Đánh giá ar là gì trong hóa học

ĐỊNH NGHĨA

Argon- phần tử thứ mười tám của Bảng tuần hoàn. Chỉ định - Ar từ "argon" trong tiếng Latinh. Nó nằm ở thời kỳ thứ ba, nhóm VIIIA. Thuộc nhóm khí quý [trơ]. Điện tích hạt nhân là 18.

Nguyên tố phổ biến nhất của nhóm VIIIA trong tự nhiên. Hàm lượng của argon trong không khí là 0,932% [thể tích], 1,28% [khối lượng].

Nó là một chất khí không màu. Hòa tan kém trong nước [độ hòa tan giảm khi có mặt của chất điện ly mạnh], tốt hơn - trong dung môi hữu cơ. Tạo thành thành phần clathrat 8Ar × 46H 2 O. Không phản ứng với tất cả các chất khác [đơn giản và phức tạp].

Nguyên tử và trọng lượng phân tử của argon

ĐỊNH NGHĨA

Khối lượng phân tử tương đối của một chất [M r] là một con số cho biết khối lượng của một phân tử nhất định lớn hơn 1/12 khối lượng của một nguyên tử cacbon bao nhiêu lần, và khối lượng nguyên tử tương đối của một nguyên tố[A r] - khối lượng trung bình của nguyên tử của một nguyên tố hóa học lớn hơn 1/12 khối lượng của nguyên tử cacbon bao nhiêu lần.

Vì argon tồn tại ở trạng thái tự do dưới dạng các phân tử Ar đơn nguyên nên các giá trị của khối lượng nguyên tử và phân tử của nó là trùng nhau. Chúng bằng 39,948.

Đồng vị của argon

Được biết, argon có thể tồn tại trong tự nhiên dưới dạng 3 đồng vị bền 36 Ar [0,337%], 38 Ar [0,063%] và 40 Ar [99,6%]. Số khối của chúng lần lượt là 36, 38 và 40. Hạt nhân của một nguyên tử của đồng vị argon 36 Ar chứa mười tám proton và mười tám neutron, và đồng vị 38 Ar và 40 Ar chứa cùng một số proton, tương ứng là hai mươi và hai mươi hai neutron / a.

Có các đồng vị nhân tạo của argon với số khối từ 32 đến 55, trong đó đồng vị bền nhất là 39 Ar với chu kỳ bán rã 269 năm.

Các ion argon

Giống như heli và neon, khi các nguyên tử bị kích thích mạnh, argon tạo thành các ion phân tử kiểu Ar 2 +.

Phân tử và nguyên tử argon

Ở trạng thái tự do, argon tồn tại dưới dạng phân tử Ar đơn nguyên.

Ví dụ về giải quyết vấn đề

VÍ DỤ 1

ARGON, Ar [lat. Argon * a. Argon; n. Argon; f. Argon; and. Argon], là một nguyên tố hóa học thuộc phân nhóm chính nhóm VIII của hệ thống tuần hoàn, thuộc loại khí trơ, số nguyên tử 18, khối lượng nguyên tử 39,948. Gồm ba đồng vị bền, đồng vị chính là 40 Ar [99,600%]. Được biệt lập từ không trung vào năm 1894 bởi các nhà khoa học người Anh J. Rayleigh và W. Ramsay.

Argon trong tự nhiên

Trong tự nhiên, argon chỉ tồn tại ở dạng tự do. Ở điều kiện bình thường, argon là chất khí không màu, không mùi, không vị. Argon rắn kết tinh thành argon khối. argon 1,78 kg / m3, điểm nóng chảy 189,3 ° C, điểm sôi 185,9 ° C, áp suất tới hạn 48 MPa, nhiệt độ tới hạn 122,44 ° C. Thế năng ion hóa thứ nhất là 15,69 eV. Bán kính nguyên tử 0,188 nm [1,88E].

Thuộc tính của argon

Không thu được hợp chất hóa học nào [chỉ biết hợp chất bao gồm]. Trong 1 lít nước cất ở điều kiện thường có 51,9 cm 3 argon hòa tan. Tạo thành các hyđrat tinh thể của loại Ar. 6H 2 O. Khối lượng kêu lên trong vỏ trái đất 4. 10 -4; Hàm lượng trong khí quyển là 0,9325% thể tích [6,5. 10 16 kg], trong đá mácma 2.2. 10 -5 cm 3 / g, trong nước đại dương 0,336 cm 3 / l. Lớp phủ tạo ra 5.3. 10 19 kg 40 Ar, tốc độ tích lũy 40 Ar trung bình trong vỏ trái đất là 2,10 7 kg / năm.

Từ khoáng chất, các nguyên tử argon di chuyển dọc theo các vị trí lệch đến các vùng vi phạm cấu trúc tinh thể và sau đó thông qua các vết nứt nhỏ và lỗ chân lông xâm nhập vào các mỏ dầu và khí. Một phương pháp xác định tuổi của các đối tượng địa chất dựa trên việc đo tỷ lệ hàm lượng 40 Ar / 40 K trong các khoáng chất chứa kali. Phương pháp argon xác định tuổi của đá lửa [bằng micas, amphibol], trầm tích [bằng glauconit, sylvin], đá biến chất, tuổi này cũng được đưa ra với một giá trị gần đúng đã biết. Một phương pháp xác định niên đại kích hoạt dựa trên phép đo tỷ lệ Ar 40/39 Ar đã được phát triển.

Nhận và sử dụng argon

Trong công nghiệp, argon thu được trong quá trình tách khí trong quá trình làm lạnh sâu. Có thể thu được argon từ khí tẩy của các cột tổng hợp amoniac. Việc tách argon khỏi các khí trơ khác được thực hiện đầy đủ nhất bằng phương pháp sắc ký khí.

Argon được sử dụng trong nhiệt luyện các kim loại dễ bị oxi hóa. Trong môi trường bảo vệ của argon, người ta tiến hành hàn và cắt các kim loại màu và hiếm, nấu chảy, v.v ..., các tinh thể của vật liệu bán dẫn được phát triển. Một đồng vị phóng xạ [37 Ar] được sử dụng để điều khiển hệ thống thông gió.

Dịch từ tiếng Hy Lạp "argon" có nghĩa là "chậm" hoặc "không hoạt động". Một định nghĩa như vậy Khí argon thu được do tính chất trơ của nó, cho phép nó được sử dụng rộng rãi trong nhiều mục đích công nghiệp và gia dụng.

Nguyên tố hóa học Ar

Ar- Nguyên tố thứ 18 trong bảng tuần hoàn của Mendeleev, liên quan đến các khí trơ cao. Chất này đứng thứ ba sau N [nitơ] và O [oxy] về hàm lượng trong bầu khí quyển của Trái đất. Ở điều kiện bình thường, nó không màu, không cháy, không độc, không vị và không mùi.

Các đặc tính khác của khí argon:

• khối lượng nguyên tử: 39,95;
• hàm lượng trong không khí: 0,9% thể tích và 1,3% khối lượng;
• tỷ trọng ở điều kiện bình thường: 1,78 kg / m³;
• điểm sôi: -186 ° C.

Trong hình vẽ, tên của nguyên tố hóa học và tính chất của nó

Nguyên tố này được phát hiện bởi John Strutt và William Ramsay trong khi nghiên cứu thành phần của không khí. Sự khác biệt về mật độ trong các thử nghiệm hóa học khác nhau khiến các nhà khoa học nghĩ rằng ngoài nitơ và oxy, một loại khí nặng trơ ​​tồn tại trong bầu khí quyển. Kết quả là vào năm 1894, một tuyên bố đã được đưa ra về việc phát hiện ra một nguyên tố hóa học, phần của nguyên tố đó trong mỗi mét khối không khí là 15 g.

Argon được khai thác như thế nào

Ar không thay đổi trong quá trình sử dụng và luôn quay trở lại khí quyển. Do đó, các nhà khoa học coi nguồn này là vô tận. Nó được chiết xuất như một sản phẩm phụ của quá trình tách không khí thành oxy và nitơ thông qua quá trình chưng cất ở nhiệt độ thấp.

Để thực hiện phương pháp này, người ta sử dụng các thiết bị tách khí đặc biệt, bao gồm các cột áp suất cao và thấp và một bình ngưng tụ làm bay hơi. Kết quả của quá trình chỉnh lưu [tách], argon thu được với các tạp chất nhỏ [3-10%] nitơ và oxy. Để làm sạch, các tạp chất được loại bỏ bằng cách sử dụng các phản ứng hóa học bổ sung. Công nghệ hiện đại giúp sản phẩm này có thể đạt được độ tinh khiết 99,99%.

Các cơ sở sản xuất nguyên tố hóa học này được trình bày

Khí argon được lưu trữ và vận chuyển trong các bình thép [GOST 949-73], có màu xám với sọc và dòng chữ màu xanh lá cây tương ứng. Đồng thời, quá trình chiết rót vào bình chứa phải tuân thủ đầy đủ các tiêu chuẩn công nghệ và quy phạm an toàn. Thông tin chi tiết về các đặc điểm cụ thể của việc nạp khí vào bình khí có thể tham khảo tại bài viết: hàn bình hỗn hợp - tính năng kỹ thuật và quy tắc vận hành.

Khí argon được sử dụng ở đâu?

Yếu tố này có một phạm vi khá lớn. Dưới đây là các lĩnh vực chính của việc sử dụng nó:

1. lấp đầy khoang bên trong của đèn sợi đốt và cửa sổ lắp kính hai lớp;
2. sự dịch chuyển của độ ẩm và oxy để bảo quản lâu dài các sản phẩm thực phẩm;
3. chất chữa cháy trong một số hệ thống chữa cháy;
4. môi trường bảo vệ trong quá trình hàn;
5. khí plasma để hàn và cắt plasma.

Trong sản xuất hàn, nó được sử dụng như một phương tiện bảo vệ trong quá trình hàn các kim loại hiếm [niobi, titan, zirconium] và hợp kim của chúng, thép hợp kim của các cấp khác nhau, cũng như hợp kim nhôm, magiê và crom-niken. Đối với kim loại đen, theo quy luật, hỗn hợp Ar với các khí khác được sử dụng - heli, oxy, carbon dioxide và hydro.

Loại môi trường bảo vệ trong quá trình hàn, tạo ra argon

Thận trọng khi sử dụng

Nguyên tố hóa học này hoàn toàn không gây nguy hiểm cho môi trường, nhưng ở nồng độ cao, nó có thể gây ngạt thở cho con người. Nó thường tích tụ xung quanh sàn nhà ở những nơi thông gió kém, và với hàm lượng oxy giảm đáng kể, nó có thể dẫn đến mất ý thức và thậm chí tử vong. Vì vậy, điều quan trọng là phải theo dõi nồng độ oxy trong phòng kín, không được giảm xuống dưới 19%.

Ar lỏng có thể gây tê cóng các vùng da và làm tổn thương màng nhầy của mắt, vì vậy điều quan trọng là phải sử dụng quần áo bảo hộ và kính bảo hộ trong quá trình làm việc. Khi làm việc trong môi trường có khí này, để đề phòng ngạt, cần sử dụng thiết bị ôxy cách ly hoặc mặt nạ phòng độc có vòi.

Chúng ta đều biết rằng argon được sử dụng để hàn các kim loại khác nhau, nhưng không phải ai cũng nghĩ về nguyên tố hóa học này là gì. Trong khi đó, lịch sử của nó rất phong phú với các sự kiện. Nói một cách thú vị, argon là một bản sao đặc biệt của bảng tuần hoàn Mendeleev, không có bảng tuần hoàn nào. Bản thân nhà khoa học đã có lúc tự hỏi làm cách nào mà anh ta có thể đến được đây.

Khoảng 0,9% lượng khí này có trong khí quyển. Giống như nitơ, nó có bản chất trung tính, không màu và không mùi. Nó không thích hợp để duy trì sự sống, nhưng nó đơn giản là không thể thay thế trong một số lĩnh vực hoạt động của con người.

Một sự lạc đề nhỏ trong lịch sử

Lần đầu tiên nó được phát hiện bởi một người Anh và nhà vật lý học G. Cavendish, người đã nhận thấy sự hiện diện trong không khí của một thứ gì đó mới, có khả năng chống lại sự tấn công hóa học. Thật không may, Cavendish không bao giờ học được bản chất của khí mới. Hơn một trăm năm sau, một nhà khoa học khác, John William Strath, nhận thấy điều này. Ông đi đến kết luận rằng trong nitơ từ không khí có một số hỗn hợp khí không rõ nguồn gốc, nhưng ông vẫn chưa thể hiểu đó là argon hay thứ gì khác.

Đồng thời, khí không phản ứng với các kim loại khác nhau, clo, axit, kiềm. Đó là, từ quan điểm hóa học, nó trơ về bản chất. Một điều ngạc nhiên khác là khám phá ra - phân tử của khí mới chỉ bao gồm một nguyên tử. Và tại thời điểm đó, một thành phần tương tự của các chất khí vẫn chưa được biết đến.

Thông báo công khai về loại khí mới đã gây sốc cho nhiều nhà khoa học trên toàn thế giới - làm sao người ta có thể bỏ qua loại khí mới trong không khí trong suốt nhiều nghiên cứu và thí nghiệm khoa học ?! Nhưng không phải tất cả các nhà khoa học, kể cả Mendeleev, đều tin vào khám phá này. Đánh giá theo khối lượng nguyên tử của khí mới [39,9], nó phải nằm giữa kali [39,1] và canxi [40,1], nhưng vị trí đã được chọn.

Như đã đề cập, argon có một lịch sử phong phú và trinh thám. Trong một thời gian nó đã bị lãng quên, nhưng sau khi phát hiện ra heli, loại khí mới đã được chính thức công nhận. Nó đã được quyết định phân bổ một vị trí 0 riêng biệt cho nó, nằm giữa halogen và kim loại kiềm.

Tính chất

Trong số các khí trơ khác được xếp vào nhóm nặng, argon được coi là nhẹ nhất. Khối lượng của nó vượt quá trọng lượng của không khí 1,38 lần. Khí chuyển sang trạng thái lỏng ở nhiệt độ -185,9 ° C, và ở -189,4 ° C và áp suất bình thường, nó đông đặc.

Argon khác với heli và neon ở chỗ nó có thể hòa tan trong nước - ở nhiệt độ 20 độ với lượng 3,3 ml trên một trăm gam chất lỏng. Nhưng trong một số dung dịch hữu cơ, chất khí tan tốt hơn. Tác động của dòng điện làm cho nó phát sáng, vì vậy nó đã được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị chiếu sáng.

Các nhà sinh vật học đã phát hiện ra một đặc tính hữu ích khác mà argon có. Đây là một loại môi trường mà cây trồng cảm thấy tuyệt vời, đã được chứng minh bằng các thí nghiệm. Vì vậy, ở trong bầu không khí, các hạt giống lúa, ngô, dưa chuột và lúa mạch đen được gieo trồng đã nảy mầm. Trong một bầu không khí khác, nơi 98% là argon và 2% oxy, các loại cây rau như cà rốt, rau diếp và hành tây nảy mầm tốt.

Điều đặc biệt là hàm lượng của khí này trong vỏ trái đất lớn hơn nhiều so với các nguyên tố khác trong nhóm của nó. Hàm lượng gần đúng của nó là 0,04 g mỗi tấn. Con số này gấp 14 lần helium và 57 lần lượng neon. Đối với vũ trụ xung quanh chúng ta, thậm chí còn có nhiều hơn thế, đặc biệt là trên các ngôi sao khác nhau và trong các tinh vân. Theo một số ước tính, có nhiều argon trong không gian hơn clo, phốt pho, canxi hoặc kali, vốn có nhiều trên Trái đất.

Lấy xăng

Argon trong hình trụ mà chúng ta thường gặp, là một nguồn vô tận. Ngoài ra, trong mọi trường hợp, nó trở lại bầu khí quyển do trong quá trình sử dụng nó không thay đổi về mặt vật lý hoặc hóa học. Một ngoại lệ có thể là các trường hợp tiêu thụ một lượng nhỏ đồng vị argon để thu được các đồng vị và nguyên tố mới trong quá trình phản ứng hạt nhân.

Trong công nghiệp, người ta thu được khí bằng cách tách không khí thành oxi và nitơ. Kết quả là, khí được sinh ra như một sản phẩm phụ. Đối với điều này, thiết bị công nghiệp đặc biệt để chỉnh lưu kép được sử dụng với hai cột áp suất cao và thấp và một dàn ngưng tụ bay hơi trung gian. Ngoài ra, chất thải từ sản xuất amoniac có thể được sử dụng để sản xuất argon.

Khu vực ứng dụng

Phạm vi của argon có một số lĩnh vực:

• công nghiệp thực phẩm;
• luyện kim;
• nghiên cứu khoa học và thực nghiệm;
• công việc hàn xì;
• thiết bị điện tử;
• Công nghiệp ô tô.

Khí trung hòa này nằm bên trong các chân điện, có tác dụng làm chậm quá trình bay hơi của cuộn dây vonfram bên trong. Do tính chất này, máy hàn dựa trên khí này được sử dụng rộng rãi. Argon cho phép bạn kết nối các bộ phận làm bằng nhôm và duralumin một cách đáng tin cậy.

Khí được sử dụng rộng rãi trong việc tạo ra một bầu khí quyển bảo vệ và trơ. Điều này thường cần thiết cho việc xử lý nhiệt những kim loại dễ bị oxy hóa. Trong khí quyển argon, các tinh thể phát triển tốt để thu được các nguyên tố bán dẫn hoặc vật liệu siêu tinh khiết.

Ưu điểm và nhược điểm của việc sử dụng argon trong hàn

Về khu vực hàn, argon mang lại những lợi thế nhất định. Trước hết, các bộ phận kim loại không bị nóng lên quá nhiều trong quá trình hàn. Điều này tránh biến dạng. Các lợi ích khác bao gồm:

• bảo vệ đáng tin cậy của mối hàn;
• tốc độ cao hơn một bậc;
• quá trình dễ dàng kiểm soát;
• hàn có thể được cơ khí hóa hoặc hoàn toàn tự động;
• khả năng kết nối các bộ phận làm bằng kim loại khác nhau.

Đồng thời, argon hàn cũng bao hàm một số nhược điểm:

• hàn tạo ra bức xạ cực tím;
• để sử dụng hồ quang ampe cao, cần làm mát chất lượng cao;
• công việc khó khăn ngoài trời hoặc nhiều gió.

Tuy nhiên, với rất nhiều ưu điểm, khó có thể đánh giá thấp tầm quan trọng của hàn argon.

Các biện pháp phòng ngừa

Cần phải cẩn thận khi sử dụng argon. Mặc dù khí không độc nhưng nó có thể gây ngạt thở bằng cách thay thế oxy hoặc hóa lỏng nó. Do đó, điều cực kỳ quan trọng là phải kiểm soát lượng O 2 trong không khí [ít nhất 19%] bằng các dụng cụ đặc biệt, thủ công hoặc tự động.

Làm việc với khí lỏng đòi hỏi phải hết sức thận trọng, vì nhiệt độ thấp của argon có thể khiến da bị tê cóng nghiêm trọng và làm tổn thương màng mắt. Phải sử dụng kính bảo hộ và quần áo bảo hộ. Những người cần làm việc trong môi trường khí argon nên đeo mặt nạ phòng độc hoặc các thiết bị oxy cách điện khác.

Lịch sử phát hiện ra argon bắt đầu từ năm 1785, khi nhà vật lý và hóa học người Anh Henry Cavendish, nghiên cứu về thành phần của không khí, quyết định xác định xem tất cả nitơ trong không khí có bị oxy hóa hay không.

Trong nhiều tuần, ông cho hỗn hợp oxy không khí phóng điện trong các ống hình chữ U, kết quả là ngày càng có nhiều phần nitơ oxit màu nâu được hình thành trong chúng, được nhà nghiên cứu hòa tan định kỳ trong kiềm. Sau một thời gian, sự hình thành các ôxít ngừng lại, nhưng sau khi liên kết với ôxy còn lại, một bong bóng khí vẫn còn, thể tích của bong bóng này không giảm trong thời gian tiếp xúc lâu với phóng điện khi có ôxy. Cavendish ước tính thể tích của bong bóng khí còn lại bằng 1/120 thể tích ban đầu của không khí. Không thể giải đáp được bí ẩn của bong bóng, Cavendish đã dừng nghiên cứu của mình và thậm chí không công bố kết quả của mình. Chỉ nhiều năm sau, nhà vật lý người Anh James Maxwell đã thu thập và xuất bản các bản thảo và ghi chú trong phòng thí nghiệm chưa được xuất bản của Cavendish.

Lịch sử phát hiện ra argon gắn liền với tên tuổi của Rayleigh, người đã dành nhiều năm để nghiên cứu mật độ của các chất khí, đặc biệt là nitơ. Hóa ra một lít nitơ thu được từ không khí nặng hơn một lít nitơ "hóa học" [thu được bằng cách phân hủy bất kỳ hợp chất nitơ nào, ví dụ, nitơ oxit, nitơ oxit, amoniac, urê hoặc muối] là 1,6 mg [ trọng lượng của cái thứ nhất bằng 1,2521 và cái thứ hai là 1,2505]. Sự khác biệt này không nhỏ đến mức nó có thể được cho là do lỗi thử nghiệm. Ngoài ra, nó được lặp đi lặp lại liên tục bất kể nguồn thu được nitơ hóa học là gì.

Không tìm được giải pháp, vào mùa thu năm 1892, Rayleigh đã công bố một lá thư cho các nhà khoa học trên tạp chí Nature, yêu cầu họ giải thích một thực tế rằng, tùy thuộc vào phương pháp khai thác nitơ, ông nhận được các giá trị khối lượng riêng khác nhau. Bức thư đã được đọc bởi nhiều nhà khoa học, nhưng không ai có thể trả lời câu hỏi được đặt ra trong đó.

Nhà hóa học nổi tiếng người Anh William Ramsay cũng không có câu trả lời sẵn sàng, nhưng ông đề nghị Rayleigh hợp tác. Trực giác đã thúc đẩy Ramsay gợi ý rằng nitơ trong không khí chứa các tạp chất của một loại khí nặng và không xác định, và Dewar đã thu hút sự chú ý của Rayleigh đến mô tả về các thí nghiệm cổ xưa của Cavendish [đã được công bố vào thời điểm này].

Cố gắng cách ly thành phần ẩn khỏi không khí, mỗi nhà khoa học đã đi theo cách riêng của mình. Rayleigh lặp lại thí nghiệm Cavendish ở quy mô lớn hơn và ở cấp độ kỹ thuật cao hơn. Một máy biến áp được cung cấp năng lượng ở 6000 vôn đã gửi một chùm tia lửa điện vào một chiếc chuông 50 lít chứa đầy nitơ. Một tuabin đặc biệt đã tạo ra một vòi phun dung dịch kiềm trong chuông, hấp thụ các ôxít nitơ và các tạp chất điôxít cacbon. Rayleigh làm khô phần khí còn lại và cho nó đi qua một ống sứ có mạt đồng nung nóng để giữ lại lượng oxy còn lại. Trải nghiệm kéo dài vài ngày.

Ramsay đã tận dụng khả năng mà anh phát hiện ra của magie kim loại được nung nóng để hấp thụ nitơ, tạo thành magie nitrua rắn. Anh ta liên tục cho vài lít nitơ đi qua thiết bị mà anh ta đã lắp ráp. Sau 10 ngày, thể tích của chất khí ngừng giảm, do đó, tất cả nitơ liên kết. Đồng thời, bằng cách kết hợp với đồng, oxy đã được loại bỏ, chất có mặt như một tạp chất đối với nitơ. Bằng cách này, Ramsay trong thí nghiệm đầu tiên đã cô lập được khoảng 100 cm³ khí mới.

Vì vậy, một nguyên tố mới đã được phát hiện. Người ta biết rằng nó nặng hơn nitơ gần một lần rưỡi và bằng 1/80 thể tích không khí. Ramsay, sử dụng các phép đo âm học, phát hiện ra rằng phân tử của một chất khí mới bao gồm một nguyên tử - trước đó, những chất khí như vậy ở trạng thái ổn định chưa được đáp ứng. Một kết luận rất quan trọng được tiếp nối từ điều này - vì phân tử là dạng đơn nguyên, nên hiển nhiên, khí mới không phải là một hợp chất hóa học phức tạp, mà là một chất đơn giản.

Ramsay và Rayleigh đã dành nhiều thời gian để nghiên cứu khả năng phản ứng của nó đối với nhiều chất hoạt động hóa học. Nhưng, đúng như dự đoán, họ đã đưa ra kết luận: khí của họ hoàn toàn không hoạt động. Nó thật tuyệt vời - cho đến lúc đó, chưa có chất trơ nào như vậy được biết đến.

Phân tích quang phổ đóng một vai trò quan trọng trong việc nghiên cứu khí mới. Quang phổ của khí thoát ra từ không khí, với các vạch đặc trưng màu cam, lam và lục, khác hẳn với quang phổ của các khí đã biết. William Crookes, một trong những nhà quang phổ học lỗi lạc nhất thời bấy giờ, đã đếm được gần 200 vạch trong quang phổ của nó. Trình độ phát triển của phép phân tích quang phổ lúc bấy giờ không thể xác định được quang phổ quan sát được thuộc về một hay một số nguyên tố. Vài năm sau, hóa ra Ramsay và Rayleigh đang nắm trong tay không phải ai xa lạ, mà là nhiều - cả một thiên hà khí trơ.

Ngày 7 tháng 8 năm 1894 tại Oxford, trong một cuộc họp của Hiệp hội các nhà Vật lý, Hóa học và Tự nhiên học của Anh, một thông báo đã được đưa ra về việc phát hiện ra một nguyên tố mới, được đặt tên là argon. Trong báo cáo của mình, Rayleigh nói rằng khoảng 15 g khí hở [1,288% trọng lượng] có trong mỗi mét khối không khí. Thật không thể tin được là nhiều thế hệ các nhà khoa học đã không nhận thấy một phần cấu thành của không khí, và thậm chí là một phần trăm nguyên vẹn! Trong vài ngày, hàng chục nhà khoa học tự nhiên từ các quốc gia khác nhau đã thử nghiệm các thí nghiệm của Ramsay và Rayleigh. Không còn nghi ngờ gì nữa: không khí có chứa argon.

Mười năm sau, vào năm 1904, Rayleigh nhận giải Nobel Vật lý cho các nghiên cứu về mật độ của các khí phổ biến nhất và việc phát hiện ra argon, và Ramsay nhận giải Nobel Hóa học cho việc phát hiện ra nhiều loại khí trơ khác nhau trong khí quyển.

Ứng dụng chính

công nghiệp thực phẩm

Trong một môi trường được kiểm soát, argon có thể được sử dụng thay thế cho nitơ trong nhiều quy trình. Độ hòa tan cao [gấp đôi độ hòa tan của nitơ] và một số đặc điểm phân tử nhất định làm cho nó trở nên đặc biệt để bảo quản rau. Trong những điều kiện nhất định, nó có thể làm chậm phản ứng trao đổi chất và giảm đáng kể sự trao đổi khí.

Sản xuất thủy tinh, xi măng và vôi

Khi được sử dụng để lấp đầy các lan can bằng kính hai lớp, argon cung cấp khả năng cách nhiệt tuyệt vời.

Luyện kim

Argon được sử dụng để ngăn chặn sự tiếp xúc và tương tác sau đó giữa kim loại nóng chảy và bầu khí quyển xung quanh.

Việc sử dụng argon tối ưu hóa các quá trình như trộn nóng chảy, quét chảo lò phản ứng để ngăn chặn quá trình tái oxy hóa thép và xử lý thép đặc biệt trong các thiết bị khử khí chân không, bao gồm quá trình khử oxy chân không, oxy hóa khử và đốt mở. Tuy nhiên, argon đã trở nên phổ biến nhất trong các quá trình khử cacbon bằng argon-oxy của thép crom cao chưa tinh chế, giúp giảm thiểu quá trình oxi hóa crom.

Các nghiên cứu và phân tích trong phòng thí nghiệm

Ở dạng tinh khiết của nó và kết hợp với các khí khác, argon được sử dụng cho các phân tích công nghiệp và y tế và kiểm tra chất lượng.

Đặc biệt, argon có chức năng như một plasma khí trong phép đo phổ phát xạ plasma ghép cảm ứng [ICP], một đệm khí trong phép đo phổ hấp thụ nguyên tử lò graphit [GFAAS], và một khí mang trong sắc ký khí sử dụng các máy phân tích khí khác nhau.

Cùng với mêtan, argon được sử dụng trong máy đếm Geiger và máy dò huỳnh quang tia X [XRF], nơi nó hoạt động như một khí dập tắt.

Hàn, cắt và sơn phủ

Argon được sử dụng như một phương tiện bảo vệ trong quá trình hàn hồ quang, thổi khí che chắn và cắt plasma.

Argon ngăn chặn quá trình oxy hóa mối hàn và giảm lượng khói thải ra trong quá trình hàn.

Thiết bị điện tử

Argon siêu tinh khiết đóng vai trò là khí mang cho các phân tử phản ứng, cũng như khí trơ để bảo vệ chất bán dẫn khỏi các tạp chất lạ [ví dụ, argon cung cấp môi trường cần thiết để phát triển các tinh thể silicon và germani].

Ở trạng thái ion của nó, argon được sử dụng trong quá trình mạ phún xạ, cấy ion, chuẩn hóa và ăn mòn trong sản xuất chất bán dẫn và sản xuất vật liệu hiệu quả cao.

Công nghiệp ô tô và vận tải

Argon điều áp đóng gói được sử dụng để làm phồng túi khí trên ô tô.