Edelgas-Argon. Argongas - chemische Eigenschaften und Anwendungsbereich. Schweißarten mit Argon
| Das Aussehen einer einfachen Substanz | |
|---|---|
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Inertgas ohne Farbe, Geschmack und Geruch |
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| Atom-Eigenschaften | |
| Name, Symbol, Nummer | Argon / Argon, 18 |
| Atommasse (Molmasse) | 39,948 a. m (g / mol) |
| Elektronische Konfiguration | 3s 2 3p 6 |
| Atomradius | 71pt |
| Chemische Eigenschaften | |
| Kovalenter Radius | 106 Uhr |
| Ionenradius | 154 Uhr |
| Elektronegativität | 4,3 (Pauling-Skala) |
| Elektrodenpotential | 0 |
| Oxidationszustände | 0 |
| Ionisierungsenergie (erstes Elektron) | 1519,6 (15,75) kJ / mol (eV) |
| Thermodynamische Eigenschaften einer einfachen Substanz | |
| Dichte (bei n. In.) | (bei 186 ° C) 1,40 g / cm 3 |
| Schmelzpunkt | 83,8 K |
| Siedepunkt | 87,3 K |
| Verdampfungswärme | 6,52 kJ / mol |
| Molare Wärmekapazität | 20,79 J / (K · mol) |
| Molvolumen | 24,2 cm 3 / mol |
| Kristallgitter der einfachen Materie | |
| Gitterstruktur | kubisches Gesicht zentriert |
| Rasterparameter | 5,260 A |
| Debye-Temperatur | 85 K |
| Andere Funktionen | |
| Wärmeleitfähigkeit | (300 K) 0,0177 W / (m · K) |
Die Geschichte der Entdeckung von Argon beginnt 1785, als der englische Physiker und Chemiker Henry Cavendish, der die Zusammensetzung der Luft untersuchte, beschloss, festzustellen, ob der gesamte Stickstoff in der Luft oxidiert war.
Er setzte das Gemisch aus Luft und Sauerstoff in U-förmigen Rohren viele Wochen einer elektrischen Entladung aus, wodurch sich neue Anteile brauner Stickoxide bildeten, die der Forscher periodisch in Alkali löste. Nach einiger Zeit hörte die Bildung von Oxiden auf, aber nach der Bindung des restlichen Sauerstoffs blieb eine Gasblase zurück, deren Volumen bei längerer Exposition gegenüber elektrischen Entladungen in Gegenwart von Sauerstoff nicht abnahm. Cavendish schätzte das Volumen der verbleibenden Gasblase auf 1/120 des ursprünglichen Luftvolumens. Cavendish konnte das Rätsel der Blase nicht lösen, deshalb stoppte er seine Forschung und veröffentlichte nicht einmal seine Ergebnisse. Nur viele Jahre später sammelte und veröffentlichte der englische Physiker James Maxwell unveröffentlichte Manuskripte und Laborunterlagen von Cavendish.
Argon und Stickstoff sind in ihrer Inertheit sehr ähnlich, unterscheiden sich jedoch sowohl in wirtschaftlicher als auch in ökologischer Hinsicht erheblich. Argon ist neben Stickstoff und Sauerstoff das häufigste Gas in der Atmosphäre. Argon ist ein Edelgas, das heißt, es ist völlig inert. Argon reagiert nicht leicht mit anderen Substanzen. Wenn Sie zum Chemieunterricht zurückkehren, werden Sie sich daran erinnern, dass Edelgase nicht reagieren, da sie eine vollständige äußere Hülle aus Elektronen haben. Diese Elektronen werden fest gehalten und trennen sich nicht mit anderen Verbindungen.
Weitere Geschichte der Entdeckung von Argon ist mit dem Namen Rayleigh verbunden, der sich mehrere Jahre mit der Untersuchung der Dichte von Gasen, insbesondere von Stickstoff, beschäftigte. Es stellte sich heraus, dass ein Liter Stickstoff, der aus der Luft gewonnen wurde, mehr als ein Liter "chemischer" Stickstoff (der durch Zersetzung einer stickstoffhaltigen Verbindung, z. B. Distickstoffmonoxid, Distickstoffmonoxid, Ammoniak, Harnstoff oder Nitrat) gewonnen wird, um 1,6 mg (das erste Gewicht) betrug gleich 1,2521 und das zweite 1,2505). Dieser Unterschied war nicht so gering, dass er auf den Fehler der Erfahrung zurückzuführen war. Darüber hinaus wird es unabhängig von der Quelle des chemischen Stickstoffs ständig wiederholt.
