Všichni víme, že argon se používá ke svařování různých kovů, ale ne každý přemýšlel o tom, co tento chemický prvek je. Jeho historie je přitom bohatá na události. Výmluvně je argon výjimečnou kopií periodické tabulky Mendělejeva, která nemá obdoby. Sám vědec byl v tu chvíli překvapen, jak se sem vůbec mohl dostat.
Přibližně 0,9 % tohoto plynu je přítomno v atmosféře. Stejně jako dusík je neutrální povahy, bez barvy a zápachu. Není vhodný k udržení života, ale v některých oblastech lidské činnosti je prostě nenahraditelný.
Malá odbočka do historie
Poprvé to objevil Angličan a fyzik vzdělaný G. Cavendish, který si ve vzduchu všiml přítomnosti něčeho nového, odolného vůči chemickému útoku. Cavendish se bohužel nikdy nenaučil povahu nového plynu. O něco málo přes sto let později si toho všiml další vědec John William Strath. Došel k závěru, že dusík ze vzduchu obsahuje nějaký plyn neznámého původu, ale nedokázal zjistit, zda to byl argon nebo něco jiného.
Zároveň plyn nereagoval s různými kovy, chlórem, kyselinami, zásadami. To znamená, že z chemického hlediska byl inertní povahy. Dalším překvapením bylo zjištění, že molekula nového plynu obsahuje pouze jeden atom. A v té době bylo podobné složení plynů ještě neznámé.
Veřejné oznámení nového plynu šokovalo mnoho vědců z celého světa – jak byste mohli přehlédnout nový plyn ve vzduchu v průběhu mnoha vědeckých studií a experimentů?! Ne všichni vědci, včetně Mendělejeva, ale objevu věřili. Soudě podle atomové hmotnosti nového plynu (39, 9) by se měl nacházet mezi draslíkem (39, 1) a vápníkem (40, 1), ale pozice již byla zaujata.
Jak již bylo zmíněno, argon je plyn s bohatou a detektivní historií. Nějakou dobu se na to zapomnělo, ale po objevu helia byl nový plyn oficiálně uznán. Bylo rozhodnuto přiřadit mu samostatnou nulovou pozici, umístěnou mezi halogeny a alkalickými kovy.
Vlastnosti
Mezi dalšími inertními plyny, které jsou zahrnuty do těžké skupiny, je argon považován za nejlehčí. Jeho hmotnost převyšuje hmotnost vzduchu 1,38krát. Plyn přechází do kapalného stavu při teplotě -185,9 °С a při -189,4 °С a normálním tlaku tuhne.
Argon se od helia a neonu liší tím, že se dokáže rozpustit ve vodě - při teplotě 20 stupňů v množství 3,3 ml na sto gramů tekutiny. Ale v řadě organických roztoků se plyn lépe rozpouští. Dopad elektrického proudu způsobí, že se rozzáří, díky čemuž se rozšířilplatí pro osvětlovací zařízení.
Biologové objevili další užitečnou vlastnost, kterou má argon. Toto je druh prostředí, kde se rostlina cítí skvěle, jak dokazují experimenty. Takže, v atmosféře plynu, zasazená semena rýže, kukuřice, okurek a žita dala své klíčky. V jiné atmosféře, kde je 98 % argonu a 2 % kyslíku, zelenina jako mrkev, salát a cibule dobře klíčí.
Obzvláště charakteristické je, že obsah tohoto plynu v zemské kůře je mnohem větší než u ostatních prvků v jeho skupině. Jeho přibližný obsah je 0,04 g na tunu. To je 14krát větší množství helia a 57krát větší množství neonu. Co se týče vesmíru kolem nás, je ho ještě více, zejména na různých hvězdách a v mlhovinách. Podle některých odhadů je ve vesmíru více argonu než chlóru, fosforu, vápníku nebo draslíku, kterých je na Zemi dostatek.
Získání plynu
Argon ve lahvích, ve kterých se s ním často setkáváme, je nevyčerpatelným zdrojem. Navíc se v každém případě vrací do atmosféry díky tomu, že se během používání nemění po fyzikální ani chemické stránce. Výjimkou mohou být případy spotřeby malého množství izotopů argonu k získání nových izotopů a prvků v průběhu jaderných reakcí.
V průmyslu se plyn získává dělením vzduchu na kyslík a dusík. V důsledku toho se jako vedlejší produkt rodí plyn. K tomu se používá speciální průmyslové zařízení pro dvojitou rektifikaci se dvěma kolonami.vysoký a nízký tlak a mezilehlý kondenzátor-výparník. Odpad z výroby čpavku lze navíc využít k výrobě argonu.
Rozsah aplikace
Rozsah argonu má několik oblastí:
- potravinářský průmysl;
- metalurgie;
- vědecký výzkum a experimenty;
- welding;
- elektronika;
- automobilový průmysl.
Tento neutrální plyn je uvnitř elektrických tlapek, což zpomaluje odpařování wolframové cívky uvnitř. Díky této vlastnosti je svařovací stroj na bázi tohoto plynu široce používán. Argon umožňuje spolehlivé spojení dílů vyrobených z hliníku a duralu.
Plyn byl široce používán při vytváření ochranné a inertní atmosféry. To je obvykle nutné pro tepelné zpracování těch kovů, které snadno podléhají oxidaci. Krystaly dobře rostou v argonové atmosféře za vzniku polovodičových prvků nebo ultračistých materiálů.
Výhody a nevýhody použití argonu při svařování
Pokud jde o oblast svařování, argon poskytuje určité výhody. Za prvé, kovové části se při svařování tolik nezahřívají. Tím se zabrání deformaci. Mezi další výhody patří:
- spolehlivá ochrana sváru;
- rychlost svařování argonu je o řád vyšší;
- proces se snadno ovládá;
- svařování může být mechanizované nebo plně automatizované;
- příležitostspojte díly z různých kovů.
Svařovací argon zároveň přináší řadu nevýhod:
- Svařování generuje ultrafialové záření;
- vysokoproudový oblouk vyžaduje vysoce kvalitní chlazení;
- tvrdá práce venku nebo v průvanu.
Nicméně s tolika výhodami je obtížné podceňovat význam svařování argonem.
Opatření
Při používání argonu buďte opatrní. Přestože plyn není toxický, může způsobit udušení nahrazením kyslíku nebo jeho zkapalněním. Proto je nesmírně důležité ovládat hlasitost O2ve vzduchu (alespoň 19 %) pomocí speciálních přístrojů, ručních nebo automatických.
Práce s kapalným plynem vyžaduje mimořádnou opatrnost, protože nízká teplota argonu může způsobit vážné omrzliny pokožky a poškození oční skořepiny. Je nutné používat ochranné brýle a ochranný oděv. Osoby, které potřebují pracovat v argonové atmosféře, by měly nosit plynové masky nebo jiné izolační kyslíkové přístroje.
