我們在生活中看到的各種霓虹燈、熒光燈、氙氣燈，其實都離不開一類特殊的材料——稀有氣體。

它們名字聽起來高冷，比如氦、氖、氬、氪、氙，但其實它們都悄悄地藏在我們每天呼吸的空氣里。那這些氣體是怎么被分離出來，用到電光源中的呢？

一、氦氣：從天然氣里“撈”出來的稀客

在地球大氣中，氦的含量非常低，所以幾乎不可能從空氣里直接提取。科學家們發現，它在天然氣里卻有相對可觀的比例——有的氣田里氦含量能達到 1%~2%，個別地區甚至接近 8%，當然也有的地方只有萬分之幾。

制取方法也挺有趣：

天然氣主要由碳氫化合物（比如甲烷）組成，把它們液化冷凝后，氦由于沸點極低（只有4.2 K），不會被冷凝成液體，就能直接從氣態部分中分離出來。

此外，在一些使用天然氣作原料的化工廠，還能順帶回收氦氣。

二、其他稀有氣體：都藏在空氣里

除了氡（放射性氣體，極少使用），其他幾種稀有氣體——**氖、氬、氪、氙**——幾乎全都取自空氣。

關鍵的技術就是兩個字：低溫。

第一步：液化空氣

先把空氣冷到零下兩百度左右，變成液體——這就是“液態空氣”。

液態空氣主要由：

液氮（沸點 77 K）

液氧（沸點 90 K）

組成。稀有氣體就溶在其中。

第二步：分級蒸餾

不同氣體的沸點不同，于是可以一層層“分離”。

氖的沸點比氮還低，所以會隨氮一起氣化。為了把它分出來，就要讓氮重新液化，再用活性炭吸附法去除殘余氮氣，剩下的就是氖。

氬的沸點（87.3 K）和氧很接近，它主要留在液氧里。把混合氣加氫，讓氧變成水，再除去過量氫，就能得到高純度的氬氣。

氪和氙的沸點比氧高，它們會富集在液氧中。進一步的深冷分餾可以把它們與氧分開，然后用**選擇性吸附的方法區分氪和氙。

三、制取流程簡圖

空氣 → 液化 → 分餾→ 得到氮、氧 → 從氮中分出氖→ 從氧中分出氬、氪、氙

天然氣 → 液化分離 → 得到氦

四、這些稀有氣體有什么用？

稀有氣體因為化學性質穩定、不易反應，非常適合用于電光源：

氖（Ne）：做成紅色的霓虹燈；

氬（Ar）：熒光燈、節能燈中常見的填充氣；

氙（Xe）：用于車燈、閃光燈、電影放映機的強光源；

氪（Kr）：用于攝影燈、機場信號燈；

氦（He）：用于冷卻、高壓放電管、低溫實驗。

五、結語

稀有氣體的世界，看似“冷門”，卻讓我們的生活處處發光。

從夜空中閃爍的霓虹到汽車的氙氣大燈，再到科學實驗中的低溫環境，這些看不見的氣體正在默默點亮人類文明。