Dies macht Argon zu einer guten Wahl für das Abdecken von Gegenständen wie Wein und empfindlichen Chemikalien, jedoch mit hohen Kosten. Obwohl Argon das dritthäufigste Gas ist, macht es nur etwa 9% der Atmosphäre aus. Es ist im Handel als Nebenprodukt der industriellen Luftzerlegung erhältlich. Dies ist die einzige kommerzielle Quelle für Argon. Da dies ein so geringer Prozentsatz der Atmosphäre ist, ist Argon um ein Vielfaches teurer als Stickstoff.
Andererseits ist Stickstoff kein Edelgas. Das Stickstoffmolekül besteht aus zwei Stickstoffatomen, daher hat es in fast allen Anwendungen keine freien Elektronen wie Argon und damit die gleichen Eigenschaften eines Edelgases. Tatsächlich ist Stickstoff, der 1% unserer Atmosphäre ausmacht, sehr inaktiv. Daher weist relativ gewöhnlicher Stickstoff die gleichen Eigenschaften von Argon auf, jedoch zu viel niedrigeren Kosten. Stickstoff ist 88 Mal mehr als Argon. Dies bedeutet, dass die Energie zur Erzeugung eines Pfund Stickstoffs 88-mal geringer ist als die Energie zur Erzeugung eines Pfund Argons.
Da Rayleigh im Herbst 1892 keine Ahnung hatte, veröffentlichte er einen Brief an die Wissenschaftler der Zeitschrift Nature, in dem er um die Erklärung bat, dass er je nach Ausscheidungsmethode des Stickstoffs unterschiedliche Dichtewerte erhielt. Der Brief wurde von vielen Wissenschaftlern gelesen, aber niemand konnte die darin gestellte Frage beantworten.
Der bereits bekannte englische Chemiker William Ramsay hatte auch keine bereite Antwort, aber er bot Rayleigh seine Mitarbeit an. Intuition veranlasste Ramsay zu der Annahme, dass der Stickstoff in der Luft Verunreinigungen eines unbekannten und schwereren Gases enthält, und Dewar machte Rayleigh auf die Beschreibung der alten Experimente von Cavendish aufmerksam (die zu diesem Zeitpunkt bereits veröffentlicht worden waren).
Die Produktion und Verteilung von Argon erzeugt einen großen CO2-Fußabdruck. Einer der Vorteile von Argon ist das hohe Gewicht. Daher sitzt Argon auf der Flüssigkeitssäule und diffundiert nicht leicht mit Luft. Für beschichtete Anwendungen, die bestimmen, wie lange eine Argondecke verbleibt, ist dies keine triviale Aufgabe, da sie von der Temperatur und der Luftbewegung über der Decke abhängt. Außerdem ist Argon unsichtbar, sodass der Benutzer nicht leicht feststellen kann, wann die Decke aufgefüllt werden soll. Daher wird Stickstoff verwendet, da seine niedrigen Kosten ein kontinuierliches Spülen ermöglichen, was bei Argon unwirtschaftlich wäre.
Jeder der Wissenschaftler versuchte, eine verborgene Komponente aus der Luft zu extrahieren, ging seinen eigenen Weg. Rayleigh wiederholte das Cavendish-Erlebnis in vergrößertem Maßstab und auf höherem technischen Niveau. Ein 6000-Volt-Transformator schickte ein Bündel elektrischer Funken in eine mit Stickstoff gefüllte 50-Liter-Glocke. Eine spezielle Turbine erzeugte in der Glocke eine Quelle von Sprays aus einer Alkalilösung, die Stickoxide und Kohlendioxidverunreinigungen absorbierte. Das restliche Gas Rayleigh trocknete und passierte durch eine Porzellanröhre mit erhitzten Kupferfüllungen, die den restlichen Sauerstoff einfangen. Die Erfahrung dauerte mehrere Tage.
Sehen Sie, was Argon in anderen Wörterbüchern ist
Es gibt zwei Fälle, in denen Argon Stickstoff überlegen ist. Lichtbogenschweißen, bei dem Stickstoff bei Vorhandensein eines Lichtbogens und bei der Fensterisolierung, bei dem Argon eine viel geringere Wärmeleitfähigkeit als Stickstoff aufweist, reaktiv wird. Bei fast allen anderen Gasanwendungen ist Stickstoff die beste Wahl.
