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氪氣，化學符號Kr，是一種稀有惰性氣體，以其高透射率、化學穩定性及獨特的光學特性，在照明、醫療、科研等領域扮演著重要角色。盡管其在空氣中僅以百萬分之一的濃度存在，人類卻通過精密的分離技術，實現了氪氣的規模化制備。本文將揭開氪氣制作的神秘面紗，展現從空氣到高純氪氣的技術之旅。

一、氪氣的制備原理：分離空氣中的稀世珍寶

氪氣的制備核心在于從空氣中分離出痕量的氪元素。空氣主要由氮氣、氧氣組成，氪氣與氙氣等稀有氣體混雜其中。制備過程需利用不同氣體的物理性質差異進行分離。目前主流方法包括低溫精餾法、吸附法、膜分離技術等。

二、氪氣的制作工藝：多技術聯用的精密工程

1. 低溫精餾法：工業基石

低溫精餾法是最經典的氪氣提取技術。首先將空氣壓縮并冷卻至液態，利用各組分沸點差異（氪的沸點為-153.3℃）進行多級精餾。在大型空分裝置中，液態空氣經多次部分冷凝與蒸發，逐步分離出氮、氧，最終在精餾塔底部獲得氪-氙混合氣。隨后通過進一步精餾或化學處理，分離出高純氪氣。此法雖能耗較高，但產量穩定，是工業主流。

2. 吸附法與催化反應：提純的關鍵

吸附法利用分子篩或活性炭的選擇性吸附特性，去除氪氣中的雜質（如碳氫化合物、二氧化碳）。例如，氪-氙混合氣通過吸附劑床層時，雜質被捕獲，氪氣得以提純。催化反應法則通過催化劑促使雜質（如甲烷）與氧氣反應轉化為易去除的化合物，再經吸附凈化，確保氪氣純度達99.99%以上。

3. 新興技術：膜分離法

膜分離技術憑借低成本、操作簡便的優勢逐漸成為研究熱點。利用特殊膜材料對氣體分子的選擇性透過性，空氣在壓力驅動下被分離為富氪氣流與其他組分。該方法尤其適用于中小規模生產，為氪氣提取提供新路徑。

三、氪氣的應用：點亮科技與生活的光芒

高純氪氣的獨特性質催生了廣泛的應用場景：

● 照明領域：氪氣燈具有高發光效率、長壽命特點，被用于機場跑道燈、礦井燈及高端顯示器背光源。

● 醫療科技：氪的放射性同位素（如Kr-85）用于腫瘤定位與腦血流測量；氪離子激光器是視網膜疾病治療的關鍵設備。

● 科研與工業：氪氣作為示蹤劑檢測材料厚度，Kr-86更被定義為國際長度基準的重要參考