Аргон  - хімічний елемент з атомним номером 18. Третій за поширеністю елемент в атмосфері - 0,93% за обсягом.

Історія

Аргон було відкрито в 1894 англійськими фізиками Вільямом Рамзаем і Джоном Релєєм. Потім були відкриті інші інертні гази.

  походження назви

Саме через свою дивовижною хімічної інертності новий газ і отримав свою назву (грец. Αργός - неактивний).

Аргон в природі

Цей розділ не завершений. Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши його.

отримання

У промисловості аргон отримують як побічний продукт при великомасштабному розділенні повітря на кисень і азот. При температурі -185,9 ° C аргон конденсується, при -189,4 ° С - кристалізується.

властивості

Аргон - одноатомний газ з температурою кипіння (при нормальному тиску) -185,9 ° C (трохи нижче, ніж у кисню, але трохи вище, ніж у азоту). У 100 мл води при 20 ° C розчиняється 3,3 мл аргону, в деяких органічних розчинниках аргон розчиняється значно краще, ніж у воді.

Поки що відомі лише 2 хімічних з'єднання аргону - гідрофторид аргону і CU (Ar) O, які існують при дуже низьких температурах. Крім того, аргон утворює ексимерні молекули, тобто молекули, у яких стійкі порушені електронні стану та нестійке основний стан. Є підстави вважати, що виключно нестійке з'єднання Hg-Аr, що утворюється в електричному розряді, - це справді хімічне (валентное) з'єднання. Не виключено, що будуть отримані інші валентні з'єднання аргону з фтором і киснем, які теж повинні бути вкрай нестійкими. Наприклад, при електричному збудженні суміші аргону і хлору можлива газофазних реакція з утворенням ArCl. Також з багатьма речовинами, між молекулами яких діють водневі зв'язку (водою, фенолом, гидрохиноном і іншими), утворює сполуки включення (клатрати), де атом аргону, як свого роду «гість», знаходиться в порожнині, утвореної в кристалічній решітці молекулами речовини- господаря.

З'єднання CU (Ar) O отримано з сполуки урану з вуглецем і киснем CUO. Ймовірно существованіяесоедіненій зі зв'язками Ar-Si і Ar-C: FArSiF3 і FArCCH

застосування

Харчова галузь

У контрольованому середовищі аргон може в багатьох процесах використовуватися в якості заміни для азоту. Висока розчинність (в два рази перевищує розчинність азоту) і певні молекулярні характеристики забезпечують його особливі властивості при зберіганні овочів. При певних умовах він здатний сповільнювати метаболічні реакції і значно скорочувати газообмін.

Виробництво скла, цементу і вапна

При використанні для заповнення огорож з подвійним глазуруванням аргон забезпечує чудову теплову ізоляцію.

металургія

Аргон використовується для попередження контакту і подальшої взаємодії між розплавленим металом і навколишньою атмосферою.

Використання аргону дозволяє оптимізувати такі виробничі процеси, як перемішування розплавлених речовин, продування піддонів реакторів для попередження повторного окислення стали і обробка стали вузького застосування в вакуумних дегазатором, включаючи вакуумно-кисневе обезуглероживание, окисно-відновних процесів і процеси відкритого спалювання. Однак найбільшу популярність аргон придбав в процесах аргоно-кисневого зневуглецювання нерафінованої високохромисто стали, дозволяючи мінімізувати окислення хрому.

Лабораторні дослідження і аналізи

В чистому вигляді  і в з'єднаннях з іншими газами аргон використовується для проведення промислових і медичних аналізів і випробувань в рамках контролю якості.

Зокрема, аргон виконує функцію газової плазми в емісійної спектрометрії індуктивно-зв'язаною плазмою (ICP), газової подушки в атомно-абсорбційної спектроскопії в графитной печі (GFAAS) і газу-носія в газовій хроматографії з використанням різних газоаналізаторів.

У поєднанні з метаном аргон використовується в лічильниках Гейгера і детекторах рентгенівського флуоресцентного аналізу (XRF), де він виконує функцію гасить газу.

Зварювання, різання та нанесення покриття

Аргон використовується як захисне середовище в процесах дугового зварювання, При Піддув захисного газу  і при плазмовому різанні.

Аргон попереджає окислення зварних швів і дозволяє скоротити обсяг диму, що скидається в процесі зварювання.