Dieser Beitrag wurde von David Connaughton, Produktmanager für Stickstofferzeugungssysteme, und Jennifer Fiorello, einem Mitglied des Teams der Gaserzeugungstechnologie, Parker Hannifin, vorgestellt. Verwandte Artikel in diesem Blog. Der größte Teil des industriellen Stickstoffs und Sauerstoffs in der Welt entsteht durch großflächige kryogene Trennung in der Luftzerlegungsanlage.
Ramzai nutzte die Fähigkeit von erhitztem metallischem Magnesium, Stickstoff zu absorbieren und bildete festes Magnesiumnitrid. Er ließ mehrere Liter Stickstoff wiederholt durch das von ihm gesammelte Instrument strömen. Nach 10 Tagen nahm das Gasvolumen nicht mehr ab, daher war der gesamte Stickstoff gebunden. Gleichzeitig wurde der als Verunreinigung des Stickstoffs vorhandene Sauerstoff durch Kombinieren mit Kupfer entfernt. Auf diese Weise gelang es Ramsay, bereits im ersten Experiment etwa 100 cm³ neues Gas zu isolieren.
Argon wird in Situationen verwendet, in denen Materialien vor Sauerstoff oder anderen Gasen geschützt werden müssen. Ein gutes Beispiel ist die Glühlampe, die aus einem Metalldraht in einem transparenten Glaskolben besteht. Ein elektrischer Strom fließt durch den Draht, wodurch er sich erwärmt und Licht emittiert.
Sauerstoff lässt sich sehr leicht mit heißem Metall verbinden und bildet eine Verbindung aus Metall und Sauerstoff. Diese Verbindung leitet den elektrischen Strom nicht sehr gut, wodurch die Lampe aufhört, Licht zu emittieren. Argon wird jedoch verwendet, um dies zu verhindern. Da Argon inert ist, reagiert es nicht mit dem heißen Draht und lässt das Metall sehr lange heiß. Die Glühlampe gibt nur dann Licht ab, wenn das Metall bricht. Dann kann er keinen elektrischen Strom mehr führen.
Also wurde ein neuer Artikel geöffnet. Es wurde bekannt, dass es fast eineinhalb mal schwerer ist als Stickstoff und 1/80 des Luftvolumens ausmacht. Ramzay stellte anhand von akustischen Messungen fest, dass ein neues Gasmolekül aus einem einzelnen Atom besteht - zuvor waren noch keine derartigen Gase in einem stabilen Zustand gefunden worden. Daraus folgte eine sehr wichtige Schlussfolgerung - da das Molekül monoatomisch ist, ist ein neues Gas offensichtlich keine komplexe chemische Verbindung, sondern eine einfache Substanz.
Auf der Erde und im Universum
Argon wird auch beim Schweißen verwendet. Beim Schweißen werden zwei Metalle miteinander verbunden. In den meisten Fällen werden die beiden Metalle auf sehr hohe Temperaturen erhitzt. Wenn sie sich erwärmen, schmelzen sie zusammen. Wenn sich die Metalle erwärmen, reagieren sie jedoch mit Sauerstoff. Bei dieser Reaktion entsteht eine Verbindung von Metall und Sauerstoff. Es ist sehr schwierig, zwei Metalle zu verbinden, wenn sie Verbindungen bilden, aber das Einbringen von Argon in das Schweißmedium verbessert die Verbindung.
Argon wird auch in Argonlasern und Argonfarbstofflasern verwendet. Ein Laser ist ein Gerät, das ein sehr helles Licht der gleichen Farbe erzeugt. Argonlaser wird zur Behandlung von Hautkrankheiten verwendet. Der Laser strahlt ein blau-grünes Licht auf die betroffene Haut. Unerwünschte Sprossen werden abgeflacht und dunkle Flecken mit leichter Narbengefahr beleuchtet.
Ramsay und Rayleigh haben viel Zeit darauf verwendet, die Reaktivität in Bezug auf viele chemisch aktive Substanzen zu untersuchen. Aber wie zu erwarten, kamen sie zu dem Ergebnis: Ihr Gas ist völlig unvollständig. Es war überwältigend - bis dahin war keine einzige inerte Substanz bekannt.
