This post is also available in: Persian English
Արգոնը քիմիական տարր է՝ Ar նշանով և 18 ատոմային համարով։ Այն պատկանում է պարբերական աղյուսակի 18-րդ խմբին և դասվում է ազնիվ գազերի շարքին։ Քանակական առումով արգոնը քիմիական տարրերի մեջ զբաղեցնում է տասներկուերորդ տեղը և կազմում է Երկրի մթնոլորտի 0.934%-ը՝ հանդիսանալով մթնոլորտում երրորդ ամենատարածված գազը։ Նրա առատությունը ավելի քան կրկնակի է ջրային գոլորշուց (H₂O), 23 անգամ ավելի բարձր է, քան ածխաթթու գազինը (CO₂), և ավելի քան 500 անգամ գերազանցում է նեոնին (Ne)։ Նշելի է, որ արգոնը ազնիվ գազերից ամենատարածվածն է՝ կազմելով Երկրի ընդերքի մոտ 0.00015%-ը։ Արգոնը մթնոլորտում կազմում է 1.288% ըստ քաշի և 0.934% ըստ ծավալի և մասամբ մեխանիկորեն փակված է ապարների կառուցվածքում
Մթնոլորտում առկա արգոնի քանակը աստիճանաբար աճել է Երկրի ձևավորումից ի վեր՝ շուրջ 4.5 միլիարդ տարվա ընթացքում կուտակելով համեմատաբար փոքր քանակություն։ Արգոնի առաջացումը տեղի է ունենում, երբ ապարներում առկա կալիումը (40) ենթարկվում է ռադիոակտիվ քայքայման (ռադիոմետրիկ քայքայում)։ Բացի մթնոլորտում առկա քանակից, արգոնը փոքր չափերով հանդիպում է նաև Երկրի ընդերքում և օվկիանոսների ջրերում։ Արգոնի ատոմները կարող են մեխանիկորեն փակված լինել այլ մոլեկուլների խոռոչներում և վանդակներում, օրինակ՝ սառցե բյուրեղներում կամ օրգանական միացություններում, ինչպիսին է հիդրոխինոնը
«Արգոն» անվանումը ծագում է հունարեն բառից (ἀργόν, ἀργός), որը նշանակում է «ոչ ակտիվ» կամ «ծույլ»՝ մատնանշելով այն փաստը, որ այս տարրը գրեթե չի մասնակցում քիմիական ռեակցիաների։ Արգոնի քիմիական պասիվությունը պայմանավորված է նրա արտաքին էլեկտրոնային շերտի ամբողջական օկտետով (ութ էլեկտրոն), ինչը նրան դարձնում է կայուն և դիմացկուն՝ այլ տարրերի հետ կապեր ձևավորելու նկատմամբ
Արգոն գազի պատմություն և արտադրություն
Արգոն գազը առաջին անգամ օդից առանձնացվել է 1894 թվականին բրիտանացի գիտնականներ Լորդ Ռեյլիի և սըր Ուիլյամ Ռամսեյի կողմից։ Դեռևս 1785 թվականին Հենրի Քավենդիշը, ուսումնասիրելով մթնոլորտային ազոտը, ենթադրել էր, որ ազոտի մի մասը կարող է պարունակել իներտ բաղադրիչներ։ Այս ուսումնասիրությունը մոռացության էր մատնվել մինչև այն պահը, երբ Լորդ Ռեյլին ավելի քան 100 տարի անց պարզեց, որ մաքուր ազոտը (ստացված թթվածինը հեռացնելու միջոցով) միշտ մոտ 0.5%-ով ավելի խիտ է, քան քիմիական աղբյուրներից ստացված ազոտը, օրինակ՝ ամոնիակից։ Օդից թթվածինը և ազոտը հեռացնելուց հետո մնում էր ավելի ծանր գազ, որը դարձավ Երկրի վրա հայտնաբերված առաջին ազնիվ գազը։ Նրա քիմիական պասիվության պատճառով այն անվանվեց «արգոն»՝ հունարեն «ծույլ» նշանակությամբ
Արգոնը պատկանում է «ազնիվ», «իներտ» կամ «հազվագյուտ» գազերի խմբին և հանդիսանում է այդ խմբի երկրորդ անդամը։ Այս խմբի մյուս գազերն են հելիումը (He), նեոնը (Ne), կրիպտոնը (Kr), քսենոնը (Xe) և ռադոնը (Rn)։ Այս գազերը միատոմ են, և նրանց արտաքին էլեկտրոնային շերտերը լիովին լցված են։ «Ազնիվ» և «իներտ» եզրույթները վերաբերում են նրանց քիմիական ակտիվության գրեթե լիակատար բացակայությանը։ Խմբի բոլոր գազերը էլեկտրական գրգռման ժամանակ լուսարձակվում են․ արգոնի էլեկտրական լիցքաթափումը ցածր ճնշման դեպքում արձակում է բաց կարմրավուն լույս, իսկ բարձր ճնշման դեպքում՝ պողպատագույն կապույտ երանգ
Արգոնը ջրում լուծելիությամբ մոտավորապես համարժեք է թթվածնին և 2.5 անգամ ավելի լուծելի է, քան ազոտը։ Իր ընդհանուր քիմիական պասիվության շնորհիվ, հատկապես բարձր ջերմաստիճաններում, արգոնը ունի մեծ արդյունաբերական արժեք
Արգոն գազի հատկությունները
Հատկություն | Արժեք |
Ատոմային համար (պրոտոնների քանակ) | 18 |
Ատոմային նշան (պարբերական աղյուսակում) | Ar |
Ատոմային քաշ (միջին ատոմային զանգված) | 39.948 |
Խտություն | 0.0017837 g/cm³ |
Ֆիզիկական վիճակը սենյակային ջերմաստիճանում | Գազ |
Հոտ | Անհոտ |
Գույն | Անգույն |
Այրվողություն | Չայրվող |
Թունավորություն | Ոչ թունավոր և իներտ |
Հալման ջերմաստիճան | -308.83°F (-189.35°C) |
Եռման ջերմաստիճան | -302.53°F (-185.85°C) |
Իզոտոպների քանակը (միևնույն տարրի ատոմներ՝ նեյտրոնների տարբեր քանակով) | 25; որոնցից 3-ը կայուն են |
Ամենատարածված իզոտոպները | Ar-40 (99.6035% բնական տարածվածություն), Ar-38 (0.0629% բնական տարածվածություն), Ar-36 (0.3336% բնական տարածվածություն) |
Արգոնի արդյունաբերական արտադրություն
Արգոնը արդյունաբերականորեն ստացվում է հեղուկ օդի մասնակի թորման միջոցով՝ կրիոգեն օդի բաժանման համակարգերում
Այս գործընթացում հեղուկ ազոտը (եռման ջերմաստիճանը՝ 77.3 K) և հեղուկ թթվածինը (եռման ջերմաստիճանը՝ 90.2 K) առանձնացվում են արգոնից, որի եռման ջերմաստիճանը 87.3 K է
Հարկ է նշել, որ արգոնի եռման ջերմաստիճանը շատ մոտ է թթվածնի եռման ջերմաստիճանին (տարբերությունը ընդամենը 5.3°F կամ 2.9°C է), ինչի պատճառով մաքուր արգոնի տարանջատումը պահանջում է բազմաստիճան թորման գործընթաց
Այս մեթոդով աշխարհում տարեկան արտադրվում է մոտավորապես 700,000 տոննա արգոն
Արգոն գազի կիրառությունները
- Ջերմային մշակում, պողպատի և երկաթի արտադրություն:
Պողպատի արտադրության ընթացքում կոնվերտորում հալված մետաղի մեջ մատակարարվում են թթվածին և արգոն։ Արգոնի ավելացումը նվազեցնում է քրոմի կորուստը և թույլ է տալիս ստանալ ցանկալի ածխածնային պարունակություն ավելի ցածր ջերմաստիճաններում։ Բարձր որակի պողպատի արտադրության ժամանակ արգոնը կիրառվում է որպես մաքրող գազ՝ նիտրիդների առաջացումը կանխելու համար - Ձուլում և ալյումինի արտադրություն:
Արգոնը կիրառվում է որպես պաշտպանիչ գազ ձուլման գործընթացներում և ալյումինի արտադրության ընթացքում՝ հալված մետաղից ջրածինը և լուծված մասնիկները հեռացնելու նպատակով - Բարձր ջերմաստիճանային արդյունաբերական գործընթացներ:
Արգոնը կիրառվում է հատուկ բարձր ջերմաստիճանային գործընթացներում, որտեղ ռեակտիվ նյութերը կարող են ակտիվանալ։ Օրինակ՝ էլեկտրական գրաֆիտային վառարաններում գրաֆիտի այրումը կանխելու համար - Հրդեհաշիջում:
Արգոնը երբեմն օգտագործվում է հրդեհները մարելու համար այն տարածքներում, որտեղ արժեքավոր սարքավորումները կարող են վնասվել ջրով կամ փրփուրով - Իներտ գազ զգայուն սարքավորումների համար:
Որոշ դեպքերում արգոնը նախընտրելի է ազոտից, երբ ազոտը կարող է արձագանքել ռեագենտների կամ սարքավորումների հետ, օրինակ՝ glove box-երում կամ հատուկ լաբորատոր միջավայրերում (նույնիսկ եթե ազոտը ավելի էժան է) - Գազային քրոմատոգրաֆիա և մասս-սպեկտրոմետրիա:
Արգոնը կարող է օգտագործվել որպես կրող գազ գազային քրոմատոգրաֆիայում (GC) և էլեկտրոսփրեյ իոնացման մասս-սպեկտրոմետրիայում (ESI-MS)։ Այն նաև կիրառվում է ICP (Inductively Coupled Plasma) սպեկտրոսկոպիայում - Լամպեր:
Արգոնով լցված շիկացման լամպերը պաշտպանում են թելիկը օքսիդացումից բարձր ջերմաստիճանների դեպքում։ Սնդիկ պարունակող արգոնային լամպերը արձակում են կապույտ լույս, իսկ մաքուր արգոնը՝ մանուշակագույն լույս - Ջերմամեկուսացում:
Արգոնը կիրառվում է որպես ջերմամեկուսիչ նյութ երկշերտ ապակեպատ պատուհաններում։ Ապակիների միջև օդային խառնուրդում արգոնի ավելացումը բարձրացնում է ջերմամեկուսացման արդյունավետությունը և բարելավում է էներգախնայողությունը - Անվադողերի լցում:
Զարմանալիորեն, արգոնը օգտագործվում է շքեղ ավտոմեքենաների անվադողերը լցնելու համար - Եռակցում:
Արգոնը եռակցման ժամանակ օգտագործվում է որպես պաշտպանիչ գազ, որը պաշտպանում է եռակցման գոտին թթվածնի կամ խոնավության ազդեցությունից և ապահովում է ավելի մաքուր եռակցում՝ կամարի կայունության բարձրացմամբ։ Այն կարևոր դեր ունի Tungsten Inert Gas Welding (TIG) գործընթացում - Բժշկական կիրառություններ:
Արգոնը կիրառվում է բժշկական լազերային տեխնոլոգիաներում, օրինակ՝ excimer լազերներում LASIK աչքի վիրահատությունների ժամանակ - Ուղեղի վնասվածքների բուժում:
Ազնիվ գազ քսենոնը ուսումնասիրվել է ուղեղի վնասվածքների բուժման նպատակով։ Սակայն նրա սակավության և բարձր արժեքի պատճառով հետազոտողները սկսել են դիտարկել արգոնը որպես հնարավոր փոխարինող - Կրիովիրաբուժություն:
Հեղուկ արգոնը կիրառվում է կրիովիրաբուժության մեջ՝ ախտաբանական հյուսվածքները նպատակային ոչնչացնելու համար, հատկապես մաշկի կամ քաղցկեղային բջիջների դեպքում։ Տեխնիկան հիմնված է հեղուկ արգոնի ուղղորդման վրա cryoneedle-ի միջոցով և ապահովում է ավելի բարձր վերահսկողություն՝ համեմատած հեղուկ ազոտով մեթոդների հետ - Լազերային վիրաբուժություն:
Արգոնային կապույտ լազերները կիրառվում են վիրահատություններում՝ արյունատար անոթների «եռակցման», ուռուցքների հեռացման և աչքի թերությունների շտկման համար - Թռչնաբուծական արդյունաբերություն:
Արգոնը կիրառվում է թռչնաբուծությունում՝ թռչունների մարդասիրական ոչնչացման համար, հատկապես վարակների բռնկման ժամանակ։ Իր ավելի բարձր խտության պատճառով արգոնը դուրս է մղում թթվածինը՝ առաջացնելով խեղդում - Սննդի պահպանում:
Արգոնը փոխարինում է թթվածնին և խոնավությանը սննդի փաթեթավորման մեջ՝ պահպանման ժամկետը երկարացնելու նպատակով։ Եվրոպական սննդային հավելումների դասակարգման մեջ արգոնի կոդն է E938 - Սուզում:
Տեխնիկական սուզման մեջ արգոնը օգտագործվում է dry suit-երի լցման համար՝ իր իներտության, ցածր ջերմահաղորդունակության և քիմիական անգործունության պատճառով - Մարզիկներ:
Արգոնը օգտագործվել է մարզիկների կողմից որպես դոպինգային միջոց՝ հիպօքսիկ պայմանների նմանակում ստեղծելու համար։ 2014 թվականին World Anti-Doping Agency (WADA)-ն արգոնն ու քսենոնը ներառեց արգելված նյութերի ցանկում
Արգոն գազի առողջական վտանգները և արդյունաբերական անվտանգությունը
Չնայած այն հանգամանքին, որ արգոնը քիմիապես իներտ է, անգույն, անհոտ և ոչ թունավոր, որոշ միջավայրերում այն կարող է լուրջ վտանգ ներկայացնել, հատկապես փակ տարածքներում կամ կրիոգեն գործընթացների ժամանակ
- Խեղդման վտանգ փակ տարածքներում:
Արգոնի հիմնական վտանգը փակ և վատ օդափոխվող տարածքներում խեղդումն է։ Օդից ավելի խիտ լինելով՝ այն կարող է դուրս մղել թթվածինը՝ նվազեցնելով շրջակա միջավայրում թթվածնի մակարդակը- Ախտանիշներ: Սկզբնական ախտանիշներ՝ գլխացավ, գլխապտույտ, հոգնածություն, սրտխառնոց
- Բարձր կոնցենտրացիաների դեպքում՝ գիտակցության կորուստ, անգիտակից վիճակ և մահ մի քանի րոպեների ընթացքում
Նույնիսկ բալոնի դանդաղ արտահոսքը փոքր և փակ տարածքներում կարող է առաջացնել վտանգավորորեն ցածր թթվածնային մակարդակ
- Քիմիական իներտությունը ≠ անվտանգություն:
Չնայած նրան, որ արգոնը չի մասնակցում քիմիական ռեակցիաների, բարձր կոնցենտրացիաներում այն գործում է որպես ֆիզիկական խեղդող գազ։ Այս առումով այն նույն խմբում է ազոտի և հելիումի հետ, որոնք կարող են առաջացնել թթվածնի պակաս՝ առանց նախազգուշացնող նշանների - Հեղուկ արգոնի (LAr) վտանգները:
Հեղուկ արգոնը, որի եռման ջերմաստիճանը մոտ −185°C (−302°F) է, դասվում է կրիոգեն գազերի շարքին։ Հեղուկ արգոնի հետ շփումը կարող է հանգեցնել՝- Մաշկի կամ աչքերի ծանր սառցային վնասվածքների
- Խորը հյուսվածքային վնասման՝ անմիջական շփման հետևանքով
- Կրիոգեն այրվածքներ կամ արյունատար անոթների պատռվածք շփման վայրում
- Անպատշաճ պահեստավորված բաքերում գոլորշու ճնշման բարձրացում
- Պահեստավորման և շահագործման վտանգներ
- Բալոնի պայթյուն՝ բարձր ջերմաստիճանի կամ մեխանիկական հարվածի հետևանքով
- Դանդաղ արտահոսքեր, որոնք կարող են չնկատվել և կուտակվել ցածր հատվածներում
- Սարքավորումների վնասում՝ ծայրահեղ սառը հեղուկ արգոնի հետ շփման արդյունքում
Այս վտանգները նվազեցնելու համար օգտագործեք հետևյալ անվտանգության միջոցները՝ - Համապատասխան օդափոխման համակարգեր
- Գազի արտահոսքի դետեկտորներ
- Կրիոգեն ձեռնոցներ, դիմակներ, պաշտպանիչ ակնոցներ և պաշտպանիչ հագուստ
- Անվտանգության և առողջապահական դասակարգում
Հատկություն | Կարգավիճակ |
Այրվողություն | Չայրվող |
Թունավորություն | Ոչ թունավոր |
Խեղդում | Բարձր կոնցենտրացիաների դեպքում՝ խիստ խեղդող |
Մաշկի հետ շփում | Անվտանգ (գազ), վտանգավոր (հեղուկ) |
Շրջակա միջավայրի վտանգ | Չկա |
Եվրոպական կոդային ստանդարտ | E938 (սննդի արդյունաբերության համար) |
Անվտանգության առաջարկություններ արգոն գազի հետ աշխատանքի համար
- Երբեք մի օգտագործեք արգոն փակ կամ վատ օդափոխվող տարածքներում
- Վերահսկեք գազի արտահոսքերը դետեկտորի միջոցով և ցանկացած արտահոսք ընդունեք որպես լուրջ վտանգ
- Հեղուկ արգոնի հետ աշխատելիս օգտագործեք կրիոգեն սարքավորումներ
- Միշտ հետևեք Safety Data Sheets (SDS) փաստաթղթերին և ուղեցույցներին
- Խուսափեք բալոնների պահեստավորումից բարձր ջերմաստիճաններում կամ ուղիղ արևի տակ
Արգոն գազի իզոտոպներ
Ի՞նչ է իզոտոպը?
Իզոտոպները նույն քիմիական տարրի ատոմներն են, որոնք ունեն նույն քանակի պրոտոններ, բայց տարբեր քանակի նեյտրոններ։ Նեյտրոնների այս տարբերությունը հանգեցնում է տարբեր միջուկային հատկությունների՝ כגון կայունություն, ռադիոակտիվ քայքայում կամ հատուկ կիրառություններ
Արգոնի կայուն իզոտոպներ
Բնական պայմաններում արգոնը ունի երեք կայուն իզոտոպ, որոնք միասին կազմում են բնական արգոնի 100%-ը:
Իզոտոպ | Բնական տարածվածություն | Բնութագիր |
Argon-36 (³⁶Ar) | Մոտ 0.34% | Ամենաթեթև կայուն իզոտոպը |
Argon-38 (³⁸Ar) | Մոտ 0.06% | Ամենահազվագյուտ կայուն իզոտոպը |
Argon-40 (⁴⁰Ar) | Մոտ 99.6% | Արգոնի ամենատարածված բնական իզոտոպը |
Կարևոր գիտական նշում
Argon-40 (⁴⁰Ar) իզոտոպը առաջանում է Երկրի շերտերում Potassium-40 (⁴⁰K) ռադիոակտիվ քայքայման արդյունքում, ինչի պատճառով այն մեծ քանակությամբ առկա է Երկրի մթնոլորտում
Արգոնի անկայուն (ռադիոակտիվ) իզոտոպներ
Կայուն իզոտոպներից բացի, գոյություն ունեն նաև արգոնի մի շարք անկայուն (ռադիոակտիվ) իզոտոպներ, որոնք սովորաբար ստացվում են հատուկ միջավայրերում կամ լաբորատորիաներում։ Ամենակարևորները հետևյալներն են:
Իզոտոպ | Կիսաքայքայման շրջան | Կիրառում |
Argon-39 (³⁹Ar) | Մոտ 269 տարի | Ստորգետնյա ջրերի և բևեռային սառույցի տարեթվագրում |
Argon-37 (³⁷Ar) | Մոտ 35 օր | Ստորգետնյա միջուկային արտահոսքերի հայտնաբերում |
Argon-42 (⁴²Ar) | Մոտ 33 տարի | Միջուկային հետազոտություններ և միաձուլման մոդելավորում |
| Ձեզ անհրաժեշտ են արգոնի իզոտոպներ հատուկ կիրառությունների համար՞ Մենք մատակարարում ենք բարձր մաքրության արգոնի իզոտոպներ բժշկական, հետազոտական և արդյունաբերական օգտագործման համար։ Սեղմեք այստեղ՝ գների հարցման և պահեստի առկայության համար: +9809134490305 |
Արգոնի իզոտոպների կիրառությունները գիտության և արդյունաբերության մեջ
- Երկրաբանություն և Potassium-Argon (K-Ar) տարեթվագրում
Potassium-Argon մեթոդը ժայռերի և բրածոների տարեթվագրման ամենաճշգրիտ մեթոդներից մեկն է։ Այս մեթոդում չափվում է հանքանյութերում Potassium-40-ի քայքայման արդյունքում առաջացած ⁴⁰Ar-ի քանակը՝ ժայռի տարիքը որոշելու համար։ Այն լայնորեն կիրառվում է հրաբխային ժայռերի տարեթվագրման մեջ՝ մինչև միլիարդավոր տարիներ անցյալում - Ստորգետնյա ջրերի տարեթվագրում Argon-39-ի միջոցով
³⁹Ar իզոտոպը կիրառվում է հիդրոգեոլոգիայում՝ 100-ից 1000 տարեկան ստորգետնյա ջրային պաշարների տարեթվագրման համար։ Այս մեթոդը նպաստում է վերականգնվող ջրային ռեսուրսների գնահատմանը և ջրամատակարարման կայուն կառավարմանը - Միջուկային ֆիզիկա և նեյտրինո դետեկտորներ
Խոշոր գիտական նախագծերում, ինչպիսիք են մասնիկային ֆիզիկայի լաբորատորիաները (օրինակ՝ DUNE և DarkSide), հատուկ արգոնի իզոտոպներ օգտագործվում են նեյտրինո դետեկտորներում։ Հատուկ իզոտոպներով հեղուկ արգոնը, իր օպտիկական թափանցելիության և իոնացման հատկությունների շնորհիվ, հիմնարար մասնիկների հայտնաբերման լավագույն միջավայրերից մեկն է - Միջուկային պայթյունների մոնիթորինգ և անվտանգություն (Argon-37)
Միջազգային մոնիթորինգային կազմակերպությունները օգտագործում են ³⁷Ar իզոտոպը՝ ստորգետնյա միջուկային փորձարկումները հայտնաբերելու համար։ Այս իզոտոպը առաջանում է, երբ նեյտրոնները բախվում են հողի մեջ առկա կալցիումի հետ և հանդիսանում է ստորգետնյա միջուկային ակտիվության ցուցիչ
————————————————–
Աղբյուրներ՝
————————————————–
✅ Պատրա՞ստ եք գնել արգոն գազ
Մենք մատակարարում ենք արգոն գազ տարբեր ծավալներով՝ ստանդարտ սերտիֆիկացումով և արագ առաքմամբ