електроніка

Надчистий аргон служить в якості газу-носія для хімічно активних молекул, а також в якості інертного газу  для захисту напівпровідників від сторонніх домішок (наприклад, аргон забезпечує необхідне середовище для вирощування кристалів силікону і германію).

В іонному стані аргон використовується в процесах металізації напиленням, іонної імплантації, нормалізації і травлення при виробництві напівпровідників і високоефективному виробництві матеріалів.

Автомобільна і транспортна галузь

Затарений герметизований аргон служить для наповнення подушок безпеки в автомобілях.

У перекладі з грецької «argon» означає «повільний» або «неактивний». таке визначення газ аргон  отримав завдяки своїм інертним властивостям, що дозволяє широко його використовувати в багатьох промислових і побутових цілях.

Хімічний елемент Ar

Ar  - 18-й елемент періодичної таблиці Менделєєва, відноситься до благородних інертних газів. Дана речовина є третім після N (азоту) і O (кисню) за змістом в атмосфері Землі. У звичайних умовах - безбарвний, не горючий, не отруйний, без смаку і запаху.

Інші властивості газу аргону:

• атомна маса: 39,95;
• вміст у повітрі: 0,9% обсягу і 1,3% маси;
• щільність в нормальних умовах: 1,78 кг / м³;
• температура кипіння: -186 ° С.

На малюнку назва хімічного елемента і його властивості

Даний елемент був відкритий Джоном Стретта і Вільямом Рамзаем при дослідженні складу повітря. Розбіжність щільності при різних хімічних випробуваннях наштовхнуло вчених на думку, що в атмосфері крім азоту і кисню присутній інертний важкий газ. У підсумку в 1894 р було зроблено заяву про відкриття хімічного елемента, частка якого в кожному кубометрі повітря становить 15 м

Як видобувають аргон

Ar не піддається змінам в процесі його використання і завжди повертається в атмосферу. Тому вчені вважають дане джерело невичерпним. Він видобувається як супутній продукт при розділенні повітря на кисень і азот за допомогою низькотемпературної ректифікації.

Для реалізації цього методу застосовуються спеціальні повітророзподільну апарати, що складаються з колон високого, низького тиску і конденсатора-випарника. В результаті процесу ректифікації (поділу) виходить аргон з невеликими домішками (3-10%) азоту і кисню. Щоб провести очищення, домішки прибираються за допомогою додаткових хімічних реакцій. Сучасні технології  дозволяють досягти 99,99% чистоти даного продукту.

Представлені установки по виробництву даного хімічного елемента

Зберігається і транспортується газ аргон в сталевих балонах (ГОСТ 949-73), які мають сірий окрас з смугою і відповідним написом зеленого кольору. При цьому процес наповнення ємності повинен повністю відповідати технологічним нормам і правилам безпеки. Детальну інформацію про специфіку заповнення газових балонів  можна прочитати в статті: балони зі зварювальної сумішшю - технічні особливості і правила експлуатації.

Де застосовується газ аргон

Даний елемент має досить велику сферу застосування. Нижче наведені основні області його використання:

1. заповнення внутрішньої порожнини ламп розжарювання і склопакетів;
2. витіснення вологи і кисню для довгого зберігання харчових продуктів;
3. вогнегасна речовина в деяких системах гасіння пожежі;
4. захисне середовище при зварювальному процесі;
5. плазмообразующий газ для плазмового зварювання  і різання.

В зварювальному виробництві  він застосовується як захисне середовище в процесі зварювання рідкісних металів (ніобію, титану, цирконію) і їх сплавів, легований сталей різних марок, а також алюмінієвих, магнієвих і хромонікелевих сплавів. Для чорних металів, як правило, застосовують суміш Ar з іншими газами - гелієм, киснем, вуглекислотою і воднем.

Вид захисного середовища при зварювальному процесі, яку створює аргон

Запобіжні заходи при експлуатації

Даний хімічний елемент не представляє абсолютно ніякої небезпеки для навколишнього середовища, але при великій концентрації надає задушливе вплив на людину. Він нерідко накопичується в районі статі в недостатньо провітрюваних приміщеннях, а при значному зменшенні вміст кисню може привести до втрати свідомості і навіть смертельного результату. Тому важливо стежити за концентрацією кисню в закритому приміщенні, Яка не повинна падати нижче 19%.

Рідкий Ar здатний викликати обмороження ділянок шкіри і пошкодити слизову оболонку очей, тому в процесі роботи важливо використовувати спецодяг і захисні окуляри. При роботі в атмосфері цього газу з метою запобігання удушення необхідно застосовувати ізолюючий кисневий прилад або шланговий протигаз.