Eine große Rolle bei der Untersuchung von neuem Gas spielte die Spektralanalyse. Das Spektrum des aus der Luft extrahierten Gases mit seinen charakteristischen orangefarbenen, blauen und grünen Linien unterschied sich stark von den Spektren bereits bekannter Gase. William Crookes, einer der bekanntesten Spektroskopiker seiner Zeit, zählte fast 200 Zeilen in seinem Spektrum. Der Entwicklungsstand der Spektralanalyse zu diesem Zeitpunkt machte es unmöglich zu bestimmen, ob ein oder mehrere Elemente zu dem beobachteten Spektrum gehörten. Ein paar Jahre später stellte sich heraus, dass Ramsay und Rayleigh nicht einen, sondern mehrere, eine ganze Galaxie in den Händen hielten. inerte Gase.
Argon-Farbstofflaser wird in der Augenchirurgie verwendet. Die Farbe des vom Laser erzeugten Lichts kann mit hoher Präzision eingestellt werden. Dies kann gemacht werden, um Licht im Bereich von grün bis blau zu erzeugen. Jeder Farbton von Grün oder Blau hat eine etwas andere Frequenz. Es kann mehr oder weniger tief in die Augen eindringen. Der Laser kann eingestellt werden, um einen ganz bestimmten Teil des Auges zu behandeln. Argon-Farbstoff wird zur Behandlung von Tumoren, Schäden an Blutgefäßen, Netzhauterkrankungen und anderen Augenproblemen verwendet.
Am 7. August 1894 wurde auf dem Treffen der britischen Vereinigung der Physiker, Chemiker und Naturforscher in Oxford eine Nachricht über die Entdeckung eines neuen Elements, das Argon genannt wurde, gemacht. In seinem Bericht stellte Rayleigh fest, dass in jedem Kubikmeter Luft etwa 15 g offenes Gas (1,288 Gew .-%) vorhanden sind. Zu unglaublich war die Tatsache, dass mehrere Generationen von Wissenschaftlern keinen wesentlichen Bestandteil der Luft bemerkten, und dies sogar in Höhe von einem ganzen Prozent! Innerhalb weniger Tage testeten Dutzende Naturforscher aus verschiedenen Ländern die Experimente von Ramsay und Rayleigh. Es bestand kein Zweifel: Die Luft enthält Argon.
Argon ist ein inertes, farbloses und geruchloses Element - eines der Edelgase. Dieses Element wird in Leuchtstofflampen und beim Schweißen verwendet und hat seinen Namen vom griechischen Wort "faul". Dabei wird berücksichtigt, wie wenig es auf die Bildung von Verbindungen reagiert.
Schweißen, Schneiden und Beschichten
Aber im Weltraum wird Argon in Sternen gebildet, wenn zwei Wasserstoffkerne oder Alphateilchen mit Silizium verschmelzen. Das Ergebnis ist isotopisches Argon. Obwohl inert, ist Argon alles andere als selten; der Royal Chemical Society zufolge macht sie 94 Prozent der Erdatmosphäre aus.
10 Jahre später, 1904, erhielt Rayleigh den Nobelpreis für Physik für die Untersuchung der Dichten der häufigsten Gase und die Entdeckung von Argon und Ramzai für die Entdeckung verschiedener Inertgase in der Atmosphäre - den Nobelpreis für Chemie.
Hauptanwendung
Lebensmittelindustrie
In einer kontrollierten Umgebung kann Argon in vielen Prozessen als Ersatz für Stickstoff verwendet werden. Hohe Löslichkeit (doppelte Löslichkeit von Stickstoff) und bestimmte molekulare Eigenschaften sorgen für die besonderen Eigenschaften bei der Lagerung von Gemüse. Unter bestimmten Bedingungen kann es Stoffwechselreaktionen verlangsamen und den Gasaustausch deutlich reduzieren.
Nach Angaben des Jefferson National Linear Accelerator Laboratory sind die Eigenschaften von Argon. Cavendish konnte nicht verstehen, was für ein mysteriöses 1-Prozent-Verhältnis es war: Die Entdeckung wird mehr als ein Jahrhundert später erfolgen. In der Arbeit gleichzeitig und in Kommunikation mit Lord Rayleigh hat der schottische Chemiker William Ramsey das mysteriöse Gas identifiziert und beschrieben. Argon führte zu anderen Eureka auch für Ramsey. Bei der Untersuchung dieses Elements entdeckte er auch Helium, so die Organisation des Nobelpreises. Als ihm klar wurde, dass solche Elemente wahrscheinlich existieren, fand er schnell Neon, Kryptons und Xenon.
