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Eigenschaften |
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| Xenon ist bei Zimmertemperatur
ein farbloses, geruchloses Gas. Es besitzt eine sehr hohe Dichte
und ist viermal schwerer als Luft. Xenon ist wie alle Edelgase an sich
ein schlechter elektrischer Leiter. Legt man jedoch an das Gas in Gasentladungsröhren
eine Spannung an, beginnt ein Strom zu fließen und das Xenon erzeugt
bei seiner Glimmentladung ein rotviolettes Licht.
Ein Liter Wasser löst bei 0°C etwa 234 ml Xenongas. Wie alle anderen Edelgase (Helium, Neon, Argon, Krypton) ist Xenon relativ reaktionsträge. Trotzdem reagiert es bei hohen Temperaturen oder in elektrischen Entladungen mit Fluor und bildet Xenonfluoride. Aus den Xenonfluoriden lassen sich auch Xenonoxide darstellen und sogar ein instabiles Xenonchlorid wurde schon hergestellt. Interessant dabei ist, dass die bekannten Edelgasverbindungen in allen geradzahligen Oxidationsstufen vorkommen. Lit [5] Vom Xenon ist auch bekannt, dass eine Molekülform Xe2 existiert.
In Kernreaktoren entsteht das radioaktive Xenonisotop Xe-135 bei der Kernspaltung. Vor allem nach dem Abschalten des Reaktors oder beim Herunterfahren der Leistung tritt es vermehrt auf und kann zu einer Xenonvergiftung des Reaktors führen. Beim laufenden Reaktor fängt dieses Xenonisotop Neutronen ein und wandelt sich dabei zu dem Xenonisotop Xe-136 um. Wenn der Reaktor nicht mehr läuft, werden kaum noch Neutronen frei. Wenn sich zuviel Xe-135 im Reaktor ansammelt, kann er erst wieder hochgefahren werden, wenn die Konzentration an Xenon-135 wieder abgenommen hat. |
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Toxikologie |
| Im Gemisch mit Sauerstoff wirkt Xenon narkotisierend. In einigen Ländern ist es sogar als Narkosegas zugelassen. In höheren Konzentrationen wirkt Xenon erstickend. |
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Vorkommen |
| Xenon ist ein äußerst seltenes Element auf der Erde. Es steht mit einem Masseanteil von 2,4x10-9% an 83. Stelle in der Elementhäufigkeit. Ein Liter Luft enthält etwa 0,000087 ml Xenon (8,7 x 10-6 Volumenprozent). Xenonisotope findet man spurenweise auch in uranhaltigen Mineralien und in Meteoriten. |
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Geschichtliches |
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Die Entdeckung des Xenons
gelang den beiden englischen Chemikern Sir William Ramsay (1852-1916) und
Morris William Travers (1872-1961) im Jahre 1898 in London. Es erhielt
den Namen "Xenon" nach dem griechischen Wort xenos ("Gast", "Fremder"),
da es bis dahin das seltenste Edelgas darstellte. Die erste Herstellung
einer Edelgasverbindung gelang dem Franzosen Neil Bartlett im Jahre 1962:
Xenonhexafluoroplatinat (V). Xenon(II)-fluorid stellte der deutsche Chemiker
Rudolf Reinhold Hoppe nur zwei Jahre später her.
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Herstellung |
| Das Edelgas fällt als Nebenprodukt bei der fraktionierten Destillation von verflüssigter Luft an (Näheres siehe bei Argon). Man erhält zunächst eine Fraktion aus Krypton und Xenon, die durch eine nachfolgende Rektifikation getrennt wird. |
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Verwendung |
| Da die Herstellung von
reinem Xenon relativ teuer ist, beschränkt sich der Einsatzbereich
des Edelgases auf Spezialanwendungen. Moderne Halogen-Glühlampen
enthalten eine Xenonfüllung. Dadurch wird die Leistungsfähigkeit
und die Lebensdauer im Vergleich zu einer konventionellen Glühlampe
erheblich erhöht. Xenon dient auch zur Herstellung von Xenon-Blitzröhren,
für Bauteile in Radaranlagen und zur Herstellung von Xenon-Hochdrucklampen
für Stadionbeleuchtungen. Das Xenon erzeugt ein sehr weißes
Licht mit einer Farbtemperatur von 6000 Kelvin, was annähernd dem
Sonnenlicht (6500 Kelvin) entspricht.
Die Xenonlampen für Autoscheinwerfer zeichnen sich durch eine deutlich höhere Lichtausbeute verbunden mit geringerem Energiebedarf und längerer Lebensdauer aus. Allerdings besteht die Gefahr von Blendungen bei nicht korrekt eingestellten Scheinwerfern. Das Licht einer Xenonlampe erscheint blauer wie das Licht von einer Halogenlampe. In der Xenonlampe wird zwischen zwei Elektroden aus Wolfram ein Lichtbogen erzeugt. Der Glaskolben ist unter Druck mit Xenon und Quecksilber gefüllt. Ein Vorschaltgerät erzeugt einen Hochspannungsimpuls. Dadurch wird das Gas ionisiert und elektrisch leitfähig, so wird der Lichtbogen zwischen den Wolframelektroden überhaupt erst möglich. Das Quecksilber verdampft, die Leitfähigkeit im Gas erhöht sich weiter und die Lampe entfaltet ihre volle Leistung mit der entsprechenden Lichtfarbe. Ein Gemisch von 80% Xenon und 20% Sauerstoff wirkt narkotisierend, weshalb das Edelgas bei Operationen gelegentlich eingesetzt wird. Das radioaktive Isotop Xe-133 dient als Markierungsmittel in der Medizin zur Untersuchung der Durchblutung im Gehirn oder in anderen Organen. Ionisiertes Xenon eignet sich zum Betrieb von Ionentriebwerken für Raketen. |
| Copyright: Thomas Seilnacht |
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