Az argon öt fő felhasználása

Ha valaki arra kérne téged, hogy nevezd meg a Föld légkörének három leggyakoribb gázát, akkor választhatsz bizonyos sorrendben oxigént, szén-dioxidot és nitrogént. Ha igen, akkor igazad lenne - többnyire. Kevéssé ismert tény, hogy a nitrogén (N₂) és oxigént (O₂), a harmadik legnagyobb mennyiségű gáz a nemesgáz-argon, amely a légkör láthatatlan összetételének alig kevesebb mint 1 százalékát teszi ki.

A hat nemesgáz a nevüket onnan ered, hogy kémiai szempontból ezek az elemek távolságtartóak, sőt gőgös: Nem reagálnak más elemekkel, így nem kötődnek más atomokhoz, hogy összetettebbé váljanak vegyületek. Ahelyett, hogy haszontalanná tenné őket az iparban, ez a hajlam arra, hogy a saját atommagvállalkozásával foglalkozzon, az teszi ezeket a gázokat némelyikhez konkrét célokra. Az argon öt fő felhasználási területe például a neonfényekben való elhelyezése, az életkor meghatározásának képessége nagyon régi anyagok, szigetelőként való felhasználása a fémgyártásban, hegesztőgáz szerepe és felhasználása a 3-D-ben nyomtatás.

A hat nemesgáz - hélium, neon, argon, kripton, xenon és radon - az elemek periódusos rendszerének jobb oldali oszlopát foglalja el. (A kémiai elemek vizsgálatát periodikus táblázattal kell ellátni; lásd az erőforrásokat egy interaktív példánál.) Ennek a valós következményei az, hogy a nemesgázoknak nincsenek megosztható elektronjaik. Az argon és öt unokatestvére, mint egy pontosan megfelelő darabszámot tartalmazó rejtvénydoboz, nincs szubatomi hiány, amelyet más elemekből származó adományokkal kell módosítani, és nincsenek benne lebegő extrák fordulat. A nemesgázok e reakcióképtelenségének hivatalos kifejezése "inert".

Mint egy kész puzzle, a nemesgáz kémiailag is nagyon stabil. Ez azt jelenti, hogy más elemekhez képest nehéz a legkülső elektronokat a nemesgázokból energiasugár segítségével kiütni. Ez azt jelenti, hogy ezek az elemek - az egyetlen elemek, amelyek szobahőmérsékleten gázként léteznek, a többiek pedig folyadékok vagy szilárd anyagok - úgynevezett magas ionizációs energiával rendelkeznek.

A hélium, egy protonnal és egy neutronnal, az univerzum második leggyakoribb eleme a hidrogén mögött, amely csak protont tartalmaz. Az óriási, folyamatos magfúziós reakció, amely felelős azért, hogy a csillagok szuperfényes tárgyak legyenek A nem több, mint számtalan hidrogénatom ütközik, hogy héliumatomokat képezzenek milliárdos időtartam alatt évek.

Amikor az elektromos energiát nemesgázon vezetik át, fény bocsátódik ki. Ez az alapja a neonjeleknek, amely általános kifejezés minden ilyen nemesgáz felhasználásával létrehozott kijelzőre.

Az argon, rövidítve Ar, a periódusos rendszer 18. eleme, így a hélium (2. atomszám) és a neon (10. szám) mögött álló hat nemesgáz közül a harmadik legkönnyebb. Ahogy az a kémiai és fizikai radar alatt repülõ elemhez illik, hacsak nem provokálják, színtelen, szagtalan és íztelen. Molekulatömege 39,7 gramm / mol (más néven dalton) a legstabilabb konfigurációban. Más olvasmányokból felidézheti, hogy a legtöbb elem izotópokban érkezik, amelyek ugyanazon elem változatai különböző számokkal neutronok és így különböző tömegek (a protonok száma nem változik, különben magának az elemnek az identitását változás). Ennek kritikus jelentősége van az argon egyik fő felhasználásában.

Neonfények: Amint leírtuk, a nemesgázok hasznosak a neonfények létrehozásához. Az argont, a neont és a kriptont együtt használják erre a célra. Amikor az elektromosság áthalad az argongázon, átmenetileg gerjeszti a legkülső keringő elektronokat, és rövid ideig magasabb "héjra" vagy energiaszintre ugrik. Amikor az elektron visszatér a megszokott energiaszintjére, fotont bocsát ki - tömegtelen fénycsomagot.

