Argon

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Ujednoznacznienie 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][4] u
Stan skupienia gazowy
Gęstość 1,784 kg/m³
Temperatura topnienia −189,36 °C (69 kPa; punkt potrójny)[1]
Temperatura wrzenia −185,847 °C[1]
Numer CAS 7440–37–1
PubChem 23968[5]
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa)
Commons Multimedia w Wikimedia Commons
Wikisłownik Hasło argon w Wikisłowniku

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. 1,0 1,1 CRC Handbook of Chemistry and Physics. s. 4-49.
  2. CRC Handbook of Chemistry and Physics. s. 6-51.
  3. Argon (ang.). Karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich dla Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2011-09-30].
  4. 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].
  5. Argon – podsumowanie (ang.). PubChem Public Chemical Database.
  6. 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. 
  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]