست

به گزارش خبرنگار ایمنا، یکی از گروه‌های جدول تناوبی که تقریباً تمام مردم با آن آشنایی دارند، گازهای نجیب است؛ این گروه که در سال ۱۸۹۰ کشف شد شامل عناصری است که به دلیل داشتن الکترون کافی، تمایلی به قرار گرفتن در واکنش ندارد، اما امروزه دنیا متوجه شده است که گازهای نجیب کاملاً بی‌اثر نیست و تحت شرایط خاص و کنترل شده‌ای با عناصر نزدیک خود واکنش داده و کاربردهای بسیاری ارائه می‌دهد. برای بررسی بیشتر گازهای نجیب با حمیدرضا یوسفی، دکترای شیمی آلی گفت‌وگویی انجام داده‌ایم که در ادامه می‌خوانید:

به کدام گروه از عناصر گازهای نجیب گفته می‌شود؟

در انتهای جدول تناوبی گروهی متشکل از عناصری از جمله هلیم، نئون، آرگون، کریپتون و زنون قرار دارد که تمایلی به ایجاد واکنش ندارند؛ کاربرد عناصر این گروه خیلی شناخته شده نیست و به دلیل اینکه تمایلی به واکنش ندارد به گازهای نجیب و بی اثر معروف است.

چرا به عناصر این گروه نجیب گفته می‌شود؟

دلیل اینکه نام این دسته گازهای نجیب است، تمایل نداشتن عناصر این گروه به ایجاد واکنش است زیرا تعداد الکترون مورد نیاز را داشته و لایه آن‌ها تکمیل شده است؛ بنابراین این عناصر به واکنش نیازی نداشته و دارای عدد اکسایش نیست. گازهای نجیب کاملاً مخالف هالوژن‌ها تمایلی به واکنش ندارد؛ البته نمی‌توان به طور قطعی گفت که عناصر این دسته واکنش نمی‌دهند زیرا بر اساس تحقیقاتی که بعد از ۱۹۶۰ صورت گرفت، مشخص شد که می‌توان واکنش‌های سازمان‌دهی و مدیریت شده‌ای را به خصوص با زنون انجام داد و این عناصر را با گروه هالوژن‌ها وارد واکنش کرد.

پیدایش گازهای نجیب مربوط به چه زمانی بوده است؟

تاریخچه گازهای نجیب به حدود سال ۱۸۹۰ باز می‌گردد که برای نخستین بار و خیلی اتفاقی از طریق تفسیر جز به جز هوای مایع برخی از این گازها کشف شد، اما کشف دیگر گازهای نجیب به ۱۹۹۰ باز می‌گردد؛ البته در بین گازهای نجیب هلیم و زنون به واسطه کاربردشان بیشتر شناخته شده است.

دلیل بیشتر شناخته شدن هلیم و زنون چیست؟

هلیم به واسطه بادکنک‌های هلیمی و تأثیر آن بر تارای صوتی که موجب تغییر صدا می‌شود بسیار در جامعه امروزی شناخته شده است. زنون نیز به واسطه لامپ‌های زنونی و کاربردشان در چراغ‌ها، LED و لیزرها بسیار شناخته شده، اما دیگر عناصر این گروه از جمله کریپتون و رادون که کاربردهای بسیاری نیز دارند خیلی مورد توجه قرار نگرفته است.

عنصر رادون چه کاربردی دارد؟

رادون در رادیوتراپی، درمان آرتروز و در بسیاری از درمان‌های دیگر از جمله درمان سرطان بسیار کاربرد دارد و علاوه بر کاربردهای شناخته شده کنونی مزیت‌های دیگری نیز ارائه می‌دهد؛ البته این عنصر می‌تواند عامل شایع سرطان ریه محسوب شود، اما با استفاده از خواص مفیدش می‌تواند در درمان سرطان نیز از آن استفاده کرد زیرا این عنصر رادیو اکتیو است و به همین دلیل کنترل آن سخت می‌شود، اما اگر بتوانیم شرایط این عنصر را به خوبی کنترل کنیم، کاربردهای زیادی خواهد داشت.

کاربرد کلی گازهای نجیب چیست؟

گازهای نجیب در زمینه‌های مختلفی کاربرد دارد به طور مثال هلیم علاوه بر تغییر صدا و استفاده در بالن‌ها در حیطه MRI و دستگاه‌های مهندسی پزشکی نیز استفاده می‌شود. آرگون که یکی دیگر از عناصر این دسته است در تولید پلاسما پزشکی استفاده می‌شود و کپسول‌های آرگونی نیز در علوم پزشکی و حتی صنایع فولاد بسیار کاربرد دارد. نئون و زنون نیز جایگاه خود را پیدا کرده و در زمینه لامپ مورد استفاده قرار گرفته است و کریپتون نیز در زمینه الکتریکی و الکترومغناطیسی استفاده می‌شود، اما رادون به دلیل اینکه رادیو اکتیو است با دیگر گازهای نجیب تفاوت دارد.

آیا گازهای نجیب به حد لازم مورد توجه قرار گرفته است؟

گازهای نجیب به دلیل اینکه آرایش الکترونی کاملی دارد، خیلی کم به واکنش ابراز تمایل می‌کند؛ بنابراین نمی‌توان انتظاری مشابه سایر عناصر از این گروه داشت، اما باید نسبت به پتانسیلی که این عناصر دارد از آن‌ها استفاده کنیم به طور مثال هلیم، نئون و آرگون به خوبی مورد توجه قرار گرفته‌اند، اما سایر گازهای نجیب باید بیشتر مورد توجه قرار بگیرد.

گازهای نجیب با چه عناصری واکنش می‌دهد؟

با توجه به اینکه تمام عناصر می‌خواهد به آرایش گازهای نجیب برسد و لایه خود را کامل کند، بهتر است واکنش‌های گاز نجیب با عناصر نزدیک‌تر صورت بگیرد به طور مثال گازهای نجیب را با هالوژن‌ها می‌توان وارد واکنش کرد و به طور کلی گروه هشت و ۹ اصلی – ۱۶ و ۱۷ فرعی بهتر می‌توانند گازهای نجیب را وادار به واکنش کنند.

سخن آخر…

در گذشته و از سال ۱۸۹۰ تا ۱۹۶۰ تصور می‌شد گازهای نجیب کاملاً بی اثر است، اما باید گفت گازهای نجیب آن قدر هم بی اثر نیست و در اواخر دهه ۱۹۶۰ نیز این مسئله مشخص شد که می‌توان گازی مانند زنون را با فلوئور یا اکسیژن واکنش داد. به طور کلی هیچ عنصری در جدول تناوبی بی‌خاصیت نیست و می‌توان با الگوبرداری از رفرنس‌های بین‌المللی از تمام عناصر استفاده بهینه کرد حتی هلیم که تا به امروز تنها در ارتعاشات صدا و بادکنک کاربرد داشت در برخی از رفرنس‌ها در تجهیزات پزشکی نیز استفاده می‌شود؛ بنابراین اگر دانش کنونی را ارتقا دهیم می‌توانیم تنها از جدول تناوبی میلیاردها دلار سرمایه خارج کنیم.