Argon - ein chemisches Element mit der Ordnungszahl 18. Das dritthäufigste Element in der Atmosphäre - 0,93 Vol .-%.

Geschichte

Argonne wurde 1894 von den englischen Physikern William Ramsay und John Rayleigh entdeckt. Dann wurden die verbleibenden Inertgase entdeckt.

Herkunft des Namens

Aufgrund seiner erstaunlichen chemischen Inertheit erhielt das neue Gas seinen Namen (griechisch αργός - inaktiv).

Argon in der Natur

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Empfang

In der Industrie entsteht Argon als Nebenprodukt bei der großtechnischen Trennung von Luft in Sauerstoff und Stickstoff. Bei einer Temperatur von -185,9 ° C kondensiert Argon, bei -189,4 ° C kristallisiert es.

Eigenschaften

Argon ist ein einatomiges Gas mit einem Siedepunkt (bei Normaldruck) von –185,9 ° C (etwas niedriger als Sauerstoff, aber etwas höher als Stickstoff). 3,3 ml Argon lösen sich in 100 ml Wasser bei 20 ° C, in einigen organischen Lösungsmitteln löst sich Argon viel besser als in Wasser.

Bisher sind nur 2 chemische Argonverbindungen bekannt - Argonhydrofluorid und CU (Ar) O, die bei sehr niedrigen Temperaturen vorliegen. Zusätzlich bildet Argon Excimermoleküle, dh Moleküle, in denen die angeregten elektronischen Zustände stabil und der Grundzustand instabil sind. Es besteht Grund zu der Annahme, dass die bei einer elektrischen Entladung gebildete extrem instabile Hg-Ar-Verbindung eine wirklich chemische (Valenz-) Verbindung ist. Es ist möglich, dass andere Valenzverbindungen von Argon mit Fluor und Sauerstoff erhalten werden, die ebenfalls äußerst instabil sein sollten. Beispielsweise ist bei elektrischer Anregung eines Gemisches aus Argon und Chlor eine Gasphasenreaktion unter Bildung von ArCl möglich. Bei vielen Substanzen, zwischen deren Molekülen Wasserstoffbrückenbindungen wirken (Wasser, Phenol, Hydrochinon und andere), bildet es Einschlussverbindungen (Clathrate), bei denen sich das Argonatom als eine Art "Gast" in dem von den Molekülen der Substanz im Kristallgitter gebildeten Hohlraum befindet Inhaber.

Die CU (Ar) O-Verbindung wird aus der Verbindung von Uran mit Kohlenstoff- und Sauerstoff-CUO erhalten. Wahrscheinlich die Existenz von Verbindungen mit Ar-Si- und Ar-C-Bindungen: FArSiF3 und FArCCH

Anwendung

Nahrungsmittelindustrie

In einer kontrollierten Umgebung kann Argon in vielen Prozessen als Ersatz für Stickstoff verwendet werden. Eine hohe Löslichkeit (doppelt so löslich wie Stickstoff) und bestimmte molekulare Eigenschaften sorgen für besondere Eigenschaften bei der Lagerung von Gemüse. Unter bestimmten Bedingungen kann es Stoffwechselreaktionen verlangsamen und den Gasaustausch erheblich reduzieren.

Glas-, Zement- und Kalkproduktion

Argon bietet beim Füllen von doppelt verglasten Zäunen eine hervorragende Wärmeisolierung.

Metallurgie

Argon wird verwendet, um den Kontakt und die anschließende Wechselwirkung zwischen der Metallschmelze und der umgebenden Atmosphäre zu verhindern.

Argon kann verwendet werden, um Produktionsprozesse wie das Mischen geschmolzener Materialien, das Spülen von Reaktorschalen, um eine erneute Oxidation von Stahl zu verhindern, und die Handhabung von Stahl mit enger Verwendung in Vakuumentgasern, einschließlich Vakuumsauerstoffentkohlung, Redoxprozessen und offenen Verbrennungsprozessen, zu optimieren. Argon hat jedoch die größte Popularität bei den Prozessen der Argon-Sauerstoff-Entkohlung von nicht raffiniertem Stahl mit hohem Chromgehalt erlangt, wodurch es möglich ist, die Oxidation von Chrom zu minimieren.

Laborforschung und Analysen

IM reiner Form In Kombination mit anderen Gasen wird Argon für industrielle und medizinische Analysen und Qualitätskontrolltests verwendet.

