Vad är ädelgaser?
Nollgruppen i periodiska systemet – idag oftast benämnd grupp 18 – består av sex grundämnen: helium (He), neon (Ne), argon (Ar), krypton (Kr), xenon (Xe) och radon (Rn). Dessa gaser går under flera namn, exempelvis inerta gaser, inaktiva gaser, sällsynta gaser och ädelgaser. Det som förenar dem är deras extremt låga reaktivitet, vilket beror på att deras yttersta elektronskal är helt uppfyllt.
Av alla ädelgaser är det framför allt helium och argon som förekommer i så stora mängder att de kan utnyttjas kommersiellt i stor skala. Deras kemiska tröghet och låga kokpunkter gör dem särskilt värdefulla i tekniska tillämpningar. Nedan följer de viktigaste användningsområdena för respektive ädelgas.
Användningsområden för helium
- Kylmedel i kärnreaktorer: Helium används som värmeöverföringsgas och kylmedium i gaskylda atomreaktorer. Det har hög värmeledningsförmåga och låg viskositet, är helt inert och orsakar därför ingen korrosion.
- Medicinsk användning: Blandat med syre används helium vid behandling av astma. Eftersom gasen är mycket lätt diffunderar den snabbare än luft genom delvis tilltäppta luftvägar. Helium–syreblandningen används även vid konstgjord andning för astmapatienter.
- Forskning vid låga temperaturer: Flytande helium används för att skapa de mycket låga temperaturer som krävs inom många forskningsprojekt, bland annat för att kylenheter med superledande magneter.
- Skyddsgas vid svetsning: Helium skapar en inert atmosfär vid svetsning och metallurgisk bearbetning av metaller som lätt oxiderar, exempelvis magnesium, aluminium och titan.
- Temperaturmätning: Tack vare sin låga kokpunkt och sitt nästan ideala gasbeteende är helium väl lämpat för gastemperaturmätningar vid låga temperaturer.
- Bärgas: Helium används dessutom i ballonger och luftskepp, eftersom det är betydligt lättare än luft men till skillnad från väte inte brännbart.
Användningsområden för neon
- Neonskyltar och ljusrör: Neon används i neontladdningslampor och reklamskyltar, eftersom neonlyset syns tydligt på långt håll.
- Fyrar och navigering: Neonlys har god penetrationsförmåga genom dimma och dis, vilket gör att neon även används i fyr- och varningsljus för säker sjö- och flygnavigering.
Användningsområden för argon
- Glödlampor: En blandning av argon och 15 procent kväve används för att fylla glödlampor, vilket förlänger glödtrådens livslängd.
- Lysrör och radiorör: Argon används också för att fylla lysrör och elektronrör i radioutrustning.
- Färgvariationer i neonskyltar: Argon blandas med neon i neonskyltar för att åstadkomma olika färger.
- Skyddsgas vid svetsning: Argon är idag den vanligaste skyddsgasen vid svetsning, eftersom den effektivt skyddar smältbadet mot oxidation.
Användningsområden för krypton
- Grubelampor: Krypton används i högeffektiva lampor för gruvarbetares hjälmlyktor.
- Ljusande rör: Gasen används även för att fylla ljusande rör.
- Krypton-85: Denna isotop används i elektronrör för spänningsreglering samt vid läcktester.
- Tjockleksmätning: Krypton-85 används också för att mäta tjockleken på metall- och plastplåt.
Användningsområden för xenon
- Fotografi: Xenon används i urladdningsrör för att alstra höghastighetsblixtar av blåaktigt ljus, som används inom snabbfotografi.
- Partikeldetektering: Flytande xenon används i bubbelkammare för detektering av gammafotoner och neutrala mesoner.
- Belysning: I modern tid används xenon även i kraftfulla strålkastare för bilar samt i projektorer och studiobelysning.
Användningsområden för radon
- Cancerbehandling: Radon har historiskt använts vid framställning av preparat och salvor för behandling av cancer och andra sjukdomar, s.k. radonterapi.
- Materialprovning: Radon används för att fotografera insidan av ogenomskinliga material, exempelvis för att lokalisera defekter i stålgjutgods.
Eftersom radon är radioaktivt hanteras det idag med stor försiktighet, och inomhus i byggnader anses gasen snarare vara ett hälsoproblem än en resurs.
Sammanfattning
Ädelgasernas kemiska tröghet, låga kokpunkter och unika ljusegenskaper gör dem oumbärliga inom allt från medicin och forskning till svetsning, belysning och elektronik. Helium och argon dominerar i volym, medan de sällsyntare gaserna neon, krypton, xenon och radon fyller mer specialiserade funktioner.