Radioizotóp társkereső: Az argont a káliummal vagy a K-val együtt lehet használni, amely a periódusos rendszer 19. eleme, a megdöbbentő 4 milliárd éves objektumok dátumozására. A folyamat így működik:

A kálium rendszerint 19 protonnal és 21 neutronnal rendelkezik, ami körülbelül ugyanolyan atomtömeget eredményez, mint az argon (alig kevesebb, mint 40), de eltérő a protonok és a neutronok összetétele. Amikor egy béta-részecskeként ismert radioaktív részecske ütközik a káliummal, átalakíthatja az egyiket a kálium atommagjában lévő protonok neutronokká válnak, és maga az atom argonná változik (18 proton, 22 neutronok). Ez előre kiszámítható és rögzített sebességgel, és nagyon lassan történik. Tehát, ha a tudósok megvizsgálják mondjuk a vulkanikus kőzet mintáját, összehasonlíthatják az argon és a kálium arányát a mintában (ami idővel növekszik) az „újszerű” mintában meglévő arányhoz, és határozza meg, hogy a kőzet hány éves van.

Ne feledje, hogy ez különbözik a "széndátumozás" -tól, amelyet gyakran tévesen használnak arra utalva, hogy radioaktív bomlási módszereket használnak a régi objektumok dátumozására. A széndátumozás, amely csak egy speciális típusú radioizotóp-datálás, csak olyan tárgyak esetében hasznos, amelyekről ismert, hogy több ezer éves nagyságrendűek.

Védőgáz a hegesztésben: Az argont speciális ötvözetek hegesztésére, valamint gépjármű vázak, hangtompítók és egyéb autóalkatrészek hegesztésére használják. Pajzsgáznak hívják, mert nem reagál semmilyen gázzal és fémgel, amely a hegesztett fémek közelében lebeg; csupán helyet foglal és megakadályozza, hogy a reaktív gázok, például nitrogén és oxigén miatt más, nem kívánt reakciók történjenek a közelben.

Hőkezelés: Inert gázként argont lehet használni oxigén- és nitrogénmentes beállításhoz a hőkezelési folyamatokhoz.

3D nyomtatás: Az argont a háromdimenziós nyomtatás növekvő területén használják. A nyomdai anyag gyors melegítése és lehűlése során a gáz megakadályozza a fém oxidációját és más reakciókat, és korlátozhatja a stressz hatásait. Az argont más gázokkal is keverhetjük, hogy szükség szerint speciális keverékeket hozzunk létre.

Fémgyártás: A hegesztéshez hasonlóan az argon felhasználható a fémek szintézisében más folyamatokon keresztül, mivel megakadályozza az oxidációt (rozsdásodást) és kiszorítja a nem kívánt gázokat, például a szén-monoxidot.

Az, hogy az argon kémiailag inert, sajnos nem azt jelenti, hogy mentes az esetleges egészségügyi veszélyektől. Az argongáz érintkezéskor irritálhatja a bőrt és a szemet, folyékony formájában pedig fagyást okozhat (vannak Az argonolaj és a kozmetikumok általános összetevőjeként alkalmazott argánolaj viszonylag kevés felhasználása még távolról sem azonos a argon). Zárt környezetben a levegőben lévő magas argongázszint kiszoríthatja az oxigént, és légzési problémákhoz vezethet, enyhe és súlyos között, attól függően, hogy mennyi argont tartalmaz. Ez fulladásos tüneteket eredményez, beleértve fejfájást, szédülést, zavartságot, gyengeséget és remegést az enyhébb végén, kómát, sőt a legszélsőségesebb esetekben halált is.

Ismert bőr- vagy szemterhelés esetén a meleg vízzel való öblítés és öblítés az előnyös kezelés. Az argon belélegzése esetén szükség lehet a szokásos légzési támogatásra, beleértve a maszk általi oxigénellátást is, hogy a vér oxigénszintje normális legyen; Természetesen szükség van az érintett személy kiszállítására az argonban gazdag környezetből is.