Insbesondere dient Argon als Gasplasma in der Emissionsspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP), als Gasdecke in der Atomabsorptionsspektroskopie (GFAAS) des Graphitofens und als Trägergas in der Gaschromatographie unter Verwendung einer Vielzahl von Gasanalysatoren.

In Kombination mit Methan wird Argon in Geigerzählern und Röntgenfluoreszenzdetektoren (XRF) verwendet, wo es als Löschgas wirkt.

Schweißen, Schneiden und Beschichten

Argon wird in Prozessen als Schutzmedium eingesetzt lichtbogenschweißenbeim blasen schutzgas und mit Plasmaschneiden.

Argon verhindert die Oxidation von Schweißnähten und reduziert die Menge der beim Schweißen entstehenden Dämpfe.

Elektronik

Hochreines Argon dient als Trägergas für reaktive Moleküle und auch als inertgas zum Schutz von Halbleitern vor Verunreinigungen (beispielsweise liefert Argon das notwendige Medium zum Züchten von Silizium- und Germaniumkristallen).

In seinem ionischen Zustand wird Argon bei Sputter-, Ionenimplantations-, Normalisierungs- und Ätzprozessen bei der Halbleiterherstellung und der Herstellung hocheffizienter Materialien verwendet.

Automobil- und Transportindustrie

Verpacktes versiegeltes Argon wird zum Aufblasen von Airbags in Autos verwendet.

Aus dem Griechischen übersetzt bedeutet "Argon" "langsam" oder "inaktiv". Diese Definition argongas aufgrund seiner inerten Eigenschaften erhalten, so dass es in vielen industriellen und häuslichen Zwecken weit verbreitet ist.

Chemisches Element Ar

Ar - 18. Element des Periodensystems von Mendeleev, das sich auf edle Inertgase bezieht. Diese Substanz ist die dritte nach N (Stickstoff) und O (Sauerstoff) in Bezug auf den Gehalt in der Erdatmosphäre. Unter normalen Bedingungen ist es farblos, nicht brennbar, ungiftig, geschmacks- und geruchsneutral.

Andere Eigenschaften von Argongas:

• atommasse: 39,95;
• luftgehalt: 0,9 Vol .-% und 1,3 Gew .-%;
• dichte unter normalen Bedingungen: 1,78 kg / m³;
• siedepunkt: -186 ° C.

In der Abbildung der Name des chemischen Elements und seine Eigenschaften

Dieses Element wurde von John Strett und William Ramsay bei der Untersuchung der Luftzusammensetzung entdeckt. Die Diskrepanz zwischen der Dichte in verschiedenen chemischen Tests veranlasste die Wissenschaftler zu der Annahme, dass neben Stickstoff und Sauerstoff auch ein inertes schweres Gas in der Atmosphäre vorhanden ist. Infolgedessen wurde 1894 eine Erklärung über die Entdeckung eines chemischen Elements abgegeben, dessen Anteil in jedem Kubikmeter Luft 15 g beträgt.

Wie Argon abgebaut wird

Ar kann sich während des Gebrauchs nicht verändern und kehrt immer in die Atmosphäre zurück. Daher halten Wissenschaftler diese Quelle für unerschöpflich. Es wird als Nebenprodukt bei der Trennung von Luft in Sauerstoff und Stickstoff mittels Niedertemperatur-Rektifikation extrahiert.

Um dieses Verfahren zu implementieren, werden spezielle Luftzerlegungsvorrichtungen verwendet, die aus Säulen mit hohen, niedriger Druck und einen Kondensator-Verdampfer. Durch den Rektifikations- (Trennungs-) Prozess wird Argon mit kleinen Verunreinigungen (3-10%) von Stickstoff und Sauerstoff erhalten. Zur Reinigung werden Verunreinigungen durch zusätzliche chemische Reaktionen entfernt. Moderne Technologien Damit können Sie eine Reinheit von 99,99% dieses Produkts erreichen.

Pflanzen zur Herstellung dieses chemischen Elements werden vorgestellt

Argongas wird in Stahlflaschen (GOST 949-73) gespeichert und transportiert, die grau mit einem Streifen und einer entsprechenden grünen Inschrift sind. In diesem Fall muss der Prozess des Befüllens des Behälters den technologischen Standards und Sicherheitsregeln vollständig entsprechen. Detaillierte Informationen zu den Besonderheiten der Abfüllung gaszylinder kann im Artikel gelesen werden: Zylinder mit Schweißmischung - technische Merkmale und Betriebsregeln.