Da Argon inert ist, wird es in industriellen Prozessen eingesetzt, die eine nichtreaktive Atmosphäre erfordern. Argon ist auch ein guter Isolator, daher wird es oft in Tiefwasser-Trockenanzüge gepumpt, um den Taucher warm zu halten. Eine andere Verwendung von Argon in der historischen Bewahrung. Im Gegensatz zu reaktivem Sauerstoff baut Argon bei empfindlichen Dokumenten weder Papier noch Tinte ab.
Herstellung von Glas, Zement und Kalk
Bei der Verfüllung von Zäunen mit Doppelverglasung bietet Argon eine hervorragende Wärmedämmung.
Metallurgie
Argon wird verwendet, um Kontakt und nachfolgende Wechselwirkung zwischen dem geschmolzenen Metall und der umgebenden Atmosphäre zu verhindern.
Die Verwendung von Argon ermöglicht die Optimierung solcher Produktionsprozesse, wie das Mischen geschmolzener Substanzen, das Blasen von Paletten von Reaktoren zur Verhinderung der Reoxidation von Stahl und die Verarbeitung von Stahl mit enger Anwendung in Vakuumentgasern, einschließlich Vakuum-Sauerstoff-Decarburierung, Redox-Prozessen und offenen Verbrennungsprozessen. Argon gewann jedoch am meisten an Popularität in den Prozessen der Argon-Sauerstoff-Entkohlung von nicht raffiniertem Hochchromstahl, wodurch die Oxidation von Chrom minimiert werden konnte.
Edelgas-Xenon wird seit vielen Jahren zur Behandlung von Hirnverletzungen untersucht. Xenon ist jedoch teuer, und führende Forscher wenden sich als mögliche Alternative an ihren Edelgas-Argon Argon. Das Forschungsgebiet ist noch jung, aber Experimente in Zellkulturen und bei Tieren zeigen, dass Argon einmal verwendet werden konnte, um Hirnschäden nach traumatischen Verletzungen oder Sauerstoffmangel zu begrenzen.
Niemand sonst versteht, warum Argon diese Wirkung hat. Gehirnzellen interagieren mit als Neurotransmitter bezeichneten Chemikalien und mit Neurorezeptoren, die wie ein Schloss und ein Schlüssel zusammenpassen. Wie auch immer, mit diesen Rezeptoren scheint Argon zu wirken, um zu verhindern, dass sich die Zellen als Reaktion auf Hirnschäden selbst zerstören.
Laboruntersuchungen und Analysen
In reine form In Verbindungen mit anderen Gasen wird Argon für industrielle und medizinische Analysen und Tests im Rahmen der Qualitätskontrolle verwendet.
Insbesondere erfüllt Argon die Funktion von Gasplasma bei der induktiv gekoppelten Plasmaemissionsspektrometrie (ICP), einem Gaskissen bei der Atomabsorptionsspektroskopie in einem Graphitofen (GFAAS) und einem Trägergas bei der Gaschromatographie unter Verwendung verschiedener Gasanalysatoren.
In Studien wird Argongas entweder direkt auf Zellen in einer Kulturschüssel aufgebracht, die unter Spannung steht, beispielsweise in einer Umgebung, die frei von Sauerstoff und Glucose ist, oder wenn es für Tierstudien mit Sauerstoff in einer Maske gemischt wird. Die Forscher quantifizierten dann die Anzahl der Zellen, die während und ohne Argonbehandlung starben.
Wie die Argon-Forschung zeigt, ist es wahrscheinlicher, dass Studien am Menschen beginnen, sagte Novrangi. Es gibt jedoch Vorbehalte: Einige Studien stellen gemischte Ergebnisse oder negative Auswirkungen auf die Behandlung mit Argon fest. Dies kann auf die Tatsache zurückzuführen sein, dass Argon nicht in diese Region eingedrungen ist, oder dass unterschiedliche Bereiche des Gehirns unterschiedliche Zelltypen und Zelldichte aufweisen. Argon ist ein farbloses, geruchloses, nicht reaktives Inertgas. In hohen Konzentrationen wirkt es erstickend. Da Argon ein atmosphärisches Gas ist, wird es normalerweise durch Luftzerlegung erzeugt.
