Argon

kémiai elem, rendszáma 18, vegyjele Ar

Az argon a levegőnél nehezebb, színtelen, szagtalan nemesgáz, rendszáma 18, vegyjele: Ar. A Föld légkörének 0,93%-át alkotja, ezzel a légkörben előforduló harmadik leggyakoribb gáz. Legfontosabb kémiai tulajdonsága csekély reakcióképessége (inert). Ez a tulajdonsága teszi az argont ideális védőgázzá például a fémkohászatban és az ívhegesztésben szokásos hőmérsékleti értékek esetében. Neve a görög „argosz” szóból származik, jelentése „tétlen”. A név alacsony reakciókészségére utal.

18 klórargonkálium
Ne

Ar

Kr
   
               
             
                                   
                                   
                                                               
                                                               
   
18
Ar
Általános
Név, vegyjel, rendszám argon, Ar, 18
Latin megnevezés argon
Elemi sorozat nemesgázok
Csoport, periódus, mező 18, 3, p
Megjelenés színtelen
Atomtömeg 39,792–39,963 g/mol[1]
Elektronszerkezet [Ne] 3s2 3p6
Elektronok héjanként 2, 8, 8
Fizikai tulajdonságok
Halmazállapot gáz
Sűrűség (0 °C, 101,325 kPa)
1,784 g/l
Olvadáspont 83,80 K
(−189,35 °C, −308,83 °F)
Forráspont 87,30 K
(−185,85 °C, −302,53 °F)
Hármaspont 83,8058 K (−189,3442 °C), 69 kPa
Kritikus hőmérséklet 150,87 K (−122,28 °C)
Kritikus nyomás 4,898 MPa
Olvadáshő 1,18 kJ/mol
Párolgáshő 6,43 kJ/mol
Moláris hőkapacitás (25 °C) 20,786 J/(mol·K)
Gőznyomás
P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k
T/K   47 53 61 71 87
Atomi tulajdonságok
Kristályszerkezet köbös lapcentrált
Oxidációs szám 0
Elektronegativitás nincs adat (Pauling-skála)
Ionizációs energia 1.: 1520,6 kJ/mol
2.: 2665,8 kJ/mol
3.: 3931 kJ/mol
Atomsugár 71 pm
Atomsugár (számított) 71 pm
Kovalens sugár 97 pm
Van der Waals-sugár 188 pm
Egyebek
Mágnesség diamágneses[2]
Hőmérséklet-vezetési tényező (300 K) 17,72 mW/(m·K)
Hangsebesség (gáz, 27 °C) 323 m/s
CAS-szám 7440-37-1
Fontosabb izotópok
Fő cikk: Az argon izotópjai
izotóp természetes előfordulás felezési idő bomlás
mód energia (MeV) termék
36Ar 0–2,07%[3] Ar stabil 18 neutronnal
37Ar mest. 35 nap ε ? 37Cl
38Ar 0–4,3% Ar stabil 20 neutronnal
39Ar mest. 269 év β 0,565 39K
40Ar 93,6–100,0% Ar stabil 22 neutronnal
42Ar mest. 32,9 év β 0,600 42K
Hivatkozások

Az argon nagy nyomásra az ideális gáztörvénynek ellentmondóan „reálisan” viselkedik. Ennek többek között az a következménye, hogy egy 200 baros gázpalack kb. 7%-kal több argont tartalmaz, mint amennyi az ideális gáztörvény alapján várható lenne.

Az argon nem mérgező, mégis – a nitrogénhez hasonlóan – kiszorítja a levegőből a légzéshez szükséges oxigént, és fulladást okozhat. Mivel nehezebb, mint a levegő, a talaj közelében és mélyedésekben koncentrálódhat.

Felhasználási területei szerkesztés

 
Argonnal töltött fénycső

Az argon és az argontartalmú hegesztési védőgáz-keverékek legfontosabb felhasználási területe a fémfeldolgozó iparban alkalmazott védőgázos hegesztési, illetve plazmatechnológiák. E technológiáknál rendkívül fontos az ívfény és a fémolvadék környezeti atmoszférától (levegőtől) való védelme, elválasztása, amit védőgázok biztosítanak.

Főbb területek:

  • Kohászat: fémolvadékok öblítésére, ötvözetlen acélok AWI hegesztésére
  • Hegesztés- és vágástechnika: plazmahegesztéshez és -vágáshoz védőgázként
  • Búvárkodás: száraz ruhák töltésére, remek hőszigetelő képessége miatt
  • Építkezés: hőszigetelt üveg készítésénél a két üvegréteg közé
  • Élelmiszeriparban: csomagológázként, kódja: E 938
  • Reklám/dekoráció: fénycsövek töltésére. Az argonnal töltött neoncső kék színnel világít
  • Izzólámpák: 10–20% nitrogénnel keverve izzólámpák töltésére használják, mert rossz hővezető, és jelenlétében az izzószál magasabb hőmérsékletre hevíthető, így fénykibocsátása is nagyobb.

Fizikai tulajdonságai szerkesztés

  • Moláris tömeg (g/mol): 39,95
  • Állapot 20 °C-on: gáz halmazállapotú
  • Levegőre vonatkoztatott sűrűség / Relatív sűrűség gázfázisban (levegő = 1): 1,38
  • Kritikus pont hőmérséklet: −122 °C
    • nyomás: 49,1 bar
  • Forráspont szublimációs hőmérséklet 1,013 baron: −186 °C
  • Olvadáspont hármaspont: -189 °C
  • Oldhatóság vízben, 20 °C, 1 bar: 61 mg/l

Kémiai tulajdonságai, vegyületei szerkesztés

Egyatomos szerkezetű nemesgáz, nem vagy alig lép reakcióba más elemekkel vagy vegyületekkel. Az argon ismert vegyülete az argon-fluorohidrid (HArF), ezt elsőként a Helsinki Egyetemen állították elő Finnországban, 2000 augusztusában.[4]

Története szerkesztés

Nevének eredete a görög argosz, jelentése: tétlen;[5] utalással arra, hogy más anyagokkal nem lép reakcióba.

Előfordulását a levegőben már Henry Cavendish is feltételezte 1785-ben. Az argont 1894-ben fedezte fel Lord Rayleigh és William Ramsay. Kísérletükben kivonták az oxigént és a nitrogént a levegő egy mintájából. Azt tapasztalták, hogy a nitrogénvegyületekből nyerhető nitrogén valamivel könnyebb, mint a levegőből kinyert nitrogén. Arra jutottak, hogy a levegőben található egy gáz a nitrogénnel keverve. A nemesgázok közül az argont fedezték fel elsőként.

Előállítása szerkesztés

Cseppfolyósított levegő ismételt frakcionált lepárlásával állítják elő. Az így kapott gázban még kb. 4% oxigén és 1% nitrogén van, valamint nemesgázok. Az oxigént hidrogénnel való elégetéssel vagy folyékony kénnel távolítják el.

Az ívhegesztésnél a nitrid- és oxidképződést csak 99,6%-os argontartalom fölött lehet megakadályozni.

Izotópjai szerkesztés

Az argonnak a természetben három stabil izotópja fordul elő: 40Ar (99,6%), 36Ar (0,34%), és 38Ar (0,06%). A természetben előforduló, hosszú (1,25·109 év) felezési idejű 40K radioaktív bomlásakor 11,2% valószínűséggel 40Ar is keletkezik. (Mellette 88,8% eséllyel 40Ca). Ezt kőzetek kormeghatározásakor használják.

Palackok jelölése szerkesztés

  • Beütés: ARGON
  • Szín: szürke palást, sötétzöld gallér

Jegyzetek szerkesztés

  1. Standard Atomic Weights – Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights. (Hozzáférés: 2020. november 2.)
  2. Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds Archiválva 2012. január 12-i dátummal a Wayback Machine-ben, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press. (angolul)
  3. Isotopic Abundances of the Elements – Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights. (Hozzáférés: 2020. november 2.)
  4. Argon's not so noble after all - researchers make argon fluorohydride[halott link]
  5. Magyar nagylexikon II. (And–Bag). Főszerk. Élesztős László, Rostás Sándor. Budapest: Akadémiai. 1994. 357. o. ISBN 963-05-6800-4  

Források szerkesztés

  • Erdey-Grúz Tibor: Vegyszerismeret. 3. kiadás. Budapest: Műszaki Könyvkiadó. 1963. 63–64. o.  
  • Kis kémiai szótár. Fordította Hársing Lászlóné. Budapest: Gondolat. 1972. 35. o.  
  • Hans Breuer: Atlasz – Kémia. Fordította Ungvárai János és Ungvárainé dr. Nagy Zsuzsanna. Harmadik, javított kiadás. Budapest: Athenaeum 2000 Kiadó Kft. 2003. 76–77. o. ISBN 963-9471-35-6  
  • Dr. Otto – Albrecht Neumüller: Römpp vegyészeti lexikon. Budapest: Műszaki Könyvkiadó. 1981. 1 kötet., 204–205. o. ISBN 963-10-3269-8  
  • N. N. Greenwood – A. Earnshaw: Az elemek kémiája. Budapest: Nemzeti Tankönyvkiadó. 2004. 2 kötet., 1217–1224. o. ISBN 963-19-5255-X  


A Wikimédia Commons tartalmaz Argon témájú médiaállományokat.