газоподібний

рідкий

Аргон - газ для промисловості

Аргон - газ, який був відкритий двома вченими Рамзаем і Релеєм в 1894 році. Після декількох експериментів вчені змогли виділити з азоту газ аргон. Свою назву аргон отримав завдяки своїй інертності. Аргон погано взаємодіє і вступає в реакції з іншими газами, за що і отримав свою назву (в перекладі з грецького аргон - неактивний, повільний). Аргон є простим, безбарвний одноатомний газ без запаху і смаку, який присутній в повітрі в малих кількостях.

Хімічні та фізичні властивості газу аргону

Так як повітря є невичерпним джерелом отримання таких газів як кисень, азот і аргон, то в промисловості газ аргон отримують саме з повітря. У більшості випадків велика кількість аргону отримують при проведенні реакцій для одержання промислової кисню та азоту. В результаті хімічних реакцій, пов'язаних з нагріванням і дистиляцією вироблять кисень, азот і як побічний продукт отримують аргон газ. Розрізняють три ступеня чистоти аргону для промислових потреб. У першого ступеня чистота вмісту аргону становить 99,99%, у другій - 99,98% і в третій - 99,95%. В якості домішок в аргоні можуть виступати азот або кисень. Зберігати цей газ слід в спеціальних балонах під тиском. Рідкий аргон зберігають в спеціальних цистернах Дьюара з подвійними стінками заповнених вакуумом. У цих же ємностях рекомендується перевозити аргон, дотримуючись усіх правил і техніки безпеки.

застосування аргон  знайшов у багатьох областях. Він успішно застосовується в харчовій промисловості як пакувальний газ, як речовина для гасіння пожеж, в медицині для очищення повітря і наркозу і в аргонових лазерах. Однак, найбільше і найкраще застосування цей газ отримав в зварювальних роботах. За допомогою аргонової зварювання можна працювати з такими твердими металами як цирконій, титан, молібден і інші. Дуже часто під час зварювальних робіт використовують спеціальну суміш аргону з киснем або вуглекислим газом.

Аргон - це інертний газ з одноатомної структурою, Який має температуру кипіння в умовах нормального тиску нижче, ніж у кисню. Середня температура кипіння аргону становить близько ста вісімдесяти градусів за Цельсієм. Аргон  досить добре розчиняється в воді, але краще для цих цілей використовувати органічні розчинники.

Виробництво аргону не складає особливих труднощів і не вимагає значних витрат. Він у великій кількості міститься в земній атмосфері. При цьому слід враховувати, що в процесі використання аргон не зазнавав абсолютно ніяких структурних і хімічних змін. Він повертається в атмосферу в своєму первісному вигляді. В даний час вченими відкриті тільки два з'єднання, в яких бере участь аргон. Обидва ці сполуки можуть утворюватися тільки під впливом критично низьких температур.

Технічний газ аргон  отримують як побічний продукт виробничого процесу, в ході якого кисень відокремлюють від азоту. Для цього застосовуються спеціальні камери з використанням повітророздільних апаратів з дворазовою ректифікації. Аргон володіє великими летючими властивостями, ніж кисень  , І меншими, ніж азот. Тому в процесі розділення повітря на кисень і азот  аргон залишається в середній фракції. З середньої точки верхньої колони апарату аргон направляють в спеціальні камери для стиснення і зберігання.

При первинному відборі масова частка аргону в відібраної фракції становить мізерно малі показники, всього близько п'яти відсотків. Це так званий сирої аргон. Після подальшої конденсації і очищення вдається отримати чистий аргон з масовою часткою змісту його у фракції близько 99,99 відсотків. Практикується також спосіб отримання аргону в процесі утилізації відходів аміачного виробництва. В цьому випадку аргон отримують з азоту, що залишився після зв'язування його з молекулами водню.

Транспортування і зберігання аргону  допускається тільки в спеціалізованих ємностях, газових балонах. У більшості випадків для цього застосовуються сорокалітрового газові балони. Балони з аргоном  фарбуються в сірий колір. Поперек балона наноситься зелена смуга і напис аналогічного кольору. Стандартне тиск в балонах з аргоном становить сто п'ятдесят атмосфер. У ряді випадків для зниження витрат на перевезення, аргон транспортується в зрідженому стані. При цьому його закачують в спеціалізовані ємності і судини Дюара. Також можна використовувати і спеціалізовані цистерни. Аргон не є вибухонебезпечною речовиною. Запобіжні заходи при його транспортуванні в основному зводяться до того, щоб забезпечити збереження самого технічного газу, так як він має велику летючість.

