Soy gaz
Kullanım alanları

Soy gazlar, diğer elementlere göre sahip oldukları düşük erime ve kaynama noktaları nedeniyle kriyojenik soğutucu olarak kullanılmaktadır. Özellikle kaynama noktası 4,2 K (-268,8 °C; -451,84 °F) olan sıvı helyum, manyetik rezonans görüntüleme ve nükleer manyetik rezonansta ihtiyaç duyulan süperiletken mıknatısların soğutulması için kullanılır. Sıvı helyum kadar düşük sıcaklıklara ulaşamamasına karşın sıvı neon; sıvı helyumdan 400, sıvı hidrojenden ise 3 kattan daha fazla soğutma kapasitesine sahip olduğundan kriyojenikte kullanılmaktadır.
Helyum, özellikle lipitlerde olmak üzere sıvılardaki görece düşük çözünürlüğü nedeniyle solunum gazı bileşeni olarak azotun yerine kullanılır. Gazlar, aletli dalışta olduğu gibi basınç altında kan ve doku tarafından emilir ve derinlik sarhoşluğu olarak bilinen anestezik etkiye sebep olurlar. Düşük çözünürlüğü nedeniyle az miktarda helyum, hücre zarlarından içeri alınır ve helyum trimiks ve helioksta olduğu gibi solunum gazı parçası olarak kullanılırsa gazın derindeki narkotik etkisinde düşme meydana gelir. Vücutta çözünmüş gazın daha düşük miktarda bulunması, yükselme esnasında basıncın düşmesiyle birlikte daha az gaz kabarcığının oluşmasını sağlar. Helyumun düşük çözünürlüğü ayrıca, vurgun olarak bilinen durumda ek faydalar sağlamaktadır. Diğer taraftan argon, aletli dalıştaki elbisenin şişirilmesinde kullanılan en iyi gaz olarak kabul edilmektedir.
1937'deki Hindenburg Felâketinin ardından helyum, yüzme özelliğindeki %8,6 düşüşe rağmen hafifliği ve yanıcı olmaması sebebiyle zeplin ve balonlarda kaldırma gazı olarak hidrojenin yerine kullanılmaya başlanmıştır.
Çeşitli uygulamada soy gazlar, inert atmosfer ortamı yaratmak amacıyla kullanılır. Argon, azota hassas olan havaya duyarlı bileşiklerin sentezinde kullanılır. Katı argon, reaksiyon ara ürünleri gibi çok kararsız bileşiklerin araştırılmasında, bileşikleri çok düşük sıcaklıklarda bir inert matriste hapsetme amacıyla da kullanılır. Helyum; gaz kromatografisinde taşıyıcı ortam, termometrelerde gaz dolgusu, kabarcık odası ve Geiger sayacı gibi radyasyon ölçmeye yarayan aletlerde kullanılır. Helyum ve argon ark kaynaklarında, kaynak ve kesme esnasında ana metalin etrafını sararak koruma oluşturmanın yanı sıra diğer metalurjik süreçlerde ve yarı iletken sanayiindeki silisyum ve germanyum üretiminde koruyucu olarak kullanılırlar. Diğer taraftan helyumdan, nükleer reaktörlerdeki yakıt çubuklarında da gaz dolgusu olarak yararlanılır.
Soy gazlar, diğer gazlara kıyasla sahip oldukları düşük reaktiflik nedeniyle aydınlatmada yaygın olarak kullanılır. Argon ile azot karıştırılarak ampuller için gaz dolgusu olarak kullanılır. Filamanın buharlaşma oranını argondan daha fazla düşüren kripton, daha yüksek renk sıcaklığı ve verimliliğe sahip daha yüksek performanslı ampullerde kullanılır. Halojen lambalarda kripton, iyot ve brom bileşikleri ile karıştırılarak kullanılır. Soy gazlar, gaz deşarj lambalarında kullanıldığında birbirinden farklı renklerde gözükür. Neon lambası olarak adlandırılan lambalarda neonun yanı sıra kullanılan diğer gazlar ve fosfor, neonun turuncu-kırmızı rengine farklı tonlar eklemektedir. Neredeyse sürekli spektrumları sayesinde gün ışığını andıran, film projektörleri ve otomobil farlarında kullanılan ksenon ark lambaları ise içeriğinde ksenon barındırır.
Neon tüplerinde kullanılan farklı soy gazların ürettiği renkler
Helyum
Neon
Argon
Kripton
Ksenon
Soy gazlar; eksimer olarak bilinen kısa ömürlü, elektronik olarak uyarılmış molekülleri temel alan eksimer lazerlerde kullanılır. Lazerde kullanılan eksimerler Ar2, Kr2 veya Xe2 gibi soy gaz dimerleri olabileceği gibi daha yaygın olarak soy gazların ArF, KrF, XeF veya XeCl gibi bir halojenle birlikte kullanılmasıyla da olabilir. Bu lazerler, görece kısa dalga boyları sebebiyle (ArF için 193 nm, KrF için 248 nm) morötesi ışık üretir. Eksimer lazerler, entegre devre imalatı ile lazer anjiyoplasti ve göz cerrahisi gibi lazer cerrahisinde temel gereksinim olan mikrolitografi ve mikrofabrikasyon için kullanılır.
Bazı soy gazlar tıp alanında doğrudan kullanıma sahiptir. Helyum, bazen astım hastalarının solunumunu kolaylaştırmak için kullanılır. Ksenon, azot oksitten daha etkili olmasını sağlayan lipitlerdeki yüksek çözünürlüğü ve sağlayan vücuttan görece daha hızlı çıkarak daha hızlı iyileşmeyi sağlaması sebebiyle anestezik olarak kullanılır. Ksenon, hiperpolarize edilmiş manyetik rezonans görüntüleme yoluyla akciğerlerin tıbbi görüntülenmesinde kullanılır. Radon ise, görece yüksek radyoaktivitesi ve dakikalarla var olması nedeniyle radyoterapide kullanılır.