Wo wird Argongas verwendet?

Dieses Element hat einen ziemlich großen Umfang. Nachfolgend sind die Hauptanwendungsbereiche aufgeführt:

1. füllen des inneren Hohlraums von Glühlampen und Glaseinheiten;
2. verdrängung von Feuchtigkeit und Sauerstoff zur Langzeitlagerung von Lebensmitteln;
3. löschmittel in einigen Feuerlöschsystemen;
4. schutzumgebung während des Schweißprozesses;
5. plasmagas für plasmaschweißen und schneiden.

IM schweißproduktion Es wird als Schutzmedium beim Schweißen von seltenen Metallen (Niob, Titan, Zirkonium) und deren Legierungen, die mit verschiedenen Stahlsorten legiert sind, sowie von Aluminium-, Magnesium- und Chrom-Nickel-Legierungen verwendet. Für Eisenmetalle wird in der Regel ein Gemisch von Ar mit anderen Gasen verwendet - Helium, Sauerstoff, Kohlendioxid und Wasserstoff.

Die Art der Schutzumgebung während des Schweißprozesses, die Argon erzeugt

Vorsichtsmaßnahmen für den Gebrauch

Dieses chemische Element stellt absolut keine Gefahr für die Umwelt dar, wirkt jedoch in hoher Konzentration erstickend auf den Menschen. Es sammelt sich häufig in unzureichend belüfteten Räumen im Bodenbereich an und kann bei einer signifikanten Abnahme des Sauerstoffgehalts zu Bewusstlosigkeit und sogar zum Tod führen. Daher ist es wichtig, die Sauerstoffkonzentration in zu überwachen geschlossener Raum, die nicht unter 19% fallen sollte.

Flüssiges Ar kann Erfrierungen in den Hautbereichen verursachen und die Schleimhaut der Augen schädigen. Daher ist es wichtig, während der Arbeit Schutzkleidung und Schutzbrille zu tragen. Wenn in einer Atmosphäre dieses Gases gearbeitet wird, muss ein Sauerstoffisoliergerät oder eine Schlauchgasmaske verwendet werden, um ein Ersticken zu verhindern.

Gasförmig

Flüssigkeit

Argongas für die Industrie

Argon ist ein Gas, das 1894 von zwei Wissenschaftlern, Ramsay und Rayleigh, entdeckt wurde. Nach mehreren Experimenten konnten Wissenschaftler Argongas aus Stickstoff extrahieren. Argon erhielt seinen Namen aufgrund seiner Trägheit. Argon interagiert nicht gut und reagiert mit anderen Gasen, nach denen es benannt wurde (übersetzt aus dem Griechischen, Argon ist inaktiv, langsam). Argon ist ein einfaches, geruchloses, geschmackloses, farbloses, einatomiges Gas, das in geringen Mengen in der Luft vorhanden ist.

Chemische und physikalische Eigenschaften von Argongas

Da Luft eine unerschöpfliche Quelle für Gase wie Sauerstoff, Stickstoff und Argon ist, wird in der Industrie Argongas genau aus Luft gewonnen. In den meisten Fällen werden bei Reaktionen zur Erzeugung von industriellem Sauerstoff und Stickstoff große Mengen Argon erzeugt. Infolge chemischer Reaktionen, die mit Erhitzen und Destillieren verbunden sind, werden Sauerstoff und Stickstoff freigesetzt und Argongas wird als Nebenprodukt erhalten. Es gibt drei Reinheitsgrade von Argon für industrielle Bedürfnisse. Im ersten Grad beträgt die Reinheit des Argongehalts 99,99%, im zweiten - 99,98% und im dritten - 99,95%. Die Verunreinigungen in Argon können Stickstoff oder Sauerstoff sein. Lagern Sie dieses Gas in speziellen Druckflaschen. Flüssiges Argon wird in speziellen doppelwandigen Dewar-Tanks gelagert, die mit Vakuum gefüllt sind. Es wird empfohlen, Argon in denselben Behältern unter Beachtung aller Sicherheitsregeln und -vorschriften zu transportieren.

