Pronunciato “ZEE-non,” questo elemento è un gas usato principalmente nella produzione di luce. Lo xeno è uno dei gas inerti o nobili ed è inodore, incolore, insapore e chimicamente non reattivo. Mentre non è tossico da solo, i suoi composti sono forti agenti ossidanti che sono altamente tossici.
Solo i fatti
Secondo il Jefferson National Linear Accelerator Laboratory, le proprietà dell’elio sono:
- Numero atomico: 54
- Peso atomico: 131.293
- Punto di ebollizione: 165.03 K (-108.12°C o -162.62°F)
- Punto di fusione: 161.36 K (-111.79°C o -169.22°F)
- Fase a temperatura ambiente: Gas
- Densità: 0,005887 grammi per centimetro cubo
- Classificazione degli elementi: Non metallo
- Numero di periodo: 5
- Numero di gruppo: 18
- Nome del gruppo: Gas Nobile
Storia
Lo xeno fu scoperto dal chimico scozzese William Ramsay e dal chimico inglese Morris Travers nel luglio 1898 all’University College London. Non era la loro prima scoperta. La coppia aveva già estratto argon, neon e krypton dall’aria liquida.
La loro scoperta avvenne quando un ricco industriale, Ludwig Mond, regalò al team una nuova macchina per l’aria liquida. Con la nuova macchina, hanno estratto più krypton dall’aria liquida. Poi, distillarono ripetutamente il krypton e isolarono un gas più pesante. Ramsay e Travers esaminarono il gas più pesante in un tubo a vuoto e videro che emetteva un bellissimo bagliore blu. Classificarono il nuovo gas come inerte e lo chiamarono xeno, derivato dal greco “xenos”, che significa straniero.
Tuttavia, nel 1962 Neil Bartlett dimostrò che lo xeno non era, di fatto, inerte. Poteva causare reazioni e composti. Lo dimostrò creando un derivato del fluoro. Da allora, più di 100 composti di xeno sono stati fatti, secondo la Royal Society of Chemistry.
Lo xeno naturale ha nove isotopi stabili e 20 isotopi instabili. Alcuni composti che possono essere formati con lo xeno includono difluoruro, deuterato di xeno, triossido di xeno, perxenato di sodio, idrato di xeno, tetrafluoruro ed esafluoruro. Un altro composto interessante è uno xeno metallico creato usando una massiccia quantità di pressione.
Fonti
Lo xeno è un gas traccia che si trova nell’atmosfera terrestre nella misura di circa una parte su 20 milioni, secondo il Los Alamos National Laboratory. Questo lo rende molto raro. Si trova anche nell’atmosfera di Marte a 0,08 ppm.
Questo gas nobile si può trovare anche sulla Terra. Alcune sorgenti minerali emettono xeno. Le aziende ottengono il gas per uso commerciale da impianti industriali che estraggono il gas dall’aria liquida.
Lo xeno può anche essere trovato sulla Terra. Per molto tempo, gli scienziati hanno sospettato che il 90 per cento in più del gas dovrebbe essere trovato nell’atmosfera terrestre, basandosi sulla loro conoscenza di altri gas nobili. “Il paradosso dello xeno mancante è una questione di vecchia data”, ha detto Yanming Ma, un fisico computazionale e chimico dell’Università di Jilin a Changchun, in Cina. .
Alla fine, gli scienziati, compreso Ma, hanno trovato la prova che il gas mancante può essere trovato nel nucleo della Terra. Le temperature e le pressioni estreme che si trovano nel nucleo della Terra possono far sì che lo xeno si leghi al ferro e al nichel che si trovano nel nucleo, immagazzinando il gas lì. “Speriamo che futuri esperimenti ad alta pressione possano essere condotti per confermare le nostre previsioni”, ha detto Ma.
Usi
Lo xeno crea un bagliore blu o lavanda quando è sottoposto a una scarica elettrica. Le lampade che usano lo xeno illuminano meglio delle luci convenzionali. Per esempio, le lampade stroboscopiche, le lampade per flash fotografici, le lampade ad arco ad alta intensità per le proiezioni cinematografiche, alcune lampade usate per l’osservazione delle profondità marine, le lampade battericide, le lampade per lettini solari e l’arco ad alta pressione usano tutti questo gas. Infatti, probabilmente vedrai regolarmente lampade allo xeno. Alcuni fari di veicoli usano lo xeno. Se vedi dei fari che emettono una luce blu tenue, probabilmente sono fatti con lo xeno.
Il gas ha anche altri usi. È usato negli impianti di energia nucleare e per riempire i tubi della televisione e della radio. I microprocessori di silicio sono incisi con il difluoruro di xeno. I sistemi di propulsione a ioni di xeno mantengono in orbita alcuni satelliti e altri veicoli spaziali. Lo xeno è anche usato per produrre un farmaco chiamato 5-fluorouracile, che è usato per trattare certi tipi di cancro, secondo la Royal Society of Chemistry.
Ricerca attuale
Ci sono diversi studi che si concentrano sullo xeno. Lo Xenon Dark Matter Project, per esempio, sta sperimentando un rivelatore di xeno liquido per cercare la materia oscura. La materia oscura è descritta come una colla invisibile che tiene insieme l’universo. In questo esperimento, lo xeno liquido viene messo in una camera di proiezione del tempo. Quando le particelle nella camera si comportano in un modo che non dovrebbero, questo potrebbe essere un segno di materia oscura che interagisce con la particella.
La collaborazione Large Underground Xenon (LUX) è un altro esperimento simile. Anche questo rivelatore di materia oscura usa xeno liquido. Anche se il progetto non ha trovato nulla, la ricerca ha rimodellato le idee sulla materia oscura.
Chi lo sapeva?
- Lo iodio radioattivo-131 può decadere in xeno stabile, come è successo a Fukushima.
- Lo xeno non è l’unico gas nobile. Neon, argon, krypton, elio e radon sono anch’essi gas nobili.
- Come l’elio, si possono riempire palloncini con lo xeno, ma è molto costoso e il palloncino diventa molto pesante perché il gas è molto denso. Un palloncino medio può contenere circa 40 libbre. (18,1 chilogrammi) di xeno, secondo un esperimento della Royal Society of Chemistry.
- Atomi di xeno aggiunti all’elio liquido sono usati per osservare i tornado quantici.