Argon (ist ein chemisches Element, das durch das Symbol Ar vertreten ist. Argon hat Atomnummer 18 und ist das dritte Element in der Gruppe 18 des Periodensystems (edles Benzin). Argon ist das dritte allgemeinste Benzin in der Atmosphäre der Erde, an 0.93 % (9,300 ppm), es etwa 23.8mal reichlicher machend, als Kohlendioxyd (390 ppm). Fast ganzes dieses Argon ist radiogenic Argon 40 ist auf den Zerfall des Kaliums 40 in der Kruste der Erde zurückzuführen gewesen. Im Weltall ist Argon 36 bei weitem das allgemeinste Argon-Isotop, das bevorzugte Argon-Isotop seiend, das durch stellaren nucleosynthesis in Supernova erzeugt ist.

Der Name "Argon" wird aus dem griechischen Wort  Bedeutung "faul" oder "die untätige abgeleitet,", eine Verweisung auf die Tatsache, dass das Element fast keine chemischen Reaktionen erlebt. Das ganze Oktett (acht Elektronen) in der Außenatomschale macht Argon stabil und widerstandsfähig gegen das Abbinden mit anderen Elementen. Seine dreifache Punkt-Temperatur von 83.8058 K ist ein Definieren befestigter Punkt in der Internationalen Temperaturskala von 1990.

Argon wird industriell durch die Bruchdestillation von flüssiger Luft erzeugt. Argon wird größtenteils als ein träges Abschirmungsbenzin im Schweißen und den anderen Hoch-Temperaturindustrieprozessen verwendet, wo normalerweise phasenfreie Substanzen reaktiv werden; zum Beispiel wird eine Argon-Atmosphäre im Grafit elektrische Brennöfen verwendet, um den Grafit davon abzuhalten, zu brennen. Argon-Benzin hat auch Nutzen in der weißglühenden und Neonbeleuchtung und andere Typen von Gasentladungstuben. Argon macht einen kennzeichnenden blau-grünen Gaslaser.

Eigenschaften

Argon hat ungefähr dieselbe Löslichkeit in Wasser wie Sauerstoff und ist in Wasser 2.5mal mehr auflösbar als Stickstoff. Argon ist farblos, geruchlos, und als ein Festkörper, Flüssigkeit und Benzin nichttoxisch. Argon ist unter den meisten Bedingungen chemisch träge und bildet keine ratifizierten stabilen Zusammensetzungen bei der Raumtemperatur.

Obwohl Argon ein edles Benzin ist, wie man gefunden hat, hat es die Fähigkeit dazu gehabt, einige Zusammensetzungen zu bilden. Zum Beispiel wurde die Entwicklung von Argon fluorohydride (HArF), einer geringfügig stabilen Zusammensetzung von Argon mit dem Fluor und Wasserstoff, von Forschern an der Universität Helsinkis 2000 berichtet. Obwohl die neutralen mit dem Boden staatlichen chemischen Zusammensetzungen von Argon jetzt auf HArF beschränkt werden, kann Argon clathrates mit Wasser bilden, wenn Atome davon in einem Gitter der Wassermoleküle gefangen werden. Wie man bekannt, bestehen Argon enthaltende Ionen und aufgeregte Zustandkomplexe, solcher als und ArF beziehungsweise. Theoretische Berechnungen haben mehrere Argon-Zusammensetzungen vorausgesagt, die stabil sein sollten, aber für den keine Synthese-Wege zurzeit bekannt sind.