Anwendung argon in vielen Bereichen gefunden. Es wird erfolgreich in der Lebensmittelindustrie als Verpackungsgas, als Feuerlöschmittel, in der Medizin zur Luftreinigung und Anästhesie sowie in Argonlasern eingesetzt. Dieses Gas erhielt jedoch die größte und beste Anwendung in schweißarbeiten... Beim Argonschweißen können Sie mit Hartmetallen wie Zirkonium, Titan, Molybdän und anderen arbeiten. Sehr oft wird beim Schweißen eine spezielle Mischung aus Argon mit Sauerstoff oder Kohlendioxid verwendet.

Argon ist ein Inertgas mit einer einatomigen Struktur, der bei Normaldruck einen Siedepunkt hat, der niedriger als der von Sauerstoff ist. Der durchschnittliche Siedepunkt von Argon liegt bei etwa 180 Grad Celsius. Argon löst sich recht gut in Wasser, es ist jedoch besser, für diese Zwecke organische Lösungsmittel zu verwenden.

Die Argonproduktion ist einfach und erfordert keine signifikanten Kosten. Es kommt in großen Mengen in der Erdatmosphäre vor. Es ist zu beachten, dass Argon während des Verwendungsprozesses keinerlei strukturelle und chemische Veränderungen erfährt. Es kehrt in seiner ursprünglichen Form in die Atmosphäre zurück. Derzeit haben Wissenschaftler nur zwei Verbindungen entdeckt, an denen Argon beteiligt ist. Diese beiden Verbindungen können sich nur bilden, wenn sie kritisch niedrigen Temperaturen ausgesetzt werden.

Argon-Industriegas entsteht als Nebenprodukt eines Herstellungsprozesses, bei dem Sauerstoff von Stickstoff getrennt wird. Zu diesem Zweck werden spezielle Kammern unter Verwendung von Luftzerlegungsvorrichtungen mit doppelter Gleichrichtung verwendet. Argon ist flüchtiger als Sauerstoff und weniger flüchtig als Stickstoff. Daher verbleibt Argon bei der Luftzerlegung in Sauerstoff und Stickstoff in der mittleren Fraktion. Vom Mittelpunkt der oberen Säule der Vorrichtung wird Argon zur Kompression und Lagerung in spezielle Kammern geleitet.

Während der Primärprobenahme ist der Massenanteil von Argon in der ausgewählten Fraktion vernachlässigbar, nur etwa fünf Prozent. Dies ist das sogenannte rohe Argon. Nach anschließender Kondensation und Reinigung ist es möglich, reines Argon mit einem Massenanteil seines Gehalts in einem Anteil von etwa 99,99 Prozent zu erhalten. Das Verfahren zur Gewinnung von Argon beim Recycling von Ammoniakproduktionsabfällen wird ebenfalls praktiziert. In diesem Fall wird Argon aus Stickstoff erhalten, der nach der Bindung an Wasserstoffmoleküle verbleibt.

Transport und Lagerung von Argon Nur in Spezialbehältern, Gasflaschen erlaubt. In den meisten Fällen werden hierfür 40-Liter-Gasflaschen eingesetzt. Argonzylinder sind grau gefärbt. Ein grüner Streifen und eine gleichfarbige Inschrift sind auf dem Ballon angebracht. Der Standarddruck in Argonflaschen beträgt 150 Atmosphären. In einigen Fällen wird Argon in einem verflüssigten Zustand transportiert, um die Transportkosten zu senken. Gleichzeitig wird es in Spezialbehälter und Dewar-Gefäße gepumpt. Sie können auch Spezialtanks verwenden. Argon ist nicht explosiv. Die Vorsichtsmaßnahmen während des Transports beschränken sich hauptsächlich auf die Gewährleistung der Sicherheit des technischen Gases selbst, da es sehr flüchtig ist.

Industriegas Argon ist in einer Vielzahl von Branchen weit verbreitet. Er fand die größte Anwendung in der Herstellung von Metallen und deren Verarbeitung. In der metallurgischen Industrie wird Argon zur Herstellung von hochwertigem Stahl verwendet. Hierzu wird Argon durch eine geschmolzene Masse geleitet, die zum Walzen eines Stahlblechs bestimmt ist. In diesem Fall befreit Argon den Stahl vollständig von der Anwesenheit von Sauerstoff, Wasserstoff und anderen Gasen in der Luft.

