氩气是怎么提炼出来的（氩气的故事）

上过初中的同学都知道，惰性气体有五种，叫作氦氖氩氪氙氡。它们生性懒惰，几乎很少和其它物质发生化学反应。这里提到的氩气是一种无色、无味的单原子气体，它的密度是空气的1.4倍，是氦气的10倍，氩元素的英文名字是"argon"，这个名称源自于希腊语，意思是“懒惰的”、“不活跃的”，给它起了这个名字是因为它几乎不进行化学反应。因为氩在原子外部壳层是完整的八隅体（有8个电子），这就让它变得无比稳定，自给自足的电子已经够用了，还跟其它元素搞什么毛线？因此，在常温下它拒绝与任何物质发生化学反应。哪怕是经历高温，它的化学性质也很是稳定。

氩气在空气中的含量是很多的，在大气中氩占了0.934%（体积比，大约9340 ppmv）。我们都知道，在空气中，含量最多的是氮气，大约是78.09%。其次是氧气，大约是20.95%。排在第三名的就是氩气了，占了0.934%。所以，我们每天在呼吸空气的时候同时也呼吸着氩气，只不过，怎么吸进来，又怎么呼出去了。由于氩气比空气重很多，于是和二氧化碳一样，泄露的时候，它们很喜欢待在低洼的地方。我们看关于盗墓的小说，那些盗墓贼都是先把一只用绳子拴着的鸡放进墓穴，过一段时间在拉出来看，如果还活着，就说明里面有空气，可以下去；如果死了，就必须要先通风，不然会被憋死的。我怀疑墓穴里面除了二氧化碳，可能还会有很多的氩气。

那么，问题来了，既然二氧化碳和氩气都比空气重，它们为什么没有沉积到地面上，把我们这些需要吸氧的生物活活憋死呢？

原来，在空气中的氮气、氧气、氩气都是分散的，分散成一个个独立的分子在空中运动。这些化身为分子的气体，在运动中很容易发生彼此间的碰撞，一次碰撞就会完全改变了它的运动状态。在大气内部，这些像无头苍蝇一样胡乱碰撞的气体几乎忽略了压强、浮力的概念。空气中无数气体分子，它们体积很小，却具有足够大的动能，在空中可以向任意方向运动。当然，它们在相互碰撞彼此交换着能量，当温度降到很低，或者压力山大的时候，它们的能量就会降低，活动也会受到限制，结果就是变成了液态，甚至固态。一般来说，在一个距离地面相当大的空间范围内，地面上空的空气组成基本上是均匀的。不会因为氩气和二氧化碳分子比空气中的氧气更重而积聚在地面附近，使我们人类和其它生物都生活在氩气或二氧化碳之中，因无法呼吸到氧气而死亡。

氩气是怎么分离出来的呢？ 说起来道理很简单，用冷凝器可以先把沸点为90.2 K 的氧液化，然后继续冷却就可以液化沸点为87.3K（也就是-185.85℃)的氩气，最后留下沸点77.35K的氮气。空气中最主要的就是这三种组分，几乎一次性就可以全部分离出来。

氩气有什么用处呢？ 在特殊金属如铝、镁、铜及其合金和不锈钢的焊接时，往往需要用氩气作为焊接保护气，防止焊接件被空气氧化或氮化。这就叫做氩弧焊。 此外，氩气还可以用作精密仪器的灭火器。避免它们被氧气和二氧化碳污染。

在通电状态下，氩气能发出蓝紫光。因此，把氩和其它几种能发出颜色的气体一起充入灯泡，霓虹灯就是这样制作出来的。

窗户的双层玻璃也可以充氩。高层大厦的窗户一般需要安装中空玻璃，玻璃之间充入氩气，能够隔绝一些外界的热量，从而大大降低窗户玻璃的导热效率。住在里面，可以减少热量损失。据媒体报道，高铁的玻璃也是双层充氩气的。

氩在医学中也有应用，就是氩气刀。氩气刀是利用氩在高频电流的作用下发生电离，而后产生的氩等离子体具有导电性，可以把电流从高频输出电极导向组织。这种方法既能避免电极和组织直接接触，又能保证电流可以灵活地进入组织的每一个角落。高频电流接触组织后，将通过热效应使组织失活和凝固。主要用于治疗肿瘤。

此外，氩气被广泛应用在炼钢工业上。

在钢包精炼LF炉中，通过透气砖向熔融的钢水中吹入氩气，使钢水成份均匀，钢液净化，并可除掉溶解在钢水中的氢、氧、氮等气体杂质，并搅拌钢水使其保持恒定的温度和成分，提高钢坯质量。 氩气用在RH精炼。氩气进入钢包内部，在喷吹过程中去除不必要的可溶性气体。

氩气还可以用于氩-氧脱碳工艺（AOD），配套的还有VOD钢包精炼，这种工艺广泛用于不锈钢生产，去除一氧化碳等气体并减少金属铬的损失，缩短吹炼时间，提高生产效率。

在品种钢浇钢过程中，氩气保护可以防止钢水被空气中的氧气和氮气污染，从而使铸坯更加纯净。

氩气还被广泛用于特种金属的冶炼：锂、铍、铀、钚、钛、锆、铪、铌、钽等原子核及空间工业方面所需的稀有金属进行还原反应时，要用氩气作环境气体。半导体材料硅、锗的精炼和单晶的制备过程中，也要用氩气作环境气体，以保护晶体顺利长大。