Geschichte

verdächtigte, ist Argon (, griechische Bedeutung "untätig", in der Verweisung auf seine chemische Untätigkeit) in Luft durch Henry Cavendish 1785 da gewesen, aber wurde bis 1894 von Herrn Rayleigh und Herrn William Ramsay in Schottland in einem Experiment nicht isoliert, in dem sie den ganzen Sauerstoff, Kohlendioxyd, Wasser und Stickstoff von einer Probe von sauberer Luft entfernt haben. Sie hatten beschlossen, dass von chemischen Zusammensetzungen erzeugter Stickstoff eine Hälfte des Prozents leichter war als Stickstoff von der Atmosphäre. Der Unterschied ist unbedeutend geschienen, aber es war wichtig genug, ihre Aufmerksamkeit seit vielen Monaten anzuziehen. Sie haben beschlossen, dass es ein anderes Benzin in der Luft gab, die in mit dem Stickstoff gemischt ist. Auf Argon wurde auch 1882 durch die unabhängige Forschung von H. F. Newall und W.N. Hartley gestoßen. Jeder hat neue Linien im Farbenspektrum von Luft beobachtet, aber war unfähig, das für die Linien verantwortliche Element zu identifizieren. Argon ist das erste Mitglied des edlen zu entdeckenden Benzins geworden. Das Symbol für Argon ist jetzt Ar, aber herauf bis 1957 war es A.

Ereignis

Argon setzt 0.934 % durch das Volumen und 1.28 % durch die Masse der Atmosphäre der Erde ein, und Luft ist der primäre durch die Industrie verwendete Rohstoff, um gereinigte Argon-Produkte zu erzeugen. Argon wird von Luft durch fractionation, meistens durch die kälteerzeugende Bruchdestillation, ein Prozess isoliert, der auch gereinigten Stickstoff, Sauerstoff, Neon, Krypton und xenon erzeugt.

Isotope

Die Hauptisotope von auf der Erde gefundenem Argon sind (99.6 %), (0.34 %) und (0.06 %). Natürlich mit einer Halbwertzeit von 1.25 Jahren, Zerfall zum stabilen (11.2 %) durch die Elektronfestnahme oder Positron-Emission, und auch zum stabilen (88.8 %) über den Beta-Zerfall vorkommend. Diese Eigenschaften und Verhältnisse werden verwendet, um das Alter von Felsen durch die Methode der K-Ar-Datierung zu bestimmen.

In der Atmosphäre der Erde, wird durch die kosmische Strahl-Tätigkeit, in erster Linie damit gemacht. In der unterirdischen Umgebung wird es auch durch die Neutronfestnahme durch oder Alpha-Emission durch Kalzium erzeugt. wird vom Neutron spallation infolge unterirdischer Kernexplosionen geschaffen. Es hat eine Halbwertzeit von 35 Tagen.

Argon ist in dieser seiner isotopic Zusammensetzung bemerkenswert ändert sich außerordentlich zwischen verschiedenen Positionen im Sonnensystem. Wo die Hauptquelle von Argon der Zerfall in Felsen ist, wird das dominierende Isotop sein, wie es auf der Erde ist. Argon erzeugt direkt durch stellaren nucleosynthesis wird im Gegensatz durch den Alpha-Prozess-nuclide beherrscht. Entsprechend enthält Sonnenargon auf Sonnenwindmaßen gestützte 84.6 %.

Das Überwiegen von radiogenic ist für die Tatsache verantwortlich, dass das Standardatomgewicht von Landargon größer ist als dieses des folgenden Elements, Kaliums. Das war rätselhaft, wenn Argon entdeckt wurde, seitdem Mendeleev die Elemente in sein Periodensystem in der Größenordnung vom Atomgewicht gelegt hatte, obwohl die Trägheit von Argon andeutet, dass es vor dem reaktiven alkalischen Metallkalium gelegt werden muss. Henry Moseley hat später dieses Problem behoben, indem er gezeigt hat, dass das Periodensystem wirklich in der Größenordnung von der Atomnummer eingeordnet wird. (Sieh Geschichte des Periodensystems).

Der viel größere atmosphärische Überfluss an Argon hinsichtlich des anderen edlen Benzins ist auch wegen der Anwesenheit von radiogenic. Primordial hat einen Überfluss an nur 31.5 ppmv (= 9340 ppmv x 0.337 %), vergleichbar mit diesem von Neon (18.18 ppmv).

Die Marsatmosphäre enthält 1.6 % und 5 ppm dessen. Die Seemann-Raumsonde-Luftparade des Planet-Quecksilbers 1973 hat gefunden, dass Quecksilber eine sehr dünne Atmosphäre mit 70-%-Argon, geglaubt hat, sich aus Ausgaben des Benzins als ein Zerfall-Produkt von radioaktiven Materialien auf dem Planeten zu ergeben. 2005 hat die Untersuchung von Huygens auch die Anwesenheit auf dem Koloss, dem größten Mond des Saturns entdeckt.

Zusammensetzungen

Das ganze Oktett von Argon von Elektronen zeigt vollen s und P-Subschalen an. Dieses volle Außenenergieniveau macht Argon sehr stabil und äußerst widerstandsfähig gegen das Abbinden mit anderen Elementen. Vor 1962, wie man betrachtete, waren Argon und das andere edle Benzin chemisch träge und unfähig, Zusammensetzungen zu bilden; jedoch sind Zusammensetzungen des schwereren edlen Benzins seitdem synthetisiert worden. Im August 2000 wurden die ersten Argon-Zusammensetzungen von Forschern an der Universität Helsinkis gebildet. Durch das Polieren ultravioletten Lichtes auf eingefrorenes Argon, das einen kleinen Betrag des Wasserstofffluorids enthält, wurde Argon fluorohydride (HArF) gebildet. Es ist bis zu 40 kelvin (233 °C) stabil. Der metastable dication, der Wertigkeit isoelectronic mit dem carbonyl Fluorid ist, ist auch beobachtet worden.

Produktion

Industriell

Argon wird industriell durch die Bruchdestillation von flüssiger Luft in einer kälteerzeugenden Lufttrennungseinheit erzeugt; ein Prozess, der flüssigen Stickstoff trennt, der an 77.3 K von Argon kocht, das an 87.3 K und flüssigem Sauerstoff kocht, der an 90.2 K kocht. Ungefähr 700,000 Tonnen Argon werden weltweit jedes Jahr erzeugt.

Im radioaktiven Zerfall

Ar, das reichlichste Isotop von Argon, wird durch den Zerfall von K mit einer Halbwertzeit von 1.25 Jahren durch die Elektronfestnahme oder Positron-Emission erzeugt. Wegen dessen wird es in Kalium-Argon verwendet, das datiert, um das Alter von Felsen zu bestimmen.

Anwendungen

Es gibt mehrere verschiedene Gründe Argon wird in besonderen Anwendungen verwendet:

• Ein träges Benzin ist erforderlich. Insbesondere Argon ist die preiswerteste Alternative, wenn Stickstoff nicht genug träge ist.
• Niedriges Thermalleitvermögen ist erforderlich.
• Die elektronischen Eigenschaften (Ionisation und/oder das Emissionsspektrum) sind notwendig.

Anderes edles Benzin würde wahrscheinlich ebenso in den meisten dieser Anwendungen arbeiten, aber Argon ist bei weitem am preiswertesten. Argon ist billig, da es ein Nebenprodukt der Produktion von flüssigem Sauerstoff und flüssigem Stickstoff von einer kälteerzeugenden Lufttrennungseinheit ist, von denen beide auf einer großen Industrieskala verwendet werden. Das andere edle Benzin (außer Helium) wird dieser Weg ebenso erzeugt, aber Argon ist am reichlichsten, da es die höchste Konzentration in der Atmosphäre hat. Der Hauptteil von Argon-Anwendungen entsteht einfach, weil es träge und relativ preiswert ist.

Industrieprozesse

Argon wird in einigen Hoch-Temperaturindustrieprozessen verwendet, wo normalerweise phasenfreie Substanzen reaktiv werden. Zum Beispiel wird eine Argon-Atmosphäre im Grafit elektrische Brennöfen verwendet, um den Grafit davon abzuhalten, zu brennen.

Für einige dieser Prozesse könnte die Anwesenheit des Stickstoffs oder Sauerstoff-Benzins Defekte innerhalb des Materials verursachen. Argon wird in verschiedenen Typen der elektrischen Schweißung wie metallene elektrische Gasschweißung und elektrische Gaswolfram-Schweißung, sowie in der Verarbeitung des Titans und der anderen reaktiven Elemente verwendet. Eine Argon-Atmosphäre wird auch verwendet, um Kristalle von Silikon und Germanium anzubauen.

Argon ist ein erstickender Stoff in der Geflügel-Industrie, entweder für das Massenauswählen im Anschluss an Krankheitsausbrüche, oder als ein Mittel des Schlachtens, das mehr human ist als das elektrische Bad. Die relativ hohe Speicherdichte von Argon veranlasst es, dicht am Boden während der Vergasung zu bleiben. Seine phasenfreie Natur macht es passend in einem Nahrungsmittelprodukt, und da es Sauerstoff innerhalb des toten Vogels ersetzt, erhöht Argon auch Bord-Leben.

Argon wird manchmal verwendet, um Feuer auszulöschen, wo der Schaden an der Ausrüstung vermieden werden soll.

Wissenschaftliche Forschung

Argon wird in erster Linie in der flüssigen Form als das Ziel für direkte dunkle Sache-Suchen verwendet. Die Wechselwirkung einer hypothetischen SCHLAPPSCHWANZ-Partikel mit dem Argon-Kern erzeugt Funkeln-Licht, das dann durch Photovermehrer-Tuben entdeckt wird. Zweiphasige Entdecker verwenden auch Argon-Benzin, um die ionisierten während des Zerstreuens des SCHLAPPSCHWANZ-KERNS erzeugten Elektronen zu entdecken. Als mit dem grössten Teil anderen verflüssigten edlen Benzins hat Argon ein hohes Funkeln lightyield (~ 51 Fotonen / keV), ist zu seinem eigenen Funkeln-Licht durchsichtig und ist relativ leicht sich zu läutern. Im Vergleich zu xenon ist Argon preiswerter und hat ein verschiedenes Funkeln-Zeitprofil, das die Trennung des elektronischen Rückstoßes vom Kernrückstoß erlaubt. Andererseits ist sein innerer Gammastrahl-Hintergrund wegen der Verunreinigung größer, wenn man unterirdische Argon-Quellen mit einer niedrigen Stufe der Radioaktivität nicht verwendet. Dunkle Sache-Entdecker, die zurzeit mit flüssigem Argon funktionieren, schließen WArP, ArDM, mikrosauber und DEAP-I ein.

Konservierungsmittel

Argon wird verwendet, um Sauerstoff zu versetzen - und Feuchtigkeit enthaltende Luft im Verpackungsmaterial, um die Bord-Leben des Inhalts zu erweitern (hat Argon den europäischen Nahrungsmittelzusatz-Code von E938). Luftoxydation, Hydrolyse und andere chemische Reaktionen, die die Produkte erniedrigen, werden verzögert oder völlig verhindert. Flaschen von Chemikalien der hohen Reinheit und bestimmten pharmazeutischen Produkten sind in gesiegelten Flaschen oder in Argon gepackten Ampullen verfügbar. Im Wein-Bilden ist Argon an die Spitze - von Barrels gewöhnt, um die Luftoxydation von Vinylalkohol zu essigsaurer Säure während des Altersprozesses zu vermeiden.

Argon ist auch in Dosen des Aerosol-Typs verfügbar, die verwendet werden können, um Zusammensetzungen wie Lack, Polyurethan, Farbe usw. für die Lagerung nach der Öffnung zu bewahren.

Seit 2001, die amerikanischen Nationalen Archive versorgt wichtige nationale Dokumente wie die Behauptung der Unabhängigkeit und die Verfassung innerhalb von Argon-gefüllten Fällen, um ihre Degradierung zu verzögern. Das Verwenden von Argon reduziert Gasleckage im Vergleich zum im Vorangehen fünf Jahrzehnten verwendeten Helium.

Laborausrüstung

Argon kann als das träge Benzin innerhalb von Linien von Schlenk und gloveboxes verwendet werden. Der Gebrauch von Argon verhältnismäßig wird weniger teurer Stickstoff bevorzugt, wo Stickstoff mit den experimentellen Reagenzien oder dem Apparat reagieren kann.

Argon kann als das Fremdgas in der Gaschromatographie und in der electrospray Ionisationsmassenspektrometrie verwendet werden; es ist das Benzin der Wahl für das in der ICP Spektroskopie verwendete Plasma. Argon wird für den stottern Überzug von Mustern bevorzugt, um Elektronmikroskopie zu scannen. Argon-Ionen werden auch verwendet, um in der Mikroelektronik zu stottern.

Medizinischer Gebrauch

Verfahren von Cryosurgery wie cryoablation verwenden verflüssigtes Argon, um Krebs-Zellen zu zerstören. In der Chirurgie wird es in einem Verfahren genannt "erhöhte Koagulation von Argon" verwendet, die eine Form des Argon-Plasmabalkens electrosurgery ist. Das Verfahren trägt eine Gefahr, Gasembolie im Patienten zu erzeugen, und ist auf den Tod einer Person über diesen Typ des Unfalls hinausgelaufen. Blaue Argon-Laser werden in der Chirurgie verwendet, um Arterien zu schweißen, Geschwülste zu zerstören, und Augendefekte zu korrigieren. Es ist auch experimentell verwendet worden, um Stickstoff in der atmenden oder Dekompressionsmischung zu ersetzen, die Beseitigung des aufgelösten Stickstoffs vom Blut zu beschleunigen. Sieh Argox.

Beleuchtung

Glühlichter werden mit Argon gefüllt, um die Glühfäden bei der hohen Temperatur von der Oxydation zu bewahren. Es wird für die spezifische Weise verwendet, wie es ionisiert und Licht, solcher als in Plasmaerdbällen und calorimetry in der experimentellen Partikel-Physik ausstrahlt. Mit Argon gefüllte Gasentladungslampen stellen blaues Licht zur Verfügung. Argon wird auch für die Entwicklung des blauen und grünen Laserlichtes verwendet.

Verschiedener Gebrauch

Es wird für die Thermalisolierung in der Energie effiziente Fenster verwendet. Argon wird auch im technischen Scubatauchen verwendet, um eine trockene Klage aufzublasen, weil es träge ist und niedriges Thermalleitvermögen hat.

Komprimiertem Argon wird erlaubt, die Sucher-Köpfe des ZIELES 9 Haken-Rakete und andere Raketen auszubreiten, abzukühlen, die abgekühlte Thermalsucher-Köpfe verwenden. Das Benzin wird am Hochdruck versorgt.

Argon 39, mit einer Halbwertzeit von 269 Jahren, ist für mehrere Anwendungen, in erster Linie Eiskern und Grundwasser-Datierung verwendet worden. Außerdem wird Kalium-Argon, das datiert, in der Datierung auf Eruptivfelsen verwendet.

Sicherheit

Obwohl Argon nichttoxisch ist, befriedigt es das Bedürfnis des Körpers nach Sauerstoff nicht und ist so ein erstickender Stoff. Argon ist um 25 % dichter als Luft und wird hoch gefährlich in geschlossenen Gebieten betrachtet. Es ist auch schwierig zu entdecken, weil es farblos, geruchlos, und geschmacklos ist. In beschränkten Räumen, wie man bekannt, läuft es auf Tod wegen der Erstickung hinaus. Ein 1994-Ereignis, in dem ein Mann nach dem Eingehen in ein Argon erstickt wurde, hat sich gefüllt die Abteilung der Ölpfeife im Bau in Alaska hebt die Gefahren der Argon-Zisterne-Leckage in beschränkten Räumen hervor, und betont das Bedürfnis nach dem richtigen Gebrauch, der Lagerung und dem Berühren.

Siehe auch

Weiterführende Literatur

• Emsley, J., die Bausteine der Natur; Presse der Universität Oxford: Oxford, New York, 2001; Seiten 35-39.
• Braun, T. L.; Bursten, B. E.; LeMay, H. E., In der Chemie: Die Hauptwissenschaft, 10. Hrsg.; Challice, J.;.; Folchetti, N. u. a.; Hrsg.; Pearson Education, Inc.: Oberer Sattel-Fluss, New Jersey, 2006; Seiten 276 und 289.
• Dreifache Punkt-Temperatur: 83.8058 K -
• Dreifacher Punkt-Druck: 69 kPa -

Links

• USGS Periodensystem - Argon
• Tauchende Anwendungen: Warum Argon?
• Argon Ar Eigenschaften, Gebrauch, Anwendungen