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盐城气体中氩气的生物学效应

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盐城气体中氩气的生物学效应

发布日期:2019-11-12 作者: 点击:

    在化学元素表中,零族是一类比较特殊的物质,这些物质大部分是化学性质非常不活泼的单原子气体,人类在发现这些元素时有许多传奇故事。在地球上,人类首先发现的稀有气体是氩。现在初步研究提示,懒惰气体氩气可能具有十分重要的临床应用价值。这里给大家进行简单介绍,以引起相关同行的关注。


一、懒惰气体氩气的发现


    英国著名化学家卡文迪许在1785年发现了氢,他试图把盐城气体中的氮气氧气完全去除。他先在空气中通入过量的氧气,用放电法使空气中的氮气和氧气反应生成一氧化氮,然后用碱溶液吸收一氧化氮,剩余的氧再用红热的铜除去。但即使把所有的氮气和氧气都除去了,仍然存在着少量的残余气体。卡文迪许报道了他的这项实验结果,但在当时没有引起其他化学家的注意,他本人也没有再进一步研究。其实,在这“残余气体”内就隐藏着另外一族的化学元素。如此一来,发现新元素的机会就这样从他身边溜走了。

盐城气体

    一个世纪后,英国物理学家瑞礼男爵三世在研究大气中各种气体的密度时,发现从空气中除去氧气以后,所得到“氮气”的密度是1.2 572 g/L,然而从氮化物中制得氮的密度是1.2 507 g/L。虽然两者之间的差异只显现在第三位小数上,但已经超过了当时的实验误差范围。瑞礼无法给予合理的解释,便把这个实验事实公布于世,征求解答。后来,英国化学家瑞姆赛爵士继续这项研究,经过瑞礼和瑞姆赛反复精确的实验,最后都得到一种空气的残余气体,这种气体的体积约占原空气体积的1%,而且比氮气稍重,经过光谱分析后才断定这种气体是一种新元素。高纯气体在1894年,瑞礼和瑞姆赛宣布了这一元素的发现,并且把它定名为argon,古希腊文有“懒惰”的意思,中文的译名是“氩”。这也就是在科学界中广被传说的“第三位小数的胜利”。


二、高压氩具有麻醉作用


    氩的原子序数为18,零度条件下,密度为1.784 g/L,比氮的密度1.251 g/L稍高。在27度条件下,氩的热传导系数为0.0178W/mK,氮的热传导系数为0.0260 W/mK。关于氩的生物学效应,最早见于二十世纪30年代的潜水医学研究,该研究的目的是为探索一些空气中的气体成分是否适用于潜水呼吸。在经过大胆的亲自参与的试验后,潜水医学研究者发现氩的麻醉作用高于氮气。不过高压下两者在呼吸阻力和心理学效应无明显区别。根据righting reflex(ED50)评估氩的麻醉作用,小鼠为15.2 atm,但Sprague–Dawley雄性大鼠为27.0 atm(+/-2.6 atm)。显然在常压下,氩气没有任何麻醉作用。


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