In Verbindung mit Methan wird Argon in Geigerzählern und Röntgenfluoreszenzanalyse (XRF) -Detektoren verwendet, wo es als Löschgas dient.
Schweißen, Schneiden und Beschichten
Argon wird als Schutzumgebung in Prozessen verwendet. lichtbogenschweißenunter druck schutzgas und Plasmaschneiden.
Unbehandelter Argonstrom, der bis zu 5% Sauerstoff enthält, wird aus der Hauptluftzerlegungssäule entfernt und gereinigt, um den gewünschten kommerziellen Reinheitsgrad zu erhalten. Argon kann auch aus den Abgasströmen einiger Ammoniakanlagen extrahiert werden. Industrielle Anwendungen Argon hat in vielen Branchen viele verschiedene Anwendungen. Am häufigsten als Schutzgas für das Lichtbogenschweißen, entweder in reiner Form oder als Bestandteil verschiedener Mischungen. Es ist eines der Hauptgase, die zum Füllen von Gemischen für Glühlampen, Leuchtstofflampen und Thyratronröhren verwendet werden.
Argon verhindert Oxidation schweißnähte und reduziert die während des Schweißvorgangs abgegebene Rauchmenge.
Elektronik
Reinstes Argon dient als Trägergas für chemisch aktive Moleküle sowie inertgas um Halbleiter vor Verunreinigungen zu schützen (z. B. bietet Argon die notwendige Umgebung für das Züchten von Silikon- und Germaniumkristallen).
Es wird auch als Trägergas für die Chromatographie, das Sputtern, das Plasmaätzen und die Ionenimplantation verwendet. Es bietet eine vollständige Atmosphäre in Kristallzucht, Weinbau und pharmazeutischen Verpackungen. Bei Excimer-Lasern wird Argon mit Fluor und Helium gemischt. Als Isoliergas ist Argon eine beliebte Methode zur Verbesserung der Wärmedämmung in Mehrschichtfenstern.
Es hat viele Schutzanwendungen in der Metall-, Stahl- und Wärmebehandlung - insbesondere bei Metallen, die zur Nitrierung neigen, wenn sie mit einer Stickstoffatmosphäre behandelt werden. Weniger gebräuchliche Anwendungen sind Kryochirurgie, Kühlung, Entkohlung von Edelstahl, Aufblasen von Airbags, Feuerlöschen, Spektroskopie, Spektrometrie und Reinigung oder Abgleich in Laboren.
Im ionischen Zustand wird Argon in den Prozessen der Metallisierung durch Sputtern, Ionenimplantation, Normalisierung und Ätzen bei der Herstellung von Halbleitern und der hocheffizienten Herstellung von Materialien verwendet.
Automobil- und Transportindustrie
Gepacktes, verschlossenes Argon dient zum Befüllen von Airbags in Autos.
Argon - chemisches Element mit der Ordnungszahl 18. Das dritthäufigste Element in der Atmosphäre - 0,93 Vol .-%.
Geschichte von
Argon wurde 1894 von den englischen Physikern William Ramsay und John Rayleigh entdeckt. Dann wurden die restlichen Inertgase entdeckt.
Herkunft des Namens
Aufgrund seiner erstaunlichen chemischen Inertheit erhielt das Gas seinen Namen (griechisch αργός - inaktiv).
Argon in der Natur
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Bekommen
In der Industrie wird Argon als Nebenprodukt bei der großräumigen Trennung von Luft in Sauerstoff und Stickstoff erzeugt. Bei einer Temperatur von –185,9 ° C kondensiert Argon und bei –189,4 ° C kristallisiert es.
Eigenschaften
Argon ist ein einatomiges Gas mit einem Siedepunkt (bei Normaldruck) von –185,9 ° C (etwas niedriger als der von Sauerstoff, aber etwas höher als der von Stickstoff). 3,3 ml Argon werden bei 20 ° C in 100 ml Wasser gelöst, in einigen organischen Lösungsmitteln löst sich Argon viel besser als in Wasser.
