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産業ガス

レアガス(Ne・Kr・Xe)

レアガスの用途

ネオン、クリプトン、キセノンは一般的にレアガス3種と呼ばれています。その名の通り、空気中に極めて微量にしか存在しないレアー(稀)なガスであり、アルゴンヘリウムと並び希ガスの一種に数えられます。いずれのガスも不燃性・不活性という点で共通していますが、それぞれ他のガスにはない特長を持つことから、そうした性質を利用してエレクトロニクスを中心とした工業用から医療用まで幅広い分野で利用されています。

私たちに最も身近な分野では、液晶・PDP照明・ランプの封入ガスとして活躍しています。液晶・PDPの分野では、ネオンやキセノンが使われます。2枚のガラスの間にこれらのガスを封入し、電圧をかけることによってディスプレイのバックライトを最適な色に発光させる役割を発揮します。また、照明・ランプの分野では、ネオンサイン、クリプトン電球、キセノンランプ、それぞれでガス封入により熱伝導率を低下させる効果を発揮し、長寿命化させることができます。さらに同じく封入ガスのはたらきとして、クリプトンを断熱ガラスなどの建築材料に封入することによって、材料の断熱性を向上させることができます。

また、レアガス3種の中で空気中の組成割合が最も小さいキセノンは、ネオン、クリプトンと比べても特に個性的な性質を持っています。近年話題になった宇宙惑星探査ロケットの推進エンジンにも、実はエア・ウォーターのキセノンが推進剤として使われていました。キセノンは、イオン化に必要なエネルギーが小さく、なおかつ反作用に有効な高質量を有する点などから、宇宙空間においては最適な推進剤なのです。その他、X線検出器、CTスキャナー造影剤、麻酔などの医療用途においてもキセノンは活躍しています。

レアガスの物性

  ネオン クリプトン キセノン
化学式 Ne Kr Xe
分子量 20.18 83.80 131.29
外観/物性 無色・無臭/不燃性
比重 0.70 (空気=1) 2.89 (空気=1) 4.53 (空気=1)
沸点 -246.1 ℃ -153.4 ℃ -108.1 ℃
融点 -248.7 ℃ -157.2 ℃ -111.9 ℃

レアガスの製造方法

深冷空気分離

ネオン、クリプトン、キセノンは空気分離により製造されますが、これらレアガスの採取のみを目的として空気の液化はしません。一般的には、大型空気分離プラントにおける空気分離ガス(酸素、窒素、アルゴン)製造時の副産物として採取されているのが現状であり、日本国内で使用されているレアガスの多くは海外からの輸入品です。
現在、エア・ウォーターで国内生産しているレアガスはクリプトンとキセノンです。どちらのガスも酸素より沸点が高いため、液化酸素の中に凝縮されていきます。そこから精製装置を通じ余分な成分を精製・精留したのち、製品としての純粋なクリプトンとキセノンを採取することが出来ます。

レアガスの供給方法

シリンダー供給

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