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              氣體中氬氣的生物學效應

              2020-12-28 14:46:25

                在化學元素表中,零族是一類比較特殊的物質,這些物質大部分是化學性質非常不活潑的單原子氣體,人類在發現這些元素時有許多傳奇故事。在地球上,人類首先發現的稀有氣體是氬?,F在初步研究提示,懶惰氣體氬氣可能具有十分重要的臨床應用價值。這里給大家進行簡單介紹,以引起相關同行的關注。

                一、懶惰氣體氬氣的發現

                英國著名化學家卡文迪許在1785年發現了氫,他試圖把鹽城氣體中的氮氣和氧氣完全去除。他先在空氣中通入過量的氧氣,用放電法使空氣中的氮氣和氧氣反應生成一氧化氮,然后用堿溶液吸收一氧化氮,剩余的氧再用紅熱的銅除去。但即使把所有的氮氣和氧氣都除去了,仍然存在著少量的殘余氣體??ㄎ牡显S報道了他的這項實驗結果,但在當時沒有引起其他化學家的注意,他本人也沒有再進一步研究。其實,在這“殘余氣體”內就隱藏著另外一族的化學元素。如此一來,發現新元素的機會就這樣從他身邊溜走了。

                鹽城氣體

                一個世紀后,英國物理學家瑞禮男爵三世在研究大氣中各種氣體的密度時,發現從空氣中除去氧氣以后,所得到“氮氣”的密度是1.2572g/L,然而從氮化物中制得氮的密度是1.2507g/L。雖然兩者之間的差異只顯現在第三位小數上,但已經超過了當時的實驗誤差范圍。瑞禮無法給予合理的解釋,便把這個實驗事實公布于世,征求解答。后來,英國化學家瑞姆賽爵士繼續這項研究,經過瑞禮和瑞姆賽反復準確的實驗,最后都得到一種空氣的殘余氣體,這種氣體的體積約占原空氣體積的1%,而且比氮氣稍重,經過光譜分析后才斷定這種氣體是一種新元素。高純氣體在1894年,瑞禮和瑞姆賽宣布了這一元素的發現,并且把它定名為argon,古希臘文有“懶惰”的意思,中文的譯名是“氬”。這也就是在科學界中廣被傳說的“第三位小數的勝利”。

                二、高壓氬具有麻醉作用

                氬的原子序數為18,零度條件下,密度為1.784g/L,比氮的密度1.251g/L稍高。在27度條件下,氬的熱傳導系數為0.0178W/mK,氮的熱傳導系數為0.0260W/mK。關于氬的生物學效應,最早見于二十世紀30年代的潛水醫學研究,該研究的目的是為探索一些空氣中的氣體成分是否適用于潛水呼吸。在經過大膽的親自參與的試驗后,潛水醫學研究者發現氬的麻醉作用高于氮氣。不過高壓下兩者在呼吸阻力和心理學效應無明顯區別。根據rightingreflex(ED50)評估氬的麻醉作用,小鼠為15.2atm,但Sprague–Dawley雄性大鼠為27.0atm(+/-2.6atm)。顯然在常壓下,氬氣沒有任何麻醉作用。

              氬氣

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