Všetci vieme, že argón sa používa na zváranie rôznych kovov, no nie každý sa zamyslel nad tým, čo je tento chemický prvok. Medzitým je jeho história bohatá na udalosti. Výstižne je argón výnimočnou kópiou Mendelejevovej periodickej tabuľky, ktorá nemá obdoby. Samotný vedec bol v tom čase prekvapený, ako sa sem vôbec mohol dostať.
Približne 0,9 % tohto plynu je prítomných v atmosfére. Rovnako ako dusík je neutrálnej povahy, bez farby a zápachu. Nie je vhodný na udržanie života, ale v niektorých oblastiach ľudskej činnosti je jednoducho nenahraditeľný.
Malá odbočka do histórie
Po prvýkrát to objavil Angličan a fyzik vzdelaný G. Cavendish, ktorý si všimol vo vzduchu prítomnosť niečoho nového, odolného voči chemickému útoku. Bohužiaľ, Cavendish sa nikdy nenaučil povahu nového plynu. O niečo viac ako sto rokov neskôr si to všimol ďalší vedec John William Strath. Dospel k záveru, že dusík zo vzduchu obsahuje nejaký plyn neznámeho pôvodu, no nedokázal zistiť, či to bol argón alebo niečo iné.
Zároveň plyn nereagoval s rôznymi kovmi, chlórom, kyselinami, zásadami. To znamená, že z chemického hľadiska bol inertnej povahy. Ďalším prekvapením bolo zistenie, že molekula nového plynu obsahuje iba jeden atóm. A v tom čase bolo podobné zloženie plynov ešte neznáme.
Verejné oznámenie o novom plyne šokovalo mnohých vedcov z celého sveta – ako ste mohli prehliadnuť nový plyn vo vzduchu v priebehu mnohých vedeckých štúdií a experimentov?! Nie všetci vedci vrátane Mendelejeva však objavu verili. Súdiac podľa atómovej hmotnosti nového plynu (39, 9), by sa mal nachádzať medzi draslíkom (39, 1) a vápnikom (40, 1), ale pozícia už bola zaujatá.
Ako už bolo spomenuté, argón je plyn s bohatou a detektívnou históriou. Na nejaký čas sa na to zabudlo, no po objavení hélia bol nový plyn oficiálne uznaný. Bolo rozhodnuté prideliť mu samostatnú nulovú polohu, ktorá sa nachádza medzi halogénmi a alkalickými kovmi.
Vlastnosti
Spomedzi iných inertných plynov, ktoré patria do skupiny ťažkých plynov, sa za najľahší považuje argón. Jeho hmotnosť prevyšuje hmotnosť vzduchu 1,38-krát. Plyn prechádza do kvapalného stavu pri teplote -185,9 °С a pri -189,4 °С a normálnom tlaku tuhne.
Argón sa od hélia a neónu líši tým, že sa dokáže rozpustiť vo vode - pri teplote 20 stupňov v množstve 3,3 ml na sto gramov tekutiny. Ale v mnohých organických roztokoch sa plyn lepšie rozpúšťa. Náraz elektrického prúdu spôsobuje jeho žiaru, vďaka čomu sa rozšírilplatí pre osvetľovacie zariadenia.
Biológovia objavili ďalšiu užitočnú vlastnosť argónu. Toto je druh prostredia, kde sa rastlina cíti skvele, čo dokazujú experimenty. Takže, v atmosfére plynu, vysadené semená ryže, kukurice, uhoriek a raže dali svoje klíčky. V inej atmosfére, kde je 98 % argónu a 2 % kyslíka, zelenina ako mrkva, šalát a cibuľa dobre klíči.
Čo je obzvlášť charakteristické, obsah tohto plynu v zemskej kôre je oveľa väčší ako v iných prvkoch v jeho skupine. Jeho približný obsah je 0,04 g na tonu. To je 14-násobok množstva hélia a 57-násobok množstva neónu. Čo sa týka vesmíru okolo nás, je ho ešte viac, najmä na rôznych hviezdach a v hmlovinách. Podľa niektorých odhadov je vo vesmíre viac argónu ako chlóru, fosforu, vápnika alebo draslíka, ktorých je na Zemi veľa.
Získanie plynu
Argón vo fľašiach, v ktorých sa s ním často stretávame, je nevyčerpateľným zdrojom. Okrem toho sa v každom prípade vracia do atmosféry vďaka tomu, že sa počas používania nemení z fyzikálneho ani chemického hľadiska. Výnimkou môžu byť prípady spotreby malého množstva izotopov argónu na získanie nových izotopov a prvkov v priebehu jadrových reakcií.
V priemysle sa plyn získava delením vzduchu na kyslík a dusík. V dôsledku toho vzniká plyn ako vedľajší produkt. Na to sa používa špeciálne priemyselné zariadenie na dvojitú rektifikáciu s dvoma kolónami.vysoký a nízky tlak a medziľahlý kondenzátor-výparník. Okrem toho sa odpad z výroby amoniaku môže použiť na výrobu argónu.
Rozsah aplikácie
Rozsah argónu má niekoľko oblastí:
- potravinársky priemysel;
- metalurgia;
- vedecký výskum a experimenty;
- welding;
- elektronika;
- automobilový priemysel.
Tento neutrálny plyn sa nachádza vo vnútri elektrických labiek, čo spomaľuje odparovanie volfrámovej cievky vo vnútri. Vďaka tejto vlastnosti je zvárací stroj na báze tohto plynu široko používaný. Argon umožňuje spoľahlivé spojenie dielov vyrobených z hliníka a duralu.
Plyn bol široko používaný pri vytváraní ochrannej a inertnej atmosféry. To je zvyčajne potrebné na tepelné spracovanie tých kovov, ktoré ľahko podliehajú oxidácii. Kryštály dobre rastú v argónovej atmosfére za vzniku polovodičových prvkov alebo ultračistých materiálov.
Výhody a nevýhody použitia argónu pri zváraní
Pokiaľ ide o oblasť zvárania, argón poskytuje určité výhody. V prvom rade sa kovové časti pri zváraní toľko nezohrievajú. Tým sa zabráni deformácii. Medzi ďalšie výhody patrí:
- spoľahlivá ochrana zvaru;
- rýchlosť zvárania argónom je rádovo vyššia;
- proces sa ľahko ovláda;
- zváranie môže byť mechanizované alebo plne automatizované;
- príležitosťspájať diely z rôznych kovov.
Zvárací argón má zároveň aj množstvo nevýhod:
- Zváranie vytvára ultrafialové žiarenie;
- vysokoprúdový oblúk vyžaduje vysokokvalitné chladenie;
- tvrdá práca vonku alebo v prievanu.
Avšak pri toľkých výhodách je ťažké podceniť dôležitosť zvárania argónom.
Opatrenia
Pri používaní argónu buďte opatrní. Hoci je plyn netoxický, môže spôsobiť zadusenie nahradením kyslíka alebo jeho skvapalnením. Preto je mimoriadne dôležité kontrolovať hlasitosť O2vo vzduchu (najmenej 19%) pomocou špeciálnych prístrojov, manuálne alebo automaticky.
Práca s kvapalným plynom si vyžaduje mimoriadnu opatrnosť, pretože nízka teplota argónu môže spôsobiť vážne omrzliny pokožky a poškodenie očného plášťa. Musia sa používať okuliare a ochranný odev. Osoby, ktoré potrebujú pracovať v argónovej atmosfére, by mali nosiť plynové masky alebo iné izolačné kyslíkové prístroje.
