Svi znamo da se argon koristi za zavarivanje raznih metala, ali nisu svi razmišljali o tome što je ovaj kemijski element. U međuvremenu, njegova je povijest bogata događajima. Zanimljivo je da je argon iznimna kopija periodnog sustava Mendeljejeva, koji nema analoga. Sam je znanstvenik u to vrijeme bio iznenađen kako je uopće mogao doći ovdje.
Približno 0,9% ovog plina prisutno je u atmosferi. Kao i dušik, neutralan je po prirodi, bez boje i mirisa. Nije prikladan za održavanje života, ali je jednostavno nezamjenjiv u nekim područjima ljudske djelatnosti.
Mala digresija u povijest
Prvi put ga je otkrio Englez i fizičar po obrazovanju G. Cavendish, koji je uočio prisutnost u zraku nečeg novog, otpornog na kemijski napad. Nažalost, Cavendish nikada nije naučio prirodu novog plina. Nešto više od stotinu godina kasnije, drugi znanstvenik, John William Strath, primijetio je to. Došao je do zaključka da dušik iz zraka sadrži plin nepoznatog porijekla, ali nije mogao odgonetnuti je li to argon ili nešto drugo.
U isto vrijeme, plin nije reagirao s raznim metalima, klorom, kiselinama, lužinama. To jest, s kemijske točke gledišta, bio je inertan u prirodi. Još jedno iznenađenje bilo je otkriće da molekula novog plina uključuje samo jedan atom. A u to vrijeme sličan sastav plinova još je bio nepoznat.
Javna objava o novom plinu šokirala je mnoge znanstvenike iz cijelog svijeta - kako ste mogli previdjeti novi plin u zraku tijekom mnogih znanstvenih studija i eksperimenata?! Ali nisu svi znanstvenici, uključujući Mendeljejeva, vjerovali u otkriće. Sudeći po atomskoj masi novog plina (39, 9), trebao bi se nalaziti između kalija (39, 1) i kalcija (40, 1), ali je pozicija već zauzeta.
Kao što je spomenuto, argon je plin s bogatom i detektivskom poviješću. Neko vrijeme je bio zaboravljen, ali nakon otkrića helija novi je plin službeno priznat. Odlučeno je dodijeliti mu zasebnu nultu poziciju, smještenu između halogena i alkalnih metala.
Svojstva
Među ostalim inertnim plinovima koji su uključeni u tešku skupinu, argon se smatra najlakšim. Njegova masa premašuje težinu zraka za 1,38 puta. Plin prelazi u tekuće stanje na temperaturi od -185,9 °S, a pri -189,4 °S i normalnom tlaku se skrutne.
Argon se razlikuje od helija i neona po tome što se može otopiti u vodi - na temperaturi od 20 stupnjeva u količini od 3,3 ml na sto grama tekućine. Ali u brojnim organskim otopinama plin se bolje otapa. Utjecaj električne struje uzrokuje da svijetli, zbog čega je postao širokoodnosi se na rasvjetnu opremu.
Biolozi su otkrili još jedno korisno svojstvo koje ima argon. Ovo je svojevrsno okruženje u kojem se biljka osjeća odlično, što je dokazano eksperimentima. Dakle, u atmosferi plina, zasađeno sjeme riže, kukuruza, krastavaca i raži dalo je svoje klice. U drugoj atmosferi, gdje je 98% argona i 2% kisika, povrće poput mrkve, zelene salate i luka dobro niče.
Ono što je posebno karakteristično, sadržaj ovog plina u zemljinoj kori mnogo je veći od ostalih elemenata u njegovoj skupini. Njegov približni sadržaj je 0,04 g po toni. To je 14 puta više od količine helija i 57 puta od količine neona. Što se tiče svemira oko nas, ima ga još više, posebno na različitim zvijezdama i u maglicama. Prema nekim procjenama, u svemiru ima više argona nego klora, fosfora, kalcija ili kalija, kojih na Zemlji ima u izobilju.
Nabavka plina
Argon u cilindrima, u kojem ga često susrećemo, nepresušan je izvor. Osim toga, u svakom slučaju, vraća se u atmosferu zbog činjenice da se tijekom uporabe ne mijenja u fizičkom ili kemijskom smislu. Iznimka mogu biti slučajevi potrošnje male količine izotopa argona za dobivanje novih izotopa i elemenata tijekom nuklearnih reakcija.
U industriji se plin dobiva razdvajanjem zraka na kisik i dušik. Kao rezultat toga, plin se rađa kao nusproizvod. Za to se koristi posebna industrijska oprema za dvostruko ispravljanje s dva stupca.visokog i niskog tlaka te međukondenzator-isparivač. Osim toga, otpad od proizvodnje amonijaka može se koristiti za proizvodnju argona.
Opseg primjene
Opseg argona ima nekoliko područja:
- prehrambena industrija;
- metalurgija;
- znanstvena istraživanja i eksperimenti;
- zavarivanje;
- elektronika;
- automobilska industrija.
Ovaj neutralni plin nalazi se unutar električnih šapa, što usporava isparavanje volframove zavojnice unutra. Zbog ovog svojstva, aparat za zavarivanje na bazi ovog plina ima široku primjenu. Argon vam omogućuje pouzdano povezivanje dijelova izrađenih od aluminija i duraluminija.
Plin se široko koristio za stvaranje zaštitne i inertne atmosfere. To je obično potrebno za toplinsku obradu onih metala koji su lako podložni oksidaciji. Kristali dobro rastu u atmosferi argona za proizvodnju poluