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氙
Xe 54

Xenon

氙是一种化学元素,符号为 Xe,原子序数为 54。它是无色无味的惰性单原子气体,稀有气体族的第五位。氙在空气中仅占 0.086 ppm(体积分数),比氪更稀有。工业上,氙最大的独特用途是作为航天器离子推进器的工作介质(氙的高原子量适合低推力、长寿命的卫星姿态控制),同时氙的特征性橙红色辉光也是高端摄影闪光灯管的光源和医院麻醉气体(氙具有极佳的心血管稳定性)。

稀有气体 无色气体
原子序数 54Z
原子量 131.294u
价电子数 8
电子排布 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6
密度
5.89g/cm³
熔点
-112°C
地壳丰度
3e-05ppm
年产量
回收利用率
空气成分,通过空气分馏再生

为什么用它

氙是唯一能形成多种稳定化合物的稀有气体,用于航天离子推进、医疗麻醉与特种照明。

应用

照明等离子显示医疗麻醉离子推进核探测

应用详解单质与化合物用途

元素的主要用途

氙是一种稀有气体,密度5.894克每立方厘米,熔点零下112摄氏度,在空气中含量极低,只能从液态空气分馏中提取,却因独特的发光和电离性质在多个高端领域不可替代。照明是其传统用途:高压氙灯发光接近太阳光、色温高、显色好,广泛用于电影放映机、汽车hid大灯、手术室无影灯和探照灯;氙闪光灯则用于摄影补光、频闪测速和激光泵浦。航天领域,氙离子推进器以氙作为工质,电离后经高压电场加速喷出,比冲远高于化学火箭,推力小但持续数月,已用于通信卫星的位置保持和深空探测。医学上,氙气因麻醉作用强、起效苏醒快、对循环影响小,曾用作吸入麻醉剂;液态氙则因其高密度和高闪烁产额,被用作暗物质直接探测和中微子实验的时间投影室靶材。此外,氙还用于准分子激光和粒子物理探测器。

常见化合物及其用途

氙曾长期被认为是完全惰性的元素,直到1962年才合成出第一个稀有气体化合物。二氟化氙(XeF2)是最容易获得、研究最充分的氙化合物,白色晶体,遇水缓慢分解,在半导体工业中作为选择性刻蚀剂用于刻蚀硅和二氧化硅,也用作氟化试剂和氧化剂。四氟化氙(XeF4)和六氟化氙(XeF6)是强氟化剂,XeF6在核燃料后处理中用于把铀转化成挥发性的六氟化铀,便于气体离心分离同位素。三氧化氙(XeO3)是强氧化剂和烈性炸药,只能在水溶液中短暂存在,多用于实验室氧化反应。高氙酸盐如高氙酸钠(Na4XeO6)是已知最强的固体氧化剂之一。此外,氙的准分子(XeCl、XeF)作为准分子激光工作物质,用于半导体光刻和眼科激光手术。

元素小史

1898 年拉姆齐与特拉弗斯发现「陌生人」氙,是第 5 个被发现的稀有气体。

相关元素

He · Ne · Ar · Kr · Rn · Og ·

常见问题长尾问答 · 数据驱动

氙的熔点是多少?
-112 °C
氙的沸点是多少?
-108 °C
氙的密度是多少?
5.89 g/cm³
氙的原子序数和元素分类是什么?
54 · 稀有气体
氙主要从哪种矿石中提取?
无 — 大气空气
氙主要用在哪些领域?
氙是唯一能形成多种稳定化合物的稀有气体,用于航天离子推进、医疗麻醉与特种照明。
氙是谁在什么时候发现的?
William Ramsay · 自古已知