Bisher sind nur zwei chemische Verbindungen von Argon bekannt - Argonhydrofluorid und CU (Ar) O, die bei sehr niedrigen Temperaturen existieren. Außerdem bildet Argon Excimermoleküle, dh Moleküle, in denen angeregte Elektronenzustände stabil sind und der Grundzustand instabil ist. Es besteht Grund zu der Annahme, dass die extrem instabile Hg-Ar-Verbindung, die in einer elektrischen Entladung gebildet wird, eine echte chemische Verbindung (Valenz) ist. Es ist nicht ausgeschlossen, dass andere Valenzverbindungen von Argon mit Fluor und Sauerstoff erhalten werden, die ebenfalls extrem instabil sein müssen. Beispielsweise ist eine Gasphasenreaktion unter Bildung von ArCl bei elektrischer Anregung einer Mischung aus Argon und Chlor möglich. Bei vielen Substanzen, zwischen denen die Wasserstoffbrückenbindungen wirken (Wasser, Phenol, Hydrochinon und andere), bildet sie eine Einschlussverbindung (Clathrate), bei der sich das Argonatom als eine Art "Gast" in der im Kristallgitter gebildeten Kavität befindet der Gastgeber
Die Verbindung CU (Ar) O wird aus einer 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
Lebensmittelindustrie
In einer kontrollierten Umgebung kann Argon in vielen Prozessen als Ersatz für Stickstoff verwendet werden. Hohe Löslichkeit (doppelte Löslichkeit von Stickstoff) und bestimmte molekulare Eigenschaften sorgen für die besonderen Eigenschaften bei der Lagerung von Gemüse. Unter bestimmten Bedingungen kann es Stoffwechselreaktionen verlangsamen und den Gasaustausch deutlich reduzieren.
Herstellung von Glas, Zement und Kalk
Bei der Verfüllung von Zäunen mit Doppelverglasung bietet Argon eine hervorragende Wärmedämmung.
Metallurgie
Argon wird verwendet, um Kontakt und nachfolgende Wechselwirkung zwischen dem geschmolzenen Metall und der umgebenden Atmosphäre zu verhindern.
Die Verwendung von Argon ermöglicht die Optimierung von Produktionsprozessen wie das Mischen geschmolzener Substanzen, das Spülen von Reaktorpaletten zur Verhinderung der Reoxidation von Stahl und die Verarbeitung von Stahl mit enger Anwendung in Vakuumentgasern, einschließlich Vakuum-Sauerstoff-Decarburierung, Redox-Prozessen und offenen Verbrennungsprozessen. Argon gewann jedoch am meisten an Popularität in den Prozessen der Argon-Sauerstoff-Entkohlung von nicht raffiniertem Hochchromstahl, wodurch die Oxidation von Chrom minimiert werden konnte.
Laboruntersuchungen und Analysen
In reiner Form und in Verbindungen mit anderen Gasen wird Argon für industrielle und medizinische Analysen und Tests im Rahmen der Qualitätskontrolle verwendet.
Insbesondere wirkt Argon als Gasplasma in der induktiv gekoppelten Plasmaemissionsspektrometrie (ICP), als Gasdecke in der Atomabsorptionsspektroskopie in einem Graphitofen (GFAAS) und als Trägergas in der Gaschromatographie unter Verwendung verschiedener Gasanalysatoren.
In Verbindung mit Methan wird Argon in Geigerzählern und Röntgenfluoreszenzanalyse (XRF) -Detektoren verwendet, wo es als Löschgas dient.
Schweißen, Schneiden und Beschichten
Argon wird als Schutzmedium beim Lichtbogenschweißen, beim Schutzgas und beim Plasmaschneiden verwendet.
Argon verhindert die Oxidation von Schweißnähten und verringert die während des Schweißvorgangs abgegebene Rauchmenge.
Elektronik
Reinst-Argon dient als Trägergas für chemisch aktive Moleküle sowie als Inertgas, um Halbleiter vor Verunreinigungen zu schützen (z. B. bietet Argon die notwendige Umgebung für das Aufwachsen von Silikon- und Germaniumkristallen).
Im ionischen Zustand wird Argon in den Prozessen der Metallisierung durch Sputtern, Ionenimplantation, Normalisierung und Ätzen bei der Herstellung von Halbleitern und der hocheffizienten Herstellung von Materialien verwendet.
Automobil- und Transportindustrie
Gepacktes, verschlossenes Argon dient zum Befüllen von Airbags in Autos.
