Tartalom
Ha valaki megkérdezi, hogy nevezze meg a Föld légkörében a három legbonyolultabb gázt, akkor bizonyos sorrendben választhatja az oxigént, a szén-dioxidot és a nitrogént. Ha igen, akkor igazad lesz - többnyire. Ritkán ismert tény, hogy a nitrogén mögött (N2) és oxigén (O2), a harmadik legteljesebb gáz a nemesgáz-argon, amely a légkörben láthatatlan összetételének kevesebb mint 1% -át teszi ki.
A hat nemesgáz abból a névből származik, hogy kémiai szempontból ezek az elemek egymástól távol vannak, még gonoszak is: Nem reagálnak más elemekkel, így nem kapcsolódnak más atomokhoz, hogy összetettebb vegyületeket képezzenek. Ahelyett, hogy használhatatlanná tegyék őket az iparban, az a hajlandóság, hogy szem előtt tartsák a saját atomi üzletüket, az teszi e gázok némelyikét speciális célokra. Az argon öt fő felhasználási területe például a neonfényben való elhelyezése, a nagyon régi anyagok életkorának meghatározására való képessége, szigetelőként való felhasználása fémek előállításában, hegesztőgáz szerepe és 3D-ben történő felhasználása. ing.
A nemesgáz alapjai
A hat nemesgáz - a hélium, a neon, az argon, a kripton, a xenon és a radon - az elemek periódusos táblájának jobb oldali oszlopát foglalja el. (A kémiai elemek bármilyen vizsgálatát periodikus táblázatnak kell kísérnie; lásd az Interaktív példa forrásait.) Ennek valós következményei az, hogy a nemesgázoknak nincs megosztható elektronja. Inkább olyan, mint a pontosan a megfelelő számú darabot tartalmazó puzzle-doboz, argon és öt unokatestvére nem tartalmaz olyan szubatómiai hiányt, amelyet más elemek adományaival módosítani kell, és nem rendelkezik semmilyen extrával, amelyek úsznak az adományozáshoz. A nemesgázok ezen nem reakcióképességének hivatalos kifejezése "inert".
Mint a kitöltött puzzle, a nemesgáz kémiailag is nagyon stabil. Ez azt jelenti, hogy más elemekkel összehasonlítva nehéz egy energiával sugározni a legkülső elektronokat nemesgázoktól. Ez azt jelenti, hogy ezek az elemek - amelyek csak szobahőmérsékleten léteznek gázként, a többi folyadék vagy szilárd anyag - magas ionizációs energiával rendelkezik.
A hélium, egy protonnal és egy neutronnal, a hidrogén mögött az univerzum második legszélesebb része, amely csak protont tartalmaz. Az óriási, folyamatos nukleáris fúziós reakció, amely felelős a csillagok szuperfényes objektumaiként való részvételéért, nem több, mint számtalan hidrogénatom, amely egymilliárd év alatt összeesik, hogy hélium atomokat képezzen.
Amikor az elektromos energiát nemesgázon továbbítják, fény bocsát ki. Ez a neonjelek alapja, amely általános kifejezés minden ilyen nemesgáz felhasználásával létrehozott kijelző számára.
Argon tulajdonságai
Argon, rövidítve Ar, a periódustáblán szereplő 18. szám, így a hélium (2. atomszám) és a neon (10. szám) mögött levő hat nemesgáz közül a harmadik legkönnyebb. Mint egy olyan elemhez illeszkedik, amely a kémiai és fizikai radar alatt repül, kivéve, ha provokálják, színtelen, szagtalan és íztelen. Molekulatömege 39,7 g / mól (daltonnak is nevezik) legstabilabb konfigurációjú. Más olvasmányból emlékeztethet arra, hogy a legtöbb elem izotópokban van, amelyek ugyanazon elem változata különböző neutronszámmal és így eltérő tömeggel (a protonok száma nem változik, különben maga az elem identitásának is meg kell változnia) ). Ennek kritikus következményei vannak az argon egyik fő felhasználásának.
Argon felhasználása
Neonfények: A leírtak szerint a nemesgázok hasznosak neonfények létrehozásához. Erre az argonra, a neonnal és a kriptonnal együtt. Amikor az elektromos áram áthalad az argon gázon, akkor ideiglenesen gerjeszti a legkülső keringő elektronokat, és röviden egy magasabb "héj" vagy energiaszintre ugrik. Amikor az elektron visszatér megszokott energiaszintjére, fotont bocsát ki - tömeg nélküli fénycsomagot.
Rádióizotóp társkereső: Az argon káliummal vagy K-val együtt használható, amely a periódusos rendszer 19. számú eleme, hogy megdöbbentő 4 milliárd éves korig tárgyak legyenek. A folyamat így működik:
A kálium rendszerint 19 protonnal és 21 neutronnal rendelkezik, így körülbelül ugyanolyan atomtömegű, mint az argon (alig 40 alatt), de a protonok és a neutronok eltérő összetételűek. Amikor egy béta-részecskeként ismert radioaktív részecske összeütközik a káliummal, képes a káliummagban levő protonok egyikét neutronra konvertálni, maga az atomot argonra változtatva (18 proton, 22 neutron). Ez előre látható és rögzített ütemben történik idővel, nagyon lassan. Tehát ha a tudósok megvizsgálják például a vulkáni kőzet mintáját, akkor összehasonlíthatják a mintában szereplő argon-kálium arányt (amely az idővel növekvő mértékben növekszik) az aránygal, amely egy „vadonatúj” mintában létezik, és meghatározzák, hogy öreg a szikla.
Vegye figyelembe, hogy ez különbözik a "szén-társkereső" kifejezéstől, amelyet gyakran tévesen használnak arra, hogy általánosan utaljanak a radioaktív bomlásmódszerek alkalmazására a régi tárgyak keltezéséhez. A szén-társkereső, amely csak a radioizotóp-társulás egy speciális típusa, csak azokban az objektumokban hasznos, amelyekről ismert, hogy több ezer éves korban vannak.
Pajzsgáz hegesztéskor: Az argont speciális ötvözetek hegesztésére, valamint autókeretek, hangtompítók és más autóalkatrészek hegesztésére használják. Pajzsgáznak nevezik, mert nem reagál semmilyen gázra és fémre, amely a hegesztett fémek közelében lebeg; pusztán helyet foglal el, és megakadályozza más, nemkívánatos reakciók kialakulását a közelben olyan reakcióképes gázok miatt, mint a nitrogén és az oxigén.
Hőkezelés: Inert gázként argon felhasználható oxigén- és nitrogénmentesség biztosítására a hőkezelési folyamatok során.
Háromdimenziós: Argon használatba kerül a háromdimenziós ing növekvő területén. Az anyag gyors melegítése és hűtése során a gáz megakadályozza a fém oxidációját és más reakciókat, és korlátozhatja a stressz hatását. Argon keverhető más gázokkal is, hogy szükség szerint speciális keverékeket hozzon létre.
Fémtermelés: Hegesztésében betöltött szerepéhez hasonlóan az argon fel lehet használni a fémek szintézisében más folyamatok révén, mivel megakadályozza az oxidációt (rozsdást) és kiszorítja a nem kívánt gázokat, például a szén-monoxidot.
Argon veszélyei
Ez az argon kémiai szempontból semleges nem jelenti azt, hogy mentes az esetleges egészségügyi veszélyektől. Az argongáz irritálhatja a bőrt és a szemét érintkezésbe lépve, folyékony formájában fagyot okozhat (az argonolaj viszonylag kevés felhasználása van, és a kozmetikumok általános alkotóeleme az "arganolaj" még távolról sem azonos, mint a argon). Magas argongáz-tartalom a levegőben egy zárt környezetben kiszoríthatja az oxigént, és légzési problémákat okozhat, enyhe és súlyos között, attól függően, hogy mennyi argon van jelen. Ez fulladás tüneteit, beleértve fejfájást, szédülést, zavart, gyengeséget és remegést a lágyabb végén, kómát és akár halált is a legszélsőségesebb esetekben.
A bőr vagy a szem ismert ismert expozíciója esetén a meleg vízzel történő öblítés és öblítés az előnyös kezelés. Argon belélegzésekor szükség lehet a normál légzésvédelemre, beleértve a maszk oxigénellátását is, hogy a vér oxigénszintje a normál szintre váljon; Természetesen szintén szükség van az érintett személy kiszabadítására az argonban gazdag környezetből.