Argonun Beş Başlıca Kullanımı

Biri sizden Dünya atmosferinde en bol bulunan üç gazı adlandırmanızı isterse, bir sırayla oksijen, karbon dioksit ve nitrojeni seçebilirsiniz. Eğer öyleyse, haklısınız – çoğunlukla. Az bilinen bir gerçektir ki nitrojen (N₂) ve oksijen (O₂), en bol üçüncü gaz, atmosferin görünmeyen bileşiminin sadece yüzde 1'inden azını oluşturan soy gaz argonudur.

Altı soy gaz, isimlerini, kimya açısından, bu elementlerin uzak, hatta uzak olmaları gerçeğinden alır. kibirli: Diğer elementlerle reaksiyona girmezler, bu yüzden daha karmaşık oluşturmak için diğer atomlara bağlanmazlar. Bileşikler. Ancak, onları endüstride işe yaramaz hale getirmekten ziyade, kişinin kendi atom işine bakma eğilimi, bu gazlardan bazılarını belirli amaçlar için kullanışlı kılan şeydir. Örneğin, argonun beş ana kullanımı, neon ışıklarına yerleştirilmesini, yaşını belirlemeye yardımcı olma yeteneğini içerir. çok eski maddeler, metal üretiminde yalıtkan olarak kullanımı, kaynak gazı olarak rolü ve 3 boyutlu olarak kullanımı baskı.

Altı soy gaz - helyum, neon, argon, kripton, ksenon ve radon - elementlerin periyodik tablosunda en sağdaki sütunu işgal eder. (Bir kimyasal elementin herhangi bir incelemesine periyodik bir tablo eşlik etmelidir; Etkileşimli bir örnek için bkz. Kaynaklar.) Bunun gerçek dünyadaki sonuçları, soy gazların paylaşılabilir elektronları olmamasıdır. Tam olarak doğru sayıda parça içeren bir yapboz kutusu gibi, argon ve onun beş kuzeninin herhangi bir atom altı atomu yoktur. diğer unsurlardan gelen bağışlarla düzeltilmesi gereken eksiklikler ve bağış yapmak için etrafta dolaşan herhangi bir ekstra yok çevir. Soy gazların bu reaktivitesizliği için resmi terim "inert"tir.

Tamamlanmış bir bulmaca gibi, soy gaz kimyasal olarak çok kararlıdır. Bu, diğer elementlerle karşılaştırıldığında, bir enerji ışını kullanarak soy gazlardan en dıştaki elektronları vurmanın zor olduğu anlamına gelir. Bu, bu elementlerin - oda sıcaklığında gaz olarak var olan tek elementler, diğerlerinin hepsi sıvı veya katıdır - yüksek iyonlaşma enerjisi denilen şeye sahip olduğu anlamına gelir.

Bir proton ve bir nötrondan oluşan helyum, evrende yalnızca bir proton içeren hidrojenden sonra en bol bulunan ikinci elementtir. Yıldızların süper parlak nesneler olmasından sorumlu olan dev, devam eden nükleer füzyon reaksiyonu. milyarlarca bir periyotta helyum atomları oluşturmak için çarpışan sayısız hidrojen atomundan başka bir şey değildir. yıllar.

Elektrik enerjisi soy gazdan geçirildiğinde ışık yayılır. Bu, asil bir gaz kullanılarak oluşturulan bu tür herhangi bir ekran için genel bir terim olan neon tabelaların temelidir.

Argon, kısaltılmış Ar, periyodik tablodaki 18 numaralı elementtir ve onu helyum (atom numarası 2) ve neon (10 numara) arkasındaki altı soy gazın üçüncü en hafifi yapar. Kışkırtılmadıkça kimyasal ve fiziksel radar altında uçan bir elemente yakışır şekilde renksiz, kokusuz ve tatsızdır. En kararlı konfigürasyonunda mol başına 39.7 gram (dalton olarak da bilinir) moleküler ağırlığa sahiptir. Diğer okumalardan, çoğu elementin aynı elementin farklı sayılarla versiyonları olan izotoplar halinde geldiğini hatırlayabilirsiniz. nötronların ve dolayısıyla farklı kütlelerin (protonların sayısı değişmez, yoksa elementin kendisinin kimliğinin değişiklik). Bunun, argonun başlıca kullanımlarından birinde kritik etkileri vardır.

Neon ışıkları: Açıklandığı gibi, asil gazlar neon ışıkları oluşturmak için kullanışlıdır. Argon, neon ve kripton ile birlikte bu amaç için kullanılır. Elektrik argon gazından geçtiğinde, en dıştaki yörüngedeki elektronları geçici olarak uyarır ve kısa süreliğine daha yüksek bir "kabuk" veya enerji seviyesine atlamalarına neden olur. Elektron daha sonra alıştığı enerji seviyesine döndüğünde, bir foton yayar - kütlesiz bir ışık paketi.

Radyoizotop Tarihleme: Argon, potasyum veya periyodik tablodaki 19 numaralı element olan K ile birlikte, şaşırtıcı bir şekilde 4 milyar yaşına kadar olan nesneleri tarihlendirmek için kullanılabilir. Süreç şu şekilde çalışır:

Potasyum normalde 19 protona ve 21 nötrona sahiptir, bu da ona argonla yaklaşık olarak aynı atom kütlesini verir (40'ın hemen altında), ancak farklı bir proton ve nötron bileşimine sahiptir. Beta parçacığı olarak bilinen bir radyoaktif parçacık potasyum ile çarpıştığında, aşağıdakilerden birini dönüştürebilir. potasyum çekirdeğindeki protonlar bir nötrona dönüşür, atomun kendisini argona değiştirir (18 proton, 22 nötronlar). Bu, zaman içinde öngörülebilir ve sabit bir oranda ve çok yavaş gerçekleşir. Yani bilim adamları örneğin bir volkanik kaya örneğini incelerlerse, örnekteki argonun potasyuma oranını karşılaştırabilirler. "yepyeni" bir örnekte var olacak orana (zaman içinde aşamalı olarak yükselir) ve kayanın kaç yaşında olduğunu belirler. dır-dir.

Bunun, eski nesneleri tarihlemek için radyoaktif bozunma yöntemlerinin kullanılmasına genel olarak atıfta bulunmak için genellikle yanlış kullanılan bir terim olan "karbon tarihlemesinden" farklı olduğunu unutmayın. Sadece belirli bir radyoizotop tarihleme türü olan karbon tarihleme, yalnızca binlerce yıllık olduğu bilinen nesneler için yararlıdır.

Kaynakta Kalkan Gazı: Argon, özel alaşımların kaynağında ve ayrıca otomobil çerçevelerinin, susturucularının ve diğer otomotiv parçalarının kaynağında kullanılır. Koruyucu gaz olarak adlandırılır, çünkü kaynak yapılan metallerin çevresinde dolaşan gazlar ve metaller ile reaksiyona girmez; sadece yer kaplar ve nitrojen ve oksijen gibi reaktif gazlar nedeniyle yakınlarda diğer istenmeyen reaksiyonların oluşmasını engeller.

Isıl İşlem: Bir soy gaz olarak argon, ısıl işlem prosesleri için oksijen ve nitrojen içermeyen bir ayar sağlamak için kullanılabilir.

3 Boyutlu Baskı: Argon, üç boyutlu baskının gelişen alanında kullanılmaya başlandı. Baskı malzemesinin hızlı ısıtılması ve soğutulması sırasında gaz, metalin oksidasyonunu ve diğer reaksiyonları önleyecek ve stres etkisini sınırlayabilecektir. Argon, gerektiğinde özel karışımlar oluşturmak için diğer gazlarla da karıştırılabilir.

Metal Üretimi: Kaynaktaki rolüne benzer şekilde argon, oksidasyonu (paslanmayı) önlediği ve karbon monoksit gibi istenmeyen gazların yerini aldığı için diğer işlemler yoluyla metallerin sentezinde kullanılabilir.

Argonun kimyasal olarak inert olması, ne yazık ki, potansiyel sağlık tehlikelerinden arınmış olduğu anlamına gelmez. Argon gazı temas halinde cildi ve gözleri tahriş edebilir ve sıvı haldeyken donmalara neden olabilir. nispeten az sayıda argon yağı kullanımı ve kozmetikte yaygın bir içerik olan "argan yağı", argon yağı ile uzaktan yakından aynı değildir. argon). Kapalı bir ortamda havada bulunan yüksek argon gazı seviyeleri oksijenin yerini alabilir ve ne kadar argonun bulunduğuna bağlı olarak hafiften şiddetliye kadar değişen solunum sorunlarına yol açabilir. Bu, daha hafif uçta baş ağrısı, baş dönmesi, kafa karışıklığı, halsizlik ve titreme ve en uç vakalarda koma ve hatta ölüm gibi boğulma semptomlarıyla sonuçlanır.

Bilinen cilt veya göze maruz kalma durumlarında, ılık suyla durulama ve yıkama tercih edilen tedavidir. Argon solunduğunda, kandaki oksijen seviyelerinin normale dönmesi için maske ile oksijenlenme de dahil olmak üzere standart solunum desteği gerekebilir; Etkilenen kişiyi argon bakımından zengin ortamdan çıkarmak da elbette gereklidir.