Argon- inertni gas atomske mase 39,9, u normalnim uslovima - bezbojan, bez mirisa i ukusa, oko 1,38 puta teži od vazduha. Argon se smatra najpristupačnijim i relativno jeftinim među inertnim plinovima.

Argon je na trećem mestu po sadržaju u vazduhu (posle azota i kiseonika), čini oko 1,3% mase i 0,9% zapremine Zemljine atmosfere.

U industriji, glavni način dobijanja argona je metoda niskotemperaturne rektifikacije vazduha sa proizvodnjom kiseonika i azota i pratećom ekstrakcijom argona. Argon se takođe dobija kao nusproizvod u proizvodnji amonijaka.

Gasni argon se skladišti i transportuje u čeličnim cilindrima (prema GOST 949-73). Cilindar sa čistim argonom je obojen sivom bojom, sa natpisom "Argon pure" zelenom bojom.

Prema GOST 10157-79, gasoviti i tečni argon se isporučuju u dve vrste: najvišeg kvaliteta (sa zapreminskim udelom argona od najmanje 99,993%, zapreminski udeo vodene pare nije veći od 0,0009%) i prvog razreda (sa zapreminskim udjelom argona od najmanje 99,987%, zapreminski udio vodene pare nije veći od 0,001%).

Argon nije eksplozivan i netoksičan, ali pri visokim koncentracijama u zraku može biti opasan po život: kada se volumni udio kisika smanji ispod 19%, pojavljuje se nedostatak kisika, a kada je sadržaj kisika značajno smanjen, gušenje, gubitak svesti, pa čak i smrti.

Sigurnosne mjere pri rukovanju argonom:

daljinsko upravljanje sadržajem kisika u zraku ručnim ili automatskim uređajima; zapremina kiseonika u vazduhu mora biti najmanje 19%;
pri radu s tekućim argonom, koji može uzrokovati promrzline kože i oštećenje sluznice očiju, potrebno je koristiti zaštitne naočale i kombinezon;
kada radite u atmosferi argona, morate koristiti masku za crijevo ili uređaj za izolaciju kisika.

Upotreba argona u zavarivanju

Argon se koristi kao inertni zaštitni gas za elektrolučno zavarivanje, uključujući kao osnovu zaštitne mješavine plina (s kisikom, ugljičnim dioksidom). Glavni je zaštitni medij u zavarivanju aluminijuma, titanijuma, retkih i aktivnih metala.

Argon se takođe koristi za plazma zavarivanje kao plazma gas lasersko zavarivanje kao plazma supresor i zaštitni gas.

Ovisno o potrebnim količinama potrošnje argona, može se koristiti nekoliko shema za njegovu opskrbu. Za količine potrošnje do 10.000 m 3 /g, argon se obično isporučuje u bocama. Kada zapremina potrošnje prelazi 10.000 m 3 /g, preporučljivo je transportovati argon u tečnom obliku u posebnim kontejnerima željeznicom ili cestom. Prilikom transporta željeznica koriste se specijalizovani rezervoari 8G-513 ili 15-558. Na drumski transport najčešće se ugrađuju univerzalni rezervoari za gas tipa TsTK zapremine od 0,5 do 10 m 3. Kiseonik i azot se takođe mogu transportovati u ovim rezervoarima.

Uz centraliziranu opskrbu, sheme za osiguranje stupova za zavarivanje argonom mogu biti sljedeće:

direktno iz transportnog rezervoara preko transfer pumpe i stacionarnog gasifikatora do mreže (vidi sliku ispod);
od transportnog rezervoara do stacionarnog rezervoara sa daljom gasifikacijom i dovodom u mrežu;
punjenje cilindara iz transportne instalacije za gasifikaciju.

Slika. Snabdevanje stanica za zavarivanje argonom iz transportnog rezervoara

Argon- jednoatomni plin s tačkom ključanja (pri normalnom tlaku) - 185,9 ° C (nešto niže od kisika, ali nešto više od dušika). U 100 ml vode na 20°C rastvara se 3,3 ml argona; u nekim organskim rastvaračima argon se rastvara mnogo bolje nego u vodi.

Do sada su poznata samo 2 hemijska jedinjenja argona - argon hidrofluorid i CU(Ar)O, koji postoje na veoma niskim temperaturama. Osim toga, argon formira ekscimerne molekule, odnosno molekule u kojima su pobuđena elektronska stanja stabilna, a osnovno stanje nestabilno. Postoje razlozi za vjerovanje da je izuzetno nestabilno jedinjenje Hg-Ar koje nastaje u električnom pražnjenju zaista kemijsko (valentno) jedinjenje. Moguće je da će se dobiti i druga valentna jedinjenja argona sa fluorom i kiseonikom, koja bi takođe trebalo da budu izuzetno nestabilna. Na primjer, uz električnu pobudu mješavine argona i hlora, moguća je reakcija u gasnoj fazi sa stvaranjem ArCl. Takođe sa mnogim supstancama, između čijih molekula deluju vodonične veze (voda, fenol, hidrokinon i druge), formira inkluzivna jedinjenja (klatrate), pri čemu se atom argona, kao svojevrsni „gost“, nalazi u šupljini formiranoj u kristalnu rešetku od strane molekula supstance - vlasnika.

Bombardiranje elektrona ne uzrokuje taloženje osim ako energija ne prelazi stotine eV zbog činjenice da je prijenos kinetičke energije od lakih elektrona do ciljnih atoma mnogo težih redova vrlo neefikasan. Za bombardiranje površine koriste se joni jer njihova kinetička energija može biti prilično visoka u električnim poljima.

Energija praga za proces raspršivanja potpuno je nezavisna od materijala i gasne bombe, budući da se u suštini ne radi o dvodelnom procesu, ali, očigledno, susedni atomi igraju značajnu ulogu. Zapravo, to može biti raspršivanje čak i kada su joni slučajni sa normalnim padom na površinu, a fenomen se objašnjava promjenom količine gibanja većom od 90 ili zbog susjednih atoma. Procesi pojedinačnog sudara se javljaju samo u slučaju kosog površinskog bombardiranja.

Jedinjenje CU(Ar)O je izvedeno iz kombinacije uranijuma sa ugljenikom i kiseonikom CUO. Verovatno je da postoje jedinjenja sa Ar-Si i Ar-C vezama: FArSiF3 i FArCCH.

Dobijanje argona

Zemljina atmosfera sadrži 66 1013 tona argona. Ovaj izvor argona je neiscrpan, pogotovo jer se gotovo sav argon prije ili kasnije vraća u atmosferu, jer ne trpi nikakve fizičke ili kemijske promjene tokom upotrebe. Izuzetak su vrlo male količine izotopa argona koje se troše na dobivanje nuklearne reakcije novih elemenata i izotopa.

Sputtering je metoda tankog taloženja tankih filmova. Tehnika je da se ukloni materijal iz mete, koja je izvor, i postavi se na podlogu, kao što je silikonska pločica. Rekonstrukcija je uklanjanje materijala deponovanog tokom taloženja od strane jona ili nasumičnih atoma na supstratu. Ciljani raspršeni atomi imaju veliku raspodjelu energije od frakcija eV do desetina eV. Raspršeni atomi, ako je pritisak dovoljno nizak, mogu putovati pravolinijski dalje od mete, udarajući u podlogu ili vakuumsku komoru, što može uzrokovati ponovno iscrpljivanje.

Argon se proizvodi kao nusprodukt razdvajanja zraka na kisik i dušik. Obično se koriste aparati za odvajanje zraka dvostruke rektifikacije, koji se sastoje od donjeg stupa visokog pritiska (preliminarna separacija), gornjeg stuba nizak pritisak i međukondenzator-isparivač. Na kraju, dušik se uklanja odozgo, a kisik se uklanja iz prostora iznad kondenzatora.

Mjere opreza pri upotrebi

Imajte na umu da su joni beznačajni u poređenju sa neutralnim atomima; samo mali dio atoma reda 01% je zapravo joniziran. Pri višim pritiscima, atomi se sudaraju s atomima plina koji djeluju kao moderator i kreću se difuzno, dostižući supstrat ili vakuumsku komoru i kondenzirajući se, praveći stohastičku putanju. Promjenom pritiska tokom procesa, možete ići od balističkog preko balističkog do balističkog balističkih projektila sa niskom energijom. Gas koji se koristi za raspršivanje je obično inertni plin kao što je argon.

Sastav frakcije argona: 10...12% argona, do 0,5% azota, ostatak je kiseonik. U koloni "argon", spojenoj na glavni aparat, argon se dobija sa dodatkom 3 ... 10% kiseonika i 3 ... 5% azota.

Za efikasan prijenos impulsa, atomska težina upotrijebljenog plina mora biti slična atomskoj težini ciljanog materijala, tako da se za taloženje raspršivanjem lakog materijala preferira neon, dok se za teške materijale može koristiti kripton ili ksenon. U praksi se argon obično koristi iz ekonomskih razloga, jer je mnogo jeftiniji od ostalih plemenitih plinova.

Reaktivni gasovi se takođe mogu koristiti za taloženje jedinjenja. U tom slučaju, veza se može formirati ili duž putanje ili duž podloge, ovisno o parametrima procesa. Činjenica da mnogi parametri određuju karakteristike nanesenog filma čini proces složenim, ali i omogućava stručnjacima da uzgajaju specifične filmove mikrostrukturnih svojstava.

U industrijskim razmjerima, argon se sada proizvodi do 99,99% čistoće. Argon se također ekstrahira iz otpada proizvodnje amonijaka - iz dušika koji ostaje nakon što je veći dio vezan za vodonik.

Argon Skladišteno i transportirano u bocama od 40 l, obojene u sivo sa zelenom trakom i zelenim natpisom. Pritisak u njima je 150 atm. Ekonomičniji je transport tečnog argona, za koji se koriste Dewar posude i specijalni rezervoari. Vještački radioizotopi argona dobijeni su zračenjem određenih stabilnih i radioaktivnih izotopa(37Cl, 36Ar, 40Ar, 40Ca) protonima i deuteronima, kao i neutronskim zračenjem produkata nastalih u nuklearnih reaktora tokom raspada uranijuma. Izotopi 37Ar i 41Ar se koriste kao radioaktivni tragači: prvi je u medicini i farmakologiji, drugi je u proučavanju tokova gasova, efikasnosti ventilacije i u raznim naučno istraživanje. Ali, naravno, ove primjene argona nisu najvažnije.

Raspršivanje se obično koristi u industriji poluvodiča za taloženje tankih filmova različitih materijala kao što su volfram, aluminij, titan, bakar itd. budući da temperatura podloge može biti niska, ovo je idealna metoda za metalne kontakte u elektronskim uređajima. Važne primjene su antirefleksni slojevi na sočivima, koji se obično primjenjuju ovom tehnikom. Ovom tehnikom se često izvodi i oblaganje plastičnih kontejnera.

Površina tvrdog diska je napravljena od krom oksida ili drugih materijala koji su oduvijek uzgajani koristeći istu tehnologiju. Važna prednost primjene raspršivanjem je da se mogu prskati čak i materijali s vrlo visokim tačkama topljenja, što je praktički nemoguće s termičkim isparavanjem. Raspršeni filmovi imaju sastav vrlo sličan onom izvora. Moguća razlika je zbog različite difuzije od cilja do cilja, budući da se lakši materijali lakše odbacuju gasom, ali bilo kakva razlika u sastavu se ne mijenja tokom taloženja.

Primena argona

Zemljina atmosfera sadrži 66.1013 tona argona. Argon se proizvodi kao nusprodukt razdvajanja zraka na kisik i dušik. Isparljivost argona je veća od one kisika, ali manja od isparljivosti dušika. Stoga se frakcija argona uzima u tački koja se nalazi približno na trećini visine gornjeg stupa i preusmjerava se u posebnu kolonu. Sastav frakcije argona: 10-12% argona, do 0,5% azota, ostatak je kiseonik. U koloni "argon" pričvršćenoj na glavni aparat, argon se proizvodi s primjesom 3-10% kisika i 3-5% dušika. Nakon toga slijedi prečišćavanje "sirovog" argona od kisika (hemijskim putem ili adsorpcijom) i od dušika (destilacijom).

Raspršeni filmovi obično imaju mnogo bolju adheziju za isparenu podlogu filma. Osim toga, meta sadrži veliku količinu materijala i stoga vrlo rijetko ciljni materijal treba ažurirati, što omogućava korištenje ove metode čak i u vrlo visokom vakuumu. Izvori spreja ne sadrže vruće dijelove i kompatibilni su s reaktivnim plinovima kao što je kisik. Iako se isparavanje uvijek mora vršiti odozdo prema gore, raspršivanje se može vršiti i odozgo prema dolje, čime se izbjegava taloženje prašine na podlozi tokom procesa taloženja.

Kao najpristupačniji i relativno jeftin inertni gas, argon je postao proizvod masovne proizvodnje, posebno poslednjih decenija. Najveći dio proizvedenog argona odlazi u metalurgiju, obradu metala i neke srodne industrije.

U okruženju argona provode se procesi u kojima je potrebno isključiti kontakt rastaljenog metala s kisikom, dušikom, ugljičnim dioksidom i vlagom iz zraka. Okruženje argona se koristi u toploj preradi titana, tantala, niobija, berilijuma, cirkonija, hafnijuma, volframa, uranijuma, torijuma, kao i alkalni metali. Plutonijum se prerađuje u atmosferi argona, a dobijaju se neka jedinjenja hroma, titana, vanadijuma i drugih elemenata (jaka redukciona sredstva).

Nema problema sa materijalima, jer se to dešava tokom isparavanja. Proces raspršivanja je kompatibilan sa posebnim procesima kao što je epitaksijalni rast. Nedostaci su što je proces teže kombinovati sa tehnologijom podizanja koja se koristi za oblikovanje filmova u ravni, pošto difuzni transport spreja onemogućava savršenu senku. U stvari, nemogućnost da se u potpunosti ograniči gdje se atomi nalaze, može doći do problema kontaminacije. Teško je kontrolisati rast sloja po sloju.

Neophodan u ekonomiji "lijenja"

Osim toga, u matrici filma za raspršivanje, atomi inertnog plina koji se koriste za plazmu ugrađeni su u strukturu i nesavršeni. Kako joni daju svoj zamah atomima koji se nalaze na površini mete, oni postaju isparljivi i nose se kao para do supstrata, gdje se talože kao metalni film. Pružajući potencijalnu razliku, "slobodni elektroni" će ubrzati daleko od negativnog katodnog naboja. Oni će se na svom putu sudarati s atomima Argona i moći će ih ionizirati udarcem u elektron, koji će napasti drugi atom Argona i stvoriti plazmu za lančani proces. Zračenje atoma koji nisu bili jonizovani, već pobuđeni, određuje luminoznost pražnjenja. U sobu ulazite u argon, koji je inertni gas. . Raspršivanje mete i taloženje van ose.

Purge argon gasne inkluzije se uklanjaju iz njega kroz tečni čelik. Ovo poboljšava svojstva metala. Elektrolučno zavarivanje u okruženju argona se sve više koristi. U mlazu argona mogu se zavariti proizvodi tankih stijenki i metali za koje se prije smatralo da su teški za zavarivanje.

Električni luk u atmosferi argona revolucionirao je tehnike rezanja metala. Proces je uvelike ubrzan, postalo je moguće rezati debele limove od najvatrostalnijih metala. Argon upuhan duž stuba luka (pomiješan s vodikom) štiti rezane ivice i volframovu elektrodu od stvaranja oksidnih, nitridnih i drugih filmova. Istovremeno sabija i koncentriše luk na maloj površini, što uzrokuje da temperatura u zoni rezanja dostigne 4000-6000°C. Osim toga, ovaj plinski mlaz izbacuje proizvode za rezanje. Prilikom zavarivanja u mlazu argona nema potrebe za fluksovima i premazima elektroda, a time i za čišćenje šava od troske i ostataka fluksa.

Pomaknuti atomi sudaraju se sa supstratom, stvarajući izuzetno tanak film. Formiranje filma se u pravilu sastoji od pet naknadnih procesa prijenosa materijala na površinu, apsorpcije prekursora, površinske difuzije, nukleacije i rasta otoka, te kontinuiranog rasta filma. Ponekad se dešava da je broj pomeranja prekursora toliki da se implantiraju u podlogu. Brzina taloženja ovisi o udaljenosti mete od podloge. . Raspršivanje je povezano s prijenosom momenta od čestice udesa na čvrsti atom mete.

Želja za korištenjem svojstava i mogućnosti ultračistih materijala jedan je od trendova moderne tehnologije. Ultra-čistoća zahteva inertne zaštitne medije, naravno, takođe čiste; Argon je najjeftiniji i najpristupačniji od plemenitih plinova.

Karakteristike argona

Vrste zavarivanja pomoću argona

Argon se odnosi na inertne plinove koji ne stupaju u kemijsku interakciju s metalom i ne otapaju se u njemu. Inertni gasovi se koriste za zavarivanje reaktivnih metala (titanijum, aluminijum, magnezijum i dr.), kao i u svim slučajevima kada je potrebno dobiti šavove koji su po sastavu homogeni sa osnovnim i dodatnim metalom (visokolegirani čelici i dr. .). Inertni plinovi pružaju zaštitu za luk i metal koji se zavaruje bez ikakvog metalurškog utjecaja na njega.

Da bi ovaj prijenos bio značajan, čestica udesa mora imati barem masu uporedivu s masom ciljnog atoma. Ovisnost o hranjenju. Drugi doprinosi su zavisnost od interatomske energije vezivanja mete i upadnog ugla. Iz geometrijskih razmatranja, jasno je da kosi upad jona usmjerenih na metu povećava prinos raspršivanja. Pri neupravnom upadu, lakši sudari daju direktnu komponentu brzine od cilja do ciljnih atoma. Za neku energiju je približno linearan, nakon čega teži horizontalnoj asimptotici.

Čisti gasoviti argon koristi se u tri razreda: viši, prvi i drugi. Sadržaj argona je 99,99%, respektivno; 99,98%; i 99,95%. Nečistoće - kiseonik (

Do takvih energija, joni prodiru toliko duboko da se energija više ne prenosi. površinskih slojeva, ali leži u osnovnim slojevima; tako da atomi nemaju šanse da izađu iz mete. Ovako funkcionira još jedan proces: ionska implantacija. Samo atomi gornjih slojeva mogu dobiti dovoljno energije da emituju. Osim taloženja, upadni ion uzrokuje pomicanje atoma, a neki ioni se čak implantiraju u metu. Ovi implantirani ioni se zatim mogu emitovati iz uzorka kao raspršeni atomi, pa čak i na supstrat.

Elektroni se također mogu isključiti iz mete. Samo mali dio energije jona koristi se za raspršivanje, ostatak se raspršuje kada se atomi kreću unutar mete, što dovodi do pregrijavanja. Iz tog razloga, mete se hlade tokom procesa. Ako sistem hlađenja nije dovoljan, porast temperature može uzrokovati miješanje mete ili nosača! Defekt u procesu raspršivanja je velika kutna distribucija atoma koji djeluju na površinu uslijed udara atoma koji dolaze iz mete i plina.

Argonsko lučno zavarivanje- elektrolučno zavarivanje, u kojem se argon koristi kao zaštitni plin. Primijeniti argon-lučno zavarivanje sa nepotrošnim volframom i potrošnim elektrodama. Zavarivanje može biti ručno i automatsko. Argon-lučno zavarivanje sa volframovom elektrodom je dizajnirano za zavarivanje šavova čeonih, T i kutnih spojeva. Zavarivanje potrošnim elektrodama koristi se za zavarivanje obojenih metala (Al, Mg, Cu, Ti i njihove legure) i legiranih čelika.

Hemijska i fizička svojstva plina argona

Ova kutna distribucija predstavlja tehnološki problem kada metalne površine moraju biti vrlo uske i uske: kako film postepeno raste, on teži da zatvori gornji otvor, sprječavajući kontakt između gornjeg i donjeg sloja. Ugaona distribucija tipičnog filma prikazana je na donjoj slici. Približavanje mete podlozi smanjuje vjerovatnoću udara, ali se kutna raspodjela ne mijenja primjetno, Sl. Zato što potreba za dobrom ujednačenošću raspršivanja implicira da postoji malo razdvajanja između mete i podloge, što smanjuje udare s molekulima plina.

Argon se koristi u plazma zavarivanju kao plazma gas. Kod mikroplazma zavarivanja, većina metala se zavaruje u kontinuiranom ili impulsnom režimu sa lukom direktnog polariteta koji gori između volframove elektrode plazma gorionika i radnog komada u mlazu inertnog gasa koji stvara plazmu - (najčešće) argona.

Argonsko lučno zavarivanje

Elektrolučno zavarivanje, u kojem se argon koristi kao zaštitni plin.

Čak i u ovom slučaju, atomi hvataju površinu s velikom kutnom distribucijom. Kako bi se smanjila kutna distribucija, tlak može pasti ispod 1 Pa, što uzrokuje blagi efekat raspršivanja plina. U slučaju kada su bliski kontakti ispunjeni, u nekim slučajevima se koristi kolimator koji ograničava protok atoma unutar kutnog raspona od -5° oko normale, kao što je prikazano na slici.

Ova studija proširuje model regiona rasta uveden za isparene filmove. Thornton uvodi novu zonu nazvanu T, koja se opaža za argon niskog pritiska i karakteriziraju je gusto zbijena vlaknasta zrna. Ključna tačka ovog proširenja modela je naglasak na pritisku p, koji se smatra važnim parametrom za proces. Razlog zbog kojeg pritisak igra značajnu ulogu je zbog činjenice da atomi napuštaju supstrat s velikom količinom kinetička energija, a pritisak kroz putanju slobodnog medija određuje energiju s kojom oni stižu na površinu na kojoj film raste.

GOST 2601-84 Zavarivanje metala. Pojmovi i definicije osnovnih pojmova (sa amandmanima br. 1, 2)

ISO 14555:1998 Zavarivanje. Elektrolučno zavarivanje klinova od metalnih materijala

Argon je na trećem mestu po sadržaju u vazduhu (posle azota i kiseonika), čini oko 1,3% mase i 0,9% zapremine Zemljine atmosfere.

Drugi parametar koji određuje sklonost filma je temperatura taloženja. Budući da je taloženje raspršivanjem uokvireno u plazmi koja podržava plazmu, osim neutralnih atoma, postoje i specifična naelektrisanja koja oštećuju površinu na kojoj se film uzgaja, a ova komponenta može imati značajan uticaj. Razlog ovisi o strukturnim parametrima kao što su preferirana orijentacija kristalita i stanje zaostalog naprezanja.

Ciljni priključak funkcionira kao katoda, a port supstrata kao anoda. Ova metoda omogućava isparavanje samo provodljivih filmova. Jedna od varijanti procesa je korištenje treće elektrode: anode, mete, kao i do sada, i dodatnog izvora elektrona. Komora se održava na potrebnom niskom pritisku, a elektroni se stvaraju iz zasebnog izvora topline u filamentu. Elektroni se ubrzavaju do anode, sukcesivno ionizirajući plin. Ovaj proces se naziva pražnjenje potpomognuto elektronom jer se događa u prisustvu velikog broja elektrona generiranih vrućim filamentom koji daje visoko joniziranu plazmu.

Gasni argon se skladišti i transportuje u čeličnim cilindrima (prema GOST 949-73). Cilindar sa čistim argonom je obojen sivom bojom, sa natpisom "Argon pure" zelenom bojom.

Istorija otkrića

Argon je jedan od plemenitih gasova, a istorija je puna zaista dramatičnih trenutaka. Godine 1785. engleski hemičar i fizičar G. Cavendish otkrio je neki novi gas u vazduhu, koji je bio neobično hemijski stabilan. Ovaj gas je činio oko sto dvadeseti deo zapremine vazduha. Ali kakav je to plin, Cavendish nije uspio otkriti.

Ovo iskustvo je zapamćeno 107 godina kasnije, kada je Džon Vilijam Strut (Lord Rejli) naišao na istu nečistoću, primetivši da je azot u vazduhu teži od azota koji se oslobađa iz jedinjenja. Ne pronalazeći pouzdano objašnjenje za anomaliju, Rayleigh se preko časopisa Nature obratio svojim kolegama prirodoslovcima s prijedlogom da zajedno razmišljaju i rade na otkrivanju njenih uzroka...

Dve godine kasnije, Rayleigh i W. Ramsay su otkrili da u azotu vazduha zaista postoji primesa nepoznatog gasa težeg od azota. Gas se ponašao paradoksalno: nije reagovao sa hlorom, metalima, kiselinama, alkalijama, tj. bio potpuno hemijski inertan. I još jedno iznenađenje: Ramsay je dokazao da se molekul ovog plina sastoji od jednog atoma - a do tada su monoatomski plinovi bili nepoznati.

Kada su Rayleigh i Ramsay javno objavili svoje otkriće, to je ostavilo zapanjujući utisak. Mnogima se činilo nevjerovatnim da je nekoliko generacija naučnika koji su izvršili hiljade analiza zraka previdjeli njegovu komponentu, pa čak i tako uočljivu - gotovo postotak! Inače, na današnji dan i sat, 13. avgusta 1894. godine, argon je dobio ime (od grčkog "argos" - "lijeni", "ravnodušni").

Nisu svi hemičari povjerovali izvještaju o otkriću novog plina; i sam Mendeljejev je sumnjao u to. Činilo se da bi otkriće argona moglo dovesti do toga da bi se cijela "zgrada" periodnog sistema srušila. Atomska masa gasa (39,9) postavila ga je između kalijuma (39,1) i kalcijuma (40,1). Ali u ovom dijelu tabele sve ćelije su odavno zauzete. Argon nije imao analoge u tabeli; nije mu bilo mesta u periodičnom sistemu.

Stoga je argon dobio službeno priznanje tek četvrt stoljeća kasnije - nakon otkrića helijuma. Sada dva elementa nisu imala mjesta u periodnom sistemu. Nakon dugih diskusija, Mendeljejev i Ramzi su došli do zaključka da inertnim gasovima treba dati posebnu, takozvanu nultu grupu između halogena i alkalnih metala.

Hemijska inertnost argona (kao i drugih plinova nulte grupe) i monoatomska priroda njegovih molekula objašnjavaju se prvenstveno ograničavajućim zasićenjem elektronskih ljuski.
Od podgrupe teških inertnih gasova, argon je najlakši. 1,38 puta je teži od vazduha. Postaje tečnost na -185,9°C, stvrdnjava se na -189,4°C (pod normalnim uslovima pritiska). Molekul argona je jednoatomski.

Za razliku od helijuma i neona, prilično se dobro adsorbira na površinama. čvrste materije i rastvorljiv je u vodi (3,29 cm 3 u 100 g vode na 20°C). Argon se još bolje otapa u mnogim organskim tečnostima. Ali je praktično nerastvorljiv u metalima i ne difunduje kroz njih.

Pod uticajem električna struja argon svijetli jako, a danas se plavo-plavi sjaj argona široko koristi u tehnologiji rasvjete.

Biolozi su otkrili da argon pogoduje rastu biljaka. Čak i u atmosferi čistog argona, niknulo je sjeme pirinča, kukuruza, krastavca i raži. Luk, šargarepa i zelena salata dobro klijaju u atmosferi od 98% argona i samo 2% kiseonika.

Na Zemlji iu Univerzumu

Na Zemlji ima mnogo više argona nego svih ostalih elemenata njegove grupe zajedno. Njegov prosječan sadržaj u zemljinoj kori (klarka) iznosi 0,04 g po toni, što je 14 puta više od helijuma, a 57 puta više od neona. U vodi ima argona do 0,3 cm3 po litri morske vode i do 0,55 cm3 po litri svježa voda. Zanimljivo je da ima više argona u vazduhu plivačke bešike riba nego u njemu atmosferski vazduh. To je zato što je argon rastvorljiviji u vodi od azota...

Glavno "skladište" zemaljskog argona je atmosfera. Njegov sadržaj (po težini) je 1,286%, a 99,6% atmosferskog argona je najteži izotop - argon-40. Udio ovog izotopa u argonu zemljine kore je još veći. U međuvremenu, za ogromnu većinu svjetlosnih elemenata, slika je obrnuta - prevladavaju svjetlosni izotopi.

U materiji univerzuma, argona je još više nego na našoj planeti. Posebno je bogat u materiji vrućih zvijezda i planetarnih maglina. Procjenjuje se da u svemiru ima više argona nego hlora, fosfora, kalcijuma, kalijuma - elemenata koji su veoma česti na Zemlji.

Kako se vadi argon

Zemljina atmosfera sadrži 66 . 1013 tona argona. Ovaj izvor gasa je neiscrpan. Štaviše, gotovo sav argon se prije ili kasnije vraća u atmosferu, jer ne trpi nikakve fizičke ili kemijske promjene tokom upotrebe. Izuzetak su vrlo male količine izotopa argona, koji se koriste za proizvodnju novih elemenata i izotopa u nuklearnim reakcijama.

Argon se proizvodi kao nusprodukt razdvajanja zraka na kisik i dušik. Obično se koriste aparati za odvajanje vazduha dvostruke rektifikacije, koji se sastoje od donje kolone visokog pritiska (preliminarna separacija), gornje kolone niskog pritiska i srednjeg kondenzatora isparivača. Na kraju, dušik se uklanja odozgo, a kisik se uklanja iz prostora iznad kondenzatora.

Isparljivost argona je veća od one kisika, ali manja od isparljivosti dušika. Stoga se frakcija argona uzima u tački koja se nalazi približno na trećini visine gornjeg stupa i preusmjerava se u posebnu kolonu. Sastav frakcije argona: 10-12% argona, do 0,5% azota, ostatak je kiseonik. U koloni "argon" koja je pričvršćena na glavni aparat, argon se dobija sa primesom 3-10% kiseonika i 3-5% azota. Nakon toga slijedi prečišćavanje "sirovog" argona od kisika (hemijski ili adsorpcijom) i od dušika (rektifikacija). AT industrijske razmjere sada primaju argon do 99,99% čistoće. Argon se također ekstrahira iz otpada proizvodnje amonijaka - iz dušika koji ostaje nakon što je veći dio vezan za vodonik.

DEFINICIJA

Argon - hemijski element koji pripadaju klasi inertnih (plemenitih) gasova. Nalazi se u trećem periodu VIII grupe A podgrupe, ako se pogleda kratkoperiodična tabela, odnosno u 18. grupi, ako je tabela dugog perioda.

Oznaka - Ar. Pripada porodici p-elemenata. Serijski broj je 18. Atomska težina je 39.948 amu.

Elektronska struktura atoma argona

Atom argona se sastoji od pozitivno nabijenog jezgra (+18), koji se sastoji od 18 protona i 22 neutrona, oko kojih se 18 elektrona kreće u 3 orbite.

Fig.1. Šematska struktura atoma argona.

Raspodjela elektrona u orbitalama je sljedeća:

1s 2 2s 2 2str 6 3s 2 3str 6 .

Eksterni nivo energije atom argona je potpuno kompletiran - 8 elektrona. Energetski dijagram osnovnog stanja ima sljedeći oblik:

Uzbuđeno stanje uprkos prisustvu upražnjenog 3 d Ne postoji orbitala, zato je neon klasifikovan kao inertni gas. Hemijski je neaktivan.

Primjeri rješavanja problema

PRIMJER 1

PRIMJER 2

Vježbajte	Koji su sve kvantni brojevi za elektrone koji su na 4 s- podnivo?
Rješenje	Svaki elektron se može okarakterisati skupom od četiri kvantni brojevi: glavni, koji je određen brojem nivoa, orbitalni, koji je određen brojem podnivoa, magnetni i spin. Na s- podnivo 4. nivoa ima dva elektrona:

Argon

ARGON-a; m.[iz grčkog. argon - neaktivan]. Hemijski element (Ar), inertni gas bez boje i mirisa, koji je deo vazduha (koristi se za punjenje električnih lampi, u metalurgiji, hemiji itd.).

argon

(lat. Argon), hemijski element VIII grupe periodnog sistema, pripada plemenitim gasovima. Ime je od grčkog argos - neaktivan. Gustina 1.784 g/l, t kip -185,86ºC. Koristi se kao inertni medij u zavarivanju aluminijuma i drugih metala i u proizvodnji ultračistih supstanci, za punjenje električnih lampi i cevi za pražnjenje gasa (plavo-plavi sjaj).

ARGON

enciklopedijski rječnik. 2009 .

Sinonimi:

Pogledajte šta je "argon" u drugim rječnicima:

Argon izmišljen ljudske rase u X seriji računara kompanije Egosoft. Argon pilot Sadržaj 1 Istorija ... Wikipedia

- (grčki). Komponenta air, nedavno otvoren. Rječnik strane reči uključeno u ruski jezik. Chudinov A.N., 1910. ARGON je jednostavno tijelo (hemijski element), koje su otkrili Lord Rayleigh i Ramsay 1894. godine. Sadrži ga u atmosferskom ... ... Rečnik stranih reči ruskog jezika

ARGON- (Ag), plemeniti gas, bez mirisa i boje; at. in. 39.88; otkucaji in. (vazduh=1) 1,3775; voda otapa 4% zapremine A.; kao element nulte grupe periodičnih. argonski sistemi u hemiji. veza ne ulazi. A. je sadržan u količini. 0,937 zapreminskih posto... Velika medicinska enciklopedija

- (Argon), Ar, hemijski element VIII grupe periodnog sistema, atomski broj 18, atomska masa 39.948; odnosi se na plemenite gasove. Argon su otkrili engleski naučnici J. Rayleigh i W. Ramsay 1894. godine ... Moderna enciklopedija

- (simbol Ar), jednoatomni, bezbojni plin bez mirisa, najčešći od PLEMENIH GASOVA (inertni). Otkrili su ga u vazduhu Lord Raleigh i Sir William Ramsey 1894. On čini 0,93% zapremine atmosfere, a 99,6% ove količine ... ... Naučno-tehnički enciklopedijski rečnik

Chem. osmi element. periodični sistem Mendeljejeva, serijski broj 18, at. in. 39.944. Chem. inercija je dovela do njegovog slobodnog stanja i značajnog sadržaja. u atmosferi (0,933% zapremine). Atmosferski A. sastoji se od tri stabilna ... ... Geološka enciklopedija

Argon- (Argon), Ar, hemijski element VIII grupe periodnog sistema, atomski broj 18, atomska masa 39.948; odnosi se na plemenite gasove. Argon su otkrili engleski naučnici J. Rayleigh i W. Ramsay 1894. godine. Ilustrovani enciklopedijski rječnik

- (lat. Argon) Ar, hemijski element VIII grupe periodnog sistema, atomski broj 18, atomska masa 39.948, pripada plemenitim gasovima. Naziv je od grčkog argos inactive. Gustina 1,784 g/l, tboil = 185,86.C. Koristi se kao inertni... Veliki enciklopedijski rječnik

ARGON, a, muž. Hemijski element, inertan plin bez boje i mirisa koji daje plavkasti sjaj u električnim lampama i rasvjetnim cijevima. | adj. argon, oh, oh. Rječnik Ozhegov. S.I. Ozhegov, N.Yu. Shvedova. 1949 1992 ... Objašnjavajući Ožegovov rječnik

Postoji, broj sinonima: 2 plin (55) element (159) ASIS sinonimski rječnik. V.N. Trishin. 2013 ... Rečnik sinonima

argon- a, m. argon gr. argos neaktivan, letargičan. Hemijski element iz grupe inertnih plinova: plin bez boje i mirisa koji daje plavkasti sjaj kada se koristi u električnim svjetiljkama. Krysin 1998. Lex. Ush. 1940: sleng/n... Istorijski rečnik galicizama ruskog jezika

Knjige

Ponoćna oluja, Dewal Ashley. Prije jednog stoljeća, tri kraljevstva Kalahari - Eridanus, Damnum i Woodstone - ujedinila su se protiv zajedničkog neprijatelja i pobijedila u žestokoj borbi. Ali za sto godina, mnogo toga je izbrisano iz sećanja, i svet ponovo...

Tečnost

Argon - gas za industriju

Argon je gas koji su otkrila dva naučnika Ramsay i Rayleigh 1894. godine. Nakon nekoliko eksperimenata, naučnici su uspjeli izolirati plin argon od dušika. Argon je dobio ime zbog svoje inertnosti. Argon slabo reagira i reagira s drugim plinovima, po čemu je i dobio ime (u prijevodu s grčkog, argon je neaktivan, spor). Argon je jednostavan monoatomski gas bez boje, mirisa i ukusa koji je prisutan u vazduhu u malim količinama.

Hemijska i fizička svojstva plina argona

Budući da je zrak neiscrpni izvor plinova kao što su kisik, dušik i argon, plin argon se u industriji dobiva iz zraka. U većini slučajeva, velika količina argona se dobija tokom reakcija za proizvodnju industrijskog kiseonika i azota. Kao rezultat kemijskih reakcija povezanih sa zagrijavanjem i destilacijom, oslobađaju se kisik, dušik, a plin argon se dobiva kao nusproizvod. Postoje tri stepena čistoće argona za industrijske potrebe. U prvom stepenu čistoća sadržaja argona je 99,99%, u drugom - 99,98% iu trećem - 99,95%. Dušik ili kiseonik mogu delovati kao nečistoće u argonu. Ovaj plin treba skladištiti u specijalnim bocama pod pritiskom. Tečni argon se čuva u specijalnim Dewar rezervoarima sa dvostrukim zidovima ispunjen vakuumom. Preporuča se transport argona u istim kontejnerima, poštujući sva pravila i sigurnosne mjere.

Aplikacija argon nalaze u mnogim oblastima. Uspješno se koristi u prehrambenoj industriji kao plin za pakovanje, kao sredstvo za gašenje požara, u medicini za pročišćavanje zraka i anestezije, te u argon laserima. Međutim, ovaj plin je dobio najveću i najbolju primjenu u zavarivačkim radovima. Koristeći argon zavarivanje, možete raditi s takvim tvrdim metalima kao što su cirkonij, titan, molibden i drugi. Vrlo često se pri zavarivanju koristi posebna mješavina argona s kisikom ili ugljičnim dioksidom.

Atomski broj 18, atomska masa 39.948. Zapreminska koncentracija argona u zraku je 0,9325% vol. ili 1,2862% mas. Argon je teži od vazduha, gustine 1,78 kg/m3 na nultoj temperaturi i normalnom pritisku. Tačka ključanja -185,85°C. Ima nizak jonizacioni potencijal od 15,7 V. Argon ne stvara hemijska jedinjenja sa većinom elemenata, osim nekih hidrida. U metalima je argon, kako u tekućem tako iu čvrstom stanju, nerastvorljiv. U normalnim uslovima, to je bezbojan, nezapaljiv, neotrovan gas, bez mirisa i ukusa. Hemijska formula- Ar.

Argon se kopa kao nusproizvod, kada se kisik i dušik dobijaju iz zraka metodom niskotemperaturne rektifikacije (vidi)

Argon je otkriven John William Strutt (Johnstrutt) i Sir William Ramsay(Sir William Ramsay) u studiji dobijenoj iz zraka hemijskim putem. Neslaganje između gustine ovog gasa na različite načine dobijanja navelo je ove naučnike na ideju o prisustvu u vazduhu neke vrste teškog materijala, koji su izolovali 1894. godine i nazvan argon, što se s grčkog prevodi kao “lijeno”, “sporo”, “neaktivno”.

Najčešći argon primijeniti:

kao plin koji stvara plazmu kod plazme i;
za istiskivanje kiseonika i vlage iz ambalaže tokom skladištenja prehrambeni proizvodi, što produžava njihov rok trajanja (aditiv za hranu E938);
kao gas za gašenje požara u nekim sistemima za gašenje požara.

U proizvodnji zavarivanja plinoviti argon se koristi kao zaštitni medij pri zavarivanju aktivnih i rijetkih metala (titan, cirkonij i niobij) i legura na njihovoj osnovi, legura aluminija i magnezija, kao i hrom-nikl otpornih na koroziju legura otpornih na toplinu, legirani čelici raznih kvaliteta.

Za zavarivanje crnih metala, argon se obično koristi u mješavini s drugim plinovima -, ili.

Argon, koji je teži od vazduha, bolje štiti metal svojim mlazom pri zavarivanju u donjem položaju. Šireći se po površini proizvoda koji se zavari, štiti prilično dugo vremena prilično široku i proširenu zonu kako rastaljenog tako i zagrijanog metala tokom zavarivanja.

Upotreba argona omogućava povećanje temperature, što poboljšava penetraciju, povećanje produktivnosti zavarivanja općenito. U ovom slučaju, penetracija poprima oblik "bodeža", što omogućava izvođenje zavarivanja u jednom prolazu u utor metala velike debljine. Prilikom zavarivanja u okruženju argona (kao i kod drugih), izgaranje aktivnih legirajućih elemenata je minimizirano, što omogućava korištenje jeftinijih zavarivačkih elemenata.

Prilikom zavarivanja argon služi kao zaštita ne samo za zavareni bazen od štetnih efekata zraka, kao i inertna zaštita kraja elektrode.

Iako se općenito argon koristi mnogo češće nego, međutim, pri zavarivanju aluminijumskog lima debljine manje od 6 mm, preporučuje se mešanje argona sa helijumom da obezbedi željenu toplotnu provodljivost. U nekim slučajevima se za paljenje luka koriste mješavine argon-helijum, nakon čega se zavarivanje odvija u prisustvu helijuma. Ova metoda se koristi za zavarivanje debelih aluminijskih limova pomoću volframove elektrode na istosmjernu struju.

Argon nema opasan uticaj na životnu sredinu, ali spada u zagušivače (gasni gas). Budući da je plin argon teži od zraka, može se akumulirati u slabo ventiliranim prostorima blizu poda. Time se smanjuje sadržaj kisika u zraku, što uzrokuje nedostatak kisika i gušenje.

Tečni argon je tečnost niskog ključanja koja može izazvati promrzline na koži i oštećenje sluzokože očiju.

Dobavlja se gasoviti i tečni argon. Gasni argon se skladišti i transportuje u čeličnim bocama pod pritiskom od 15 MPa.

Čelični cilindri moraju biti u skladu sa GOST 949. obojena sivo sa zelenom prugom i zelenim natpisom "ARGON PURE".

Također je moguć transport argona u tekućem obliku u posebnim rezervoarima ili Dewar posudama uz njegovu naknadnu gasifikaciju.

ARGON-a; m.[iz grčkog. argon - neaktivan]. Hemijski element (Ar), inertni gas bez boje i mirisa, koji je deo vazduha (koristi se za punjenje električnih lampi, u metalurgiji, hemiji itd.).

Argon

ARGON

enciklopedijski rječnik. 2009 .

Sinonimi:

Pogledajte šta je "argon" u drugim rječnicima:

- (grčki). Komponenta vazduha, nedavno otkrivena. Rječnik stranih riječi uključenih u ruski jezik. Chudinov A.N., 1910. ARGON je jednostavno tijelo (hemijski element), koje su otkrili Lord Rayleigh i Ramsay 1894. godine. Sadrži ga u atmosferskom ... ... Rečnik stranih reči ruskog jezika

Jedinjenje CU(Ar)O je izvedeno iz kombinacije uranijuma sa ugljenikom i kiseonikom CUO. Verovatno je da postoje jedinjenja sa Ar-Si i Ar-C vezama: FArSiF3 i FArCCH.

Dobijanje argona

Zemljina atmosfera sadrži 66 1013 tona argona. Ovaj izvor argona je neiscrpan, pogotovo jer se gotovo sav argon prije ili kasnije vraća u atmosferu, jer ne trpi nikakve fizičke ili kemijske promjene tokom upotrebe. Izuzetak su vrlo male količine izotopa argona, koji se koriste za proizvodnju novih elemenata i izotopa u nuklearnim reakcijama.

Sastav frakcije argona: 10...12% argona, do 0,5% azota, ostatak je kiseonik. U koloni "argon", spojenoj na glavni aparat, argon se dobija sa dodatkom 3 ... 10% kiseonika i 3 ... 5% azota.

Argon Skladišteno i transportirano u bocama od 40 l, obojene u sivo sa zelenom trakom i zelenim natpisom. Pritisak u njima je 150 atm. Ekonomičniji je transport tečnog argona, za koji se koriste Dewar posude i specijalni rezervoari. Vještački radioizotopi argona dobijeni su zračenjem određenih stabilnih i radioaktivnih izotopa (37Cl, 36Ar, 40Ar, 40Ca) protonima i deuteronima, kao i zračenjem proizvoda koji nastaju u nuklearnim reaktorima pri raspadu uranijuma neutronima. Izotopi 37Ar i 41Ar se koriste kao radioaktivni tragači: prvi u medicini i farmakologiji, drugi u proučavanju tokova gasova, efikasnosti ventilacije i u raznim naučnim istraživanjima. Ali, naravno, ove primjene argona nisu najvažnije.

Primena argona

U okruženju argona provode se procesi u kojima je potrebno isključiti kontakt rastaljenog metala s kisikom, dušikom, ugljičnim dioksidom i vlagom iz zraka. Argonski medij se koristi u toploj preradi titana, tantala, niobija, berilijuma, cirkonija, hafnijuma, volframa, uranijuma, torijuma, a takođe i alkalnih metala. Plutonijum se prerađuje u atmosferi argona, a dobijaju se neka jedinjenja hroma, titana, vanadijuma i drugih elemenata (jaka redukciona sredstva).

Karakteristike argona

Vrste zavarivanja pomoću argona

Čisti gasoviti argon koristi se u tri razreda: viši, prvi i drugi. Sadržaj argona je 99,99%, respektivno; 99,98%; i 99,95%. Nečistoće - kiseonik (

Argonsko lučno zavarivanje

Elektrolučno zavarivanje, u kojem se argon koristi kao zaštitni plin.

GOST 2601-84 Zavarivanje metala. Pojmovi i definicije osnovnih pojmova (sa amandmanima br. 1, 2)

ISO 14555:1998 Zavarivanje. Elektrolučno zavarivanje klinova od metalnih materijala

Najvišu kvalitetu koju proizvodi naše postrojenje certificira Nacionalna agencija za kontrolu zavarivanja (NAKS), što potvrđuje najviši kvalitet plina. Koristeći ga prilikom zavarivanja u svojoj proizvodnji, možete biti potpuno mirni u pogledu kvalitete i pouzdanosti vara u rezultirajućem proizvodu!

ARGON- hemijski element, inertan je (plemeniti) gas, nema boju, miris i ukus.

ima sljedeće glavne karakteristike:

gustina gasoviti argon- 1,784 kg/m3 na 0 C i 760 mmHg
tačka ključanja, st. C - minus 186
tačka topljenja, st. C - minus 189
temperatura kondenzacije, st. C - minus 185,9
temperatura kristalizacije, st. C - minus 189,4

U industriji argon se dobija iz atmosfere razdvajanjem vazduha na njegove komponente: kiseonik i azot. Budući da je zrak na Zemlji neiscrpan, može se tvrditi da se argon također nalazi u atmosferi u neograničenim količinama. Pošto argon ne ulazi u hemijske reakcije, a zatim se nakon upotrebe vraća nazad u atmosferu, praveći svojevrsni "ciklus".

Područje primjene argon dovoljno širok:

u žaruljama sa žarnom niti (za usporavanje isparavanja volframa iz zavojnice)
kao zaštitno okruženje zavarenog bazena (za vreme lučnog, laserskog i sl. zavarivanja)
u plazma generatorima - plazmatronima, kao generator plazme (za obradu, zavarivanje i rezanje metala ili kao izvor toplote)
u prozorima sa duplim staklom (za značajno smanjenje toplotne provodljivosti prozora sa duplim staklom) - u prehrambenoj industriji, kao aditiv za hranu E938 ("gas za pakovanje") - u medicini, tokom operacija (za prečišćavanje vazduha u operacionoj sali ), itd.

Gasni argon se skladišti i transportuje u čeličnim bocama pod pritiskom od 150 atmosfera. Pri ovom pritisku, standardni 40-litarski cilindar drži 6,4 m3 gasa.

Razlikuje se u zavisnosti od stepena prečišćavanja. U asortimanu tehničkih gasova AD "Moskovska fabrika za preradu gasa" proizvodi i prodaje argon prema GOST 10157-79 sljedećeg razreda i sa sljedećim karakteristikama.