Mindannyian tudjuk, hogy az argont különféle fémek hegesztésére használják, de nem mindenki gondolt arra, hogy mi is ez a kémiai elem. Eközben története gazdag eseményekben. Beszédes, hogy az argon Mengyelejev periódusos rendszerének kivételes másolata, amelynek nincs analógja. A tudós maga is meglepődött annak idején, hogyan kerülhetett ide.
Ennek a gáznak körülbelül 0,9%-a van jelen a légkörben. A nitrogénhez hasonlóan semleges természetű, színtelen és szagtalan. Nem alkalmas az élet fenntartására, de az emberi tevékenység egyes területein egyszerűen pótolhatatlan.
Egy kis kitérő a történelembe
Először fedezte fel egy angol és végzettségű fizikus G. Cavendish, aki valami új, vegyi támadásnak ellenálló anyag jelenlétét vette észre a levegőben. Sajnos Cavendish soha nem tanulta meg az új gáz természetét. Valamivel több mint száz évvel később egy másik tudós, John William Strath vette észre ezt. Arra a következtetésre jutott, hogy a levegő nitrogénje ismeretlen eredetű gázt tartalmaz, de nem tudta megállapítani, hogy az argon vagy valami más.
Ugyanakkor a gáz nem reagált különböző fémekkel, klórral, savakkal, lúgokkal. Vagyis kémiai szempontból inert természetű volt. Egy másik meglepetés volt az a felfedezés, hogy egy új gáz molekulája csak egy atomot tartalmaz. És abban az időben a gázok hasonló összetétele még ismeretlen volt.
Az új gáz nyilvános bejelentése sok tudóst megdöbbentett a világ minden tájáról – hogyan hagyhatta figyelmen kívül az új gázt a levegőben számos tudományos tanulmány és kísérlet során? De nem minden tudós, így Mengyelejev sem hitt a felfedezésben. Az új gáz (39, 9) atomtömegéből ítélve a kálium (39, 1) és a kalcium (40, 1) között kell elhelyezkednie, de a pozíciót már elfogl alták.
Amint említettük, az argon gazdag és nyomozós múlttal rendelkező gáz. Egy ideig feledésbe merült, de a hélium felfedezése után hivatalosan is elismerték az új gázt. Úgy döntöttek, hogy külön nulla pozíciót rendelnek hozzá, amely a halogének és az alkálifémek között helyezkedik el.
Tulajdonságok
A nehéz csoportba tartozó egyéb inert gázok közül az argon számít a legkönnyebbnek. Tömege 1,38-szor haladja meg a levegő tömegét. A gáz -185,9 °С hőmérsékleten folyékony halmazállapotúvá válik, és -189,4 °C-on normál nyomáson megszilárdul.
Az argon abban különbözik a héliumtól és a neontól, hogy vízben tud oldódni - 20 fokos hőmérsékleten 3,3 ml/száz gramm folyadék mennyiségben. De számos szerves oldatban a gáz jobban oldódik. Az elektromos áram hatása izzítja, ami miatt széles körben elterjedtvilágítóberendezésekre vonatkozik.
A biológusok egy másik hasznos tulajdonságot fedeztek fel, amellyel az argon is rendelkezik. Ez egy olyan környezet, ahol a növény jól érzi magát, amint azt a kísérletek is bizonyítják. Így a gáz légkörében az elültetett rizs, kukorica, uborka és rozs magjai kiadták a csírájukat. Egy másik atmoszférában, ahol 98% argon és 2% oxigén, a zöldségek, például a sárgarépa, a saláta és a hagyma jól csíráznak.
Ami különösen jellemző, ennek a gáznak a tartalma a földkéregben sokkal nagyobb, mint a csoport más elemeinél. Hozzávetőleges tartalma 0,04 g/tonna. Ez 14-szerese a hélium és 57-szerese a neon mennyiségének. Ami a minket körülvevő univerzumot illeti, még több van belőle, különösen a különböző csillagokon és ködökben. Egyes becslések szerint több argon van az űrben, mint klór, foszfor, kalcium vagy kálium, amelyek bőségesen fordulnak elő a Földön.
Gazsinszerezés
A hengerekben lévő argon, amelyben gyakran találkozunk vele, kimeríthetetlen forrás. Ezen kívül mindenesetre visszakerül a légkörbe annak köszönhetően, hogy a használat során sem fizikai, sem kémiai szempontból nem változik. Kivételt képezhetnek azok az esetek, amikor kis mennyiségű argon izotópokat használnak fel új izotópok és elemek előállításához a nukleáris reakciók során.
Az iparban a gázt a levegő oxigénre és nitrogénre történő szétválasztásával nyerik. Ennek eredményeként a gáz melléktermékként születik. Ehhez speciális ipari berendezéseket használnak két oszlopos kettős egyenirányításhoz.magas és alacsony nyomású, valamint közbenső kondenzátor-elpárologtató. Ezenkívül az ammóniagyártásból származó hulladékból argont is állíthatunk elő.
Alkalmazási kör
Az argon hatókörének több területe van:
- élelmiszeripar;
- kohászat;
- tudományos kutatások és kísérletek;
- hegesztés;
- elektronika;
- autóipar.
Ez a semleges gáz az elektromos mancsok belsejében található, ami lelassítja a benne lévő wolfram tekercs elpárolgását. Ennek a tulajdonságának köszönhetően széles körben használják az ezen a gázon alapuló hegesztőgépet. Az argon lehetővé teszi az alumíniumból és duralumíniumból készült alkatrészek megbízható csatlakoztatását.
A gázt széles körben használták védő és közömbös légkör létrehozására. Ez általában szükséges azon fémek hőkezeléséhez, amelyek könnyen oxidálódnak. A kristályok jól fejlődnek argonatmoszférában félvezető elemek vagy ultratiszta anyagok előállítására.
Az argon hegesztési használatának előnyei és hátrányai
A hegesztési területet illetően az argon bizonyos előnyökkel jár. Először is, a fém alkatrészek nem melegszenek fel annyira hegesztés közben. Ezzel elkerülhető a deformáció. További előnyök:
- megbízható hegesztésvédelem;
- az argon hegesztési sebesség egy nagyságrenddel nagyobb;
- a folyamat könnyen irányítható;
- hegesztés gépesíthető vagy teljesen automatizálható;
- lehetőségcsatlakoztassa az alkatrészeket különböző fémekből.
Ugyanakkor az argon hegesztésének számos hátránya is van:
- A hegesztés ultraibolya sugárzást generál;
- nagy áramerősségű ív kiváló minőségű hűtést igényel;
- kemény munka a szabadban vagy huzatos.
Annyi előnye mellett azonban nehéz alábecsülni az argonhegesztés jelentőségét.
Óvintézkedések
Legyen óvatos, ha argont használ. Bár a gáz nem mérgező, oxigén pótlásával vagy cseppfolyósításával fulladást okozhat. Ezért rendkívül fontos az O2hangerejének szabályozása a levegőben (legalább 19%) speciális, kézi vagy automatikus műszerekkel.
A folyékony gázzal végzett munka rendkívüli körültekintést igényel, mivel az argon alacsony hőmérséklete a bőr súlyos fagyását és a szemhéj károsodását okozhatja. Védőszemüveget és védőruházatot kell használni. Azoknak a személyeknek, akiknek argon atmoszférában kell dolgozniuk, gázálarcot vagy más szigetelő oxigénkészüléket kell viselniük.
