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氩气的生物学效应

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氩气的生物学效应

公布日期:2019-11-30 作者: 点击:

  在化学元素表中,零族是一类比较特殊的物质,这些物质阵势部是化学性质十分不活泼的单原子气体,人类在发明这些元素时有许多传奇故事。在地球上,人类首先发明的稀有气体是氩。现在开端研究提示,懒惰气体氩气可能具有十分重要的临床应用价值。这里给巨匠进行简单介绍,以引起相关同行的关注。

  一、懒惰气体氩气的发明

  英国著名化学家卡文迪许在1785年发明了氢,他试图把气体中的氮气和氧气完全去除。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响生成一氧化氮,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,仍然保存着少量的剩余气体。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,他自己也没有再进一步研究。其实,在这“剩余气体”内就隐藏着另外一族的化学元素。如此一来,发明新元素的机会就这样从他身边溜走了。

  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,发明从空气中除去氧气以后,所取得“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。虽然两者之间的差别只显现在第三位小数上,但已经超越了当时的实验误差范畴。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,经过瑞礼和瑞姆赛重复精确的实验,最后都取得一种空气的剩余气体,这种气体的体积约占原空气体积的1%,并且比氮气稍重,经过光谱剖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明,并且把它命名为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因素是否适用于潜水呼吸。在经过大胆的亲自加入的试验后,潜水医学研究者发明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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