In Schweißprozessen wird Argon zum Schweißen kritischer Komponenten und Baugruppen verwendet, die einen erhöhten Schutz gegen korrosive Prozesse benötigen. Es gibt auch solche Legierungen und Metalle, die ohne die Verwendung von Argon nicht durch Schweißarbeiten verarbeitet werden können. Insbesondere Metalle wie Tantal, Niob, Zirkonium, Hafnium, Wolfram, Uran, Thorium, Titan können nicht ohne zusätzlichen Schutz unter Verwendung eines inerten Argongases verarbeitet werden.

Gegenwärtig bietet die Verwendung eines Lichtbogens in einer Argonatmosphäre enorme Möglichkeiten für die Herstellung von Arbeiten mit einer Vielzahl von Metallen und Teilen davon. Insbesondere das Schweißen in Argon ermöglicht es, Metalloberflächen auf Temperaturen über sechs Grad Celsius zu erwärmen. Dies bietet eine einzigartige Möglichkeit, Metalle unterschiedlicher Dicke mit einem einfachen Schweißgerät zu schneiden.

Beim Schweißen in Argon werden verschiedene Flussmittel und Elektrodenbeschichtungen nicht verwendet. Schweißnähte Nach dieser Verarbeitung sind sie völlig sauber und gleichmäßig. Sie benötigen keine zusätzliche Verarbeitung in Form einer Reinigung von Schweißmaterial- und Schlackenresten. Während der Arbeit entfernt der Argonstrahl nicht nur Luft vollständig von der Schweißstelle, sondern auch alle Restprodukte.

Die Verwendung von Industriegas Argon erfordert keine besonderen Vorsichtsmaßnahmen. Dieses Gas hat hohe Umwelteigenschaften. Es ist Erdgas, das keine technologischen Veränderungen erfährt. In diesem Fall unterscheidet sich Argon nicht in der erhöhten Explosivität. Die Technologie des Transports und der Lagerung von mit Argon gefüllten Gasflaschen erfüllt die Anforderungen für den Rest technische Gase.

Die höchste von unserer Anlage produzierte Qualität ist von der National Welding Control Agency (NAKS) zertifiziert, die die höchste Gasqualität bestätigt. Wenn Sie es beim Schweißen in Ihrer Produktion verwenden, können Sie absolut sicher sein, dass Qualität und Zuverlässigkeit gewährleistet sind schweißen im Produkt erhalten!

ARGON - ein chemisches Element, das ein inertes (Edel-) Gas ist, farblos, geruchlos und geschmacklos.

hat die folgenden Hauptmerkmale:

• dichte argongas - 1,784 kg / m3 bei 0 ° C und 760 mm Hg.
• siedepunkt, Grad C - minus 186
• schmelzpunkt, Grad C - minus 189
• kondensationstemperatur, Grad C - minus 185,9
• kristallisationstemperatur, Grad C - minus 189,4

In der Industrie Argon aus der Atmosphäre erhalten, indem Luft in ihre Bestandteile getrennt wird: Sauerstoff und Stickstoff. Da die Luft auf der Erde unerschöpflich ist, kann argumentiert werden, dass Argon auch in unbegrenzten Mengen in der Atmosphäre enthalten ist. Da Argon keine chemischen Reaktionen eingeht, kehrt es nach Gebrauch in die Atmosphäre zurück und bildet eine Art "Zyklus".

Anwendungsgebiet argon breit genug:

• in Glühlampen (um die Verdunstung von Wolfram aus der Spirale zu verlangsamen)
• als Schutzmedium für das Schweißbad (zum Lichtbogen-, Laser- usw. Schweißen)
• in Plasmageneratoren - Plasmatrons, als Plasmabildner (zum Verarbeiten, Schweißen und Schneiden von Metallen oder als Wärmequelle)
• in doppelt verglasten Fenstern (um die Wärmeleitfähigkeit eines doppelt verglasten Fensters erheblich zu verringern) - in der Lebensmittelindustrie als Lebensmittelzusatz E938 ("Packgas") - in der Medizin, während des Betriebs (zur Reinigung der Luft im Operationssaal) usw.

Argongas wird in Stahlflaschen unter einem Druck von 150 Atmosphären gespeichert und transportiert. Bei diesem Druck fasst eine 40-Liter-Standardflasche 6,4 m3 Gas.

Unterscheidet sich im Reinigungsgrad. Unter den technischen Gasen produziert und verkauft JSC "Moscow Gas Processing Plant" Argon gemäß GOST 10157-79 der nächsten Klasse und mit folgenden Eigenschaften.

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