這些神奇的氣體在每天的呼吸空氣中

 直到兩百多年前（qián），人們才陸續揭（jiē）開空氣的麵紗，知道了空氣的主（zhǔ）要組成成分和作用（yòng）。其（qí）中，占21%的氧氣供給人類及（jí）生物體呼吸，占78%的氮氣維持（chí）氮素循（xún）環，占0.03%的（de）二氧（yǎng）化碳是主要的溫室氣體，而對於剩餘的0.98%的（de）惰性氣體和0.03%的其他氣體，你還了解多少？

 

其實，這些氣體雖然（rán）體積含量小，但是卻有它們獨特而（ér）又神奇的作用。

1、惰性氣體：化學性質很穩定

惰性氣（qì）體包括氦（He）、氖（Ne）、氬（Ar）、氪（Kr）、氙（Xe）和氡（Rn）。它們原本常被稱為稀有氣（qì）體，但後來發現，氬（yà）氣（Ar）在地球大氣層的含量占0.923%，勝過二（èr）氧化碳（0.03%）；而氦氣（He）在地球大氣層的含量確實很少，但在宇宙（zhòu）中，它占（zhàn）有23%，僅次於氫（75%）。

宇宙中的氦由氫聚變產生的，存在於各恒星的表麵。所（suǒ）以，它們又改稱為（wéi）惰性氣體，表示它們化學性質很穩定。這些惰性氣體雖然含量極少，但是（shì）其作用（yòng）卻很（hěn）廣，讓我們來了解一下它們的神（shén）奇之處。

這（zhè）些惰（duò）性氣體（tǐ）大都有這些共同作用[1]:

1）廣泛應（yīng）用於航空航天（tiān）和飛機製造業，從製造到飛行的整個（gè）過程。

2）在焊接精密零件或鎂、鋁（lǚ）等活潑（pō）金屬，製造半導體晶體管（guǎn）的過程中，以及機械加工原子能反應堆的核燃料鈈，常用惰性氣體作保護氣。

3）惰性氣體還可用（yòng）於準分子激光器，這（zhè）是因為，它們可形成短（duǎn）暫存在的電子激發態受（shòu）激子。這些用於激光器（qì）的受激子可能是稀有（yǒu）氣體二（èr）聚體（如Ar2、Kr2或Xe2）。

準分子激光有諸多（duō）工業（yè）、醫藥和科學用途：集（jí）成（chéng）電路製造過程中的顯微光刻（kè）法和微製造必須用（yòng）到準分子激光；激光手術，例（lì）如血管再成形術和眼部手術也需用到準分子激光。

4）這些（xiē）氣體在電壓（yā）下通電會發不同的光，世界上第一盞（zhǎn）霓虹燈就是填充氖氣製成的。通電時，氦氣發出淡紅色（sè）光，氖燈發出紅光，氬氣（qì）發（fā）出藍（lán）紫光，氪發出（chū）藍綠色光，氙發出亮白色光（guāng）。有了它們，我（wǒ）們夜晚的城市才被裝點的如此絢爛多彩。

 

 

除了這些技術上的用途，氦（hài）氣還有一個非常有趣的反應。看過《生活大爆炸》的朋友就知道，當（dāng）Sheldon吸入了氦氣，他說話的聲音神奇（qí）的發生了變（biàn）化，變得尖聲（shēng）細（xì）氣，就好像卡通（tōng）“唐老（lǎo）鴨”的聲音一樣（yàng），達到變聲的效（xiào）果。

專家介紹，人之所以能發出聲音是靠口腔、聲帶的共鳴，氦氣的密度比空氣小，共鳴頻率比空氣高，所以吸氦氣變聲之後，人的嗓（sǎng）音聽起來變得尖細。

另外，同樣（yàng）的原理，六氟化硫（liú）變聲則是聲音（yīn）變得粗狂，因（yīn）為SF6氣體的密度比空氣大，在聲帶聚集時，共鳴頻率比空氣低，所以顯得聲（shēng）音低沉粗啞。

 

 

雖然氦在宇宙（zhòu）中的（de）比例（lì）很高，但在地球（qiú）中含量很低。因為其分子量小，氣體容易逃逸（yì）。氫氣（qì）也容（róng）易逃逸，但是氫氣能生成穩定化（huà）合（hé）物，即水。

另外，氦氣（qì）又（yòu）難以形成（chéng）化學鍵。它唯一存在的方式（shì）就是，被岩石封在（zài）地殼（ké）內部，核裂變是其（qí）唯一的生成方式。

氦氣還有非常重要的（de）作用，即形成接近絕（jué）對零度的超低溫，這個作用是任（rèn）何其他物質都無法做到（dào）的。超低溫在超導等領域有很重要的作用。

所以，氦氣作用大，難以在地球中保存，生成來源少，是一種“用（yòng）一點少一點”的材料，用來變聲太浪費了。

2、氧化亞氮（N2O）：吸入它會讓你發笑

氧（yǎng）化亞氮(N2O)，俗稱“笑氣”，你一定想不到（dào），假如吸入一定量（liàng）的笑氣，就會讓人忍不住（zhù）發笑，並讓（ràng）人感到輕鬆（sōng）、快樂。

其實，笑氣在臨床醫學上用作吸入性麻醉藥，比如在牙科治療上，讓患者（zhě）吸入笑氣，能使拔牙（yá）的疼痛感降到最低[2] 。這是通過抑（yì）製中樞神經係統興奮性神經（jīng）遞質（zhì）的釋放和神經衝動的傳導及改變離子通道的通透性而產生麻醉作用。

笑是一（yī）種複雜的（de）神經反射作用，不是單一的所謂笑神經控（kòng）製（zhì）的行為。

 

 

 

但需格外注意的是（shì），若長期或大劑量濫用（yòng）笑氣，會影響維生素B12的吸收及代謝，造成惡性貧（pín）血，導（dǎo）致末梢神經及脊髓病變，出現手腳麻木、無力等症狀，還可能（néng）造成精神異常，如嗜睡、抑鬱或精神錯亂等，症狀嚴重時甚至會危及生命。

國外很多不良青少年常常會以吸（xī）笑氣氣球為娛樂，以尋求快感，這是萬（wàn）萬不能的（de），會對身體造成嚴重損害。

 

 

3、一氧化氮（NO ）：可以治病和緩解疲勞

作為1998年諾貝爾醫學獎研究主題，一氧化氮(NO)是個像雙魚座一樣，具有兩條魚（yú）遊向不同方向特質的矛盾（dùn）氣體分子。

NO含有未配對電子的自（zì）由基,十分活躍不（bú）安（ān）定,生命周期很短（duǎn）,半衰期約 3-5秒,隻要約十秒，NO就會氧化（huà）成亞（yà）硝酸鹽 (NO2-)和硝酸鹽（NO3-）。

除了大家熟知的它是有害氣體、汽車尾氣的組成成分以外，其實（shí）一氧化氮氣體還（hái）有很多神奇的功效！

我們都知道，炸藥主要成分是硝酸甘油（1，2，3-丙三醇三硝酸酯），而硝酸甘油除了可以當炸藥外，還是治療心（xīn）髒病的特效藥。為何能夠有這種效果？

人吃了硝酸甘油以後，在酶的作用（yòng）下，硝酸甘油可以生成一氧化氮和1，2-甘油二硝酸酯，然（rán）後NO作（zuò）為信號分子，它透過細（xì）胞膜並傳遞（dì）特定的生物（wù）信號以調整細胞（bāo）的活動，並指導機體舒張（zhāng）血（xuè）管平滑肌，阻止誘發心髒病的血栓形成，從而達到療效。

一（yī）氧（yǎng）化氮傳導信息的功能和作用機製根據製造它出來的地方的不同而不一樣。其功能主要有三種：

（1）在神經（jīng）突觸上，一氧（yǎng）化氮當作神經傳（chuán）導因（yīn）子,這和腦部學習及記憶有關。

（2）在血（xuè）管內皮上，一氧化氮是使血管（guǎn）的平滑肌細胞放鬆而擴張（zhāng）血管,從而降低血壓。

（3）在巨噬細胞上，一（yī）氧化氮（dàn）則可損壞腫瘤細胞，進（jìn）而將其（qí）殺（shā）死或（huò）停止其繁殖。