Argon

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Inne znaczenia Ten artykuł dotyczy pierwiastka chemicznego. Zobacz też: Argon – postać ze stworzonej przez J.R.R. Tolkiena mitologii Śródziemia.
Argon
chlor ← argon →
Wygląd
bezbarwny
argon świecący w silnym polu elektrycznym
argon świecący w silnym polu elektrycznym
Widmo emisyjne argonu
Widmo emisyjne argonu
Ogólne informacje
Nazwa, symbol, l.a. argon, Ar, 18
(łac. argon)
Grupa, okres, blok 18, 3, p
Stopień utlenienia 0
Właściwości metaliczne gaz szlachetny
Masa atomowa 39,948(1)[a][1] u
Stan skupienia gazowy
Gęstość 1,784 kg/m³
Temperatura topnienia −189,36 °C (69 kPa; punkt potrójny)[2]
Temperatura wrzenia −185,847 °C[2]
Numer CAS 7440–37–1
PubChem 23968[3]
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa)

Argon (Ar, łac. argon) – pierwiastek chemiczny będący gazem szlachetnym. Jest praktycznie niereaktywny i nie ma żadnego znaczenia biologicznego, jest także jednym ze składników powietrza. Argon wyodrębnili i zidentyfikowali Lord Rayleigh i sir William Ramsay w 1894 roku.

Atomy argonu mogą zostać uwięzione w sieci innych cząsteczek tworząc klatraty, np. Ar6(H2O)46 i Ar(hydrochinon)3. W roku 2000 doniesiono o otrzymaniu pierwszego związku argonu, fluorowodorku HArF[7].

Izotopy stabilne to 36Ar, 38Ar i 40Ar.

Występujący na Ziemi argon ma wyższą masę atomową (39,948 u) niż następny po nim potas (39,0983 u). Jest to spowodowane tym, że nietrwały izotop potasu 40K przechodzi w argon (prawie cały argon na Ziemi pochodzi właśnie z tego źródła), zgodnie z reakcjami (kanałami rozpadu):

{}^{40}_{19}\hbox{K}\;+{e^-}\to\;{}^{40}_{18}\hbox{Ar}\;+\;\nu_e (wychwyt elektronu 10,72%)
{}^{40}_{19}\hbox{K}\;\to\;^{40}_{18}\hbox{Ar}\;+\;{e^+}+\;\nu_e (rozpad beta plus 0,001%)
{}^{40}_{19}\hbox{K}\;\to\;^{40}_{20}\hbox{Ca}\;+\;{e^-}+\bar{\nu}_e (rozpad beta minus 89,28%)[8][9]

Dominujący izotop potasu 39K jest natomiast stabilny.

W atmosferze ziemskiej argon występuje w ilości 0,934% objętościowo (1,29% wagowo[10]).

Wykorzystanie[edytuj | edytuj kod]

Skroplenie argonu (a także jego zestalenie) zostało dokonane po raz pierwszy przez polskiego fizyka i chemika, profesora UJ w Krakowie Karola Olszewskiego w 1895 roku.

Argon jest wykorzystywany do procesów chemicznych potrzebujących niereaktywnej atmosfery, jeśli nawet atmosfera azotu byłaby zbyt reaktywna. Z tego samego powodu jest jednym z podstawowych gazów (obok dwutlenku węgla) stosowanych w spawaniu w atmosferze ochronnej. Jego zaletą jako atmosfery ochronnej jest też jego większa gęstość od gęstości powietrza, dzięki czemu nie jest wypierany z nieszczelnej aparatury, lecz "ściele" się na jej dnie. Używa się go też w żarówkach, a dzięki niższej od powietrza przewodności cieplnej, podobnie jak krypton, wykorzystywany jest do wypełniania szyb zespolonych w nowoczesnych oknach. Argonem są wypełniane dyski twarde komputerów, w celu mniejszego zużycia się talerzy i głowicy czytającej. W postaci mieszanin wypełnia się nim też detektory promieniowania[10].

Od 1976 roku pod kierownictwem dr Franklina Chang-Díaz trwają badania laboratoryjne nad wykorzystaniem argonu w silniku plazmowym o zmiennym impulsie właściwym[11].

Argon-41[edytuj | edytuj kod]

Izotop argon-41, o okresie półrozpadu 110 minut, emitujący cząstki beta o energii 1,2 MeV i gamma (1,29 MeV), powstaje w dużych ilościach w reaktorach jądrowych, zwłaszcza tych chłodzonych powietrzem. Emitowany jest kominami wentylacyjnymi. Organizmy żywe są narażone jedynie na napromieniowanie zewnętrzne, gdyż jako gaz szlachetny nie jest metabolizowany[10].

Uwagi

  1. Liczba w nawiasie oznacza niepewność ostatniego podanego miejsca po przecinku.

Przypisy

  1. Current Table of Standard Atomic Weights in Order of Atomic Number (ang.). Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights, IUPAC, 2013-09-24. [dostęp 2013-12-02].
  2. 2,0 2,1 CRC Handbook of Chemistry and Physics. s. 4-49.
  3. Argon – podsumowanie (ang.). PubChem Public Chemical Database.
  4. CRC Handbook of Chemistry and Physics. s. 6-51.
  5. Wartość dla ciała stałego wg: Singman, Charles N.. Atomic volume and allotropy of the elements. „Journal of Chemical Education”. 61 (2), s. 137–142, 1984. DOI: 10.1021/ed061p137. 
  6. Argon (ang.). Karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich dla Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2011-09-30].
  7. Khriachtchev L, Pettersson M, Runeberg N, Lundell J, Rasanen M. A stable argon compound. „Nature”. 406 (6798), s. 874–876, 2000. DOI: 10.1038/35022551. PMID: 10972285. 
  8. Emery, G T. Perturbation of Nuclear Decay Rates. „Annual Review of Nuclear Science”. 22 (1), s. 165-202, 1972. DOI: 10.1146/annurev.ns.22.120172.001121. 
  9. SB. Samat, S. Green, AH. Beddoe. The 40K activity of one gram of potassium. „Phys Med Biol”. 42 (2), s. 407-413, 1997. DOI: 10.1088/0031-9155/42/2/012. PMID: 9044422. 
  10. 10,0 10,1 10,2 Ryszard Szepke: 1000 słów o atomie i technice jądrowej. Wydawnictwo Ministerstwa Obrony Narodowej, 1982. ISBN 8311067236. (pol.)
  11. Podróż na Marsa będzie krótsza (dostęp: 6/11/2011)

Bibliografia[edytuj | edytuj kod]