Технічний газ аргон широко використовується в найрізноманітніших сферах виробництва. Найбільше застосування він знайшов у виробництві металів і їх обробці. У металургійній промисловості аргон використовується для отримання високоякісних видів сталі. Для цього аргон пропускають через розплавлену масу, призначену для прокату сталевого листа. При цьому аргон повністю звільняє сталь від присутності в ній молекул кисню  , Водню та інших газів, що містяться в повітрі.

У зварювальних процесах аргон застосовується при зварюванні відповідальних вузлів і агрегатів, які потребують підвищеного захисту від корозійних процесів. Є також такі сплави і метали, які без застосування аргону не можуть бути оброблені за допомогою зварювальних операцій. Зокрема, такі метали, як тантал, ніобій, цирконій, гафній, вольфрам, уран, торій, титан, не можуть піддаватися обробці без додаткового захисту їх за допомогою інертного газу аргону.

В даний час використання електричної дуги в аргоновому середовищі дає колосальні можливості для виконання робіт з самими різними металами і деталями з них. Зокрема, зварювання  в аргоні дає можливість нагріву металевих поверхонь до температури вище шести градусів за Цельсієм. Це дає унікальну можливість за допомогою найпростішого зварювального апарату  різати метали самої різної товщини.

При зварюванні в аргоні не застосовуються різні флюси та електродні покриття. зварювальні шви  після такої обробки виходять абсолютно чистими і рівними. Вони не потребують додаткової обробки у вигляді зачистки від залишків зварювального матеріалу і шлаків. В ході робіт струмінь аргону повністю видаляє не тільки повітря з місця зварювання, а й все залишкові продукти.

Застосування технічного газу аргону не вимагає спеціальних запобіжних заходів. Цей газ має високими екологічними властивостями. Це природний газ, яка не зазнає ніяких технологічних змін. При цьому аргон не відрізняється потенційно вибухонебезпечною. Технологія транспортування і зберігання газових балонів, наповнених аргоном, відповідає вимогам, що застосовуються для інших технічних газів.

Вищого гатунку, вироблений нашим заводом, має сертифікат Національного агентства контролю зварювання (НАКС), що підтверджує високу якість газу. Використовуючи його при зварюванні на своєму виробництві ви можете бути абсолютно спокійні за якість і надійність зварного шва  в отриманому виробі!

АРГОН - хімічний елемент, є інертним (благородним) газом, не має кольору, запаху і смаку.

володіє наступними основними характеристиками:

• густина газоподібного аргону  - 1,784 кг / м3 при 0 С і 760 мм.рт.ст.
• температура кипіння, град. С - мінус 186
• температура плавлення, град. С - мінус 189
• температура конденсації, град. С - мінус 185,9
• температура кристалізації, град. С - мінус 189,4

У промисловості   аргон  отримують з атмосфери, шляхом поділу повітря на складові: кисень і азот. Так як повітря на Землі невичерпний, то можна стверджувати, що і аргону в атмосфері міститься в необмеженій кількості. Оскільки аргон не вступає в хімічні реакції, то після використання він повертається назад в атмосферу, здійснюючи своєрідний «круговорот».

Галузь застосування аргону  досить широка:

• в лампах розжарювання (для уповільнення випаровування вольфраму із спіралі)
• як захисне середовище зварювальної ванни (при дугового, лазерного і т.п. зварюванні)
• в генераторах плазми - плазмотронах, як плазмаобразователя (для обробки, зварювання і різання металів або як джерело тепла)
• в склопакетах (для значного зниження теплопровідності склопакета) - в харчовій промисловості, в якості харчової добавки E938 ( «пакувальний газ») - в медицині, під час проведення операцій (для очищення повітря в операційній) і т.п.

Зберігається і транспортується газоподібний аргон в сталевих балонах під тиском 150 атмосфер. При такому тиску в стандартний 40-літровий балон вміщається 6,4 м3 газу.

Розрізняється за ступенем очищення. В ряду технічних газів АТ «Московський газопереробний завод» виробляє і реалізує   аргон  по ГОСТ 10157-79 наступного сорту і з наступними характеристиками.

Головна » інструкції » Аргон - самий ледачий газ. Дивитися що таке "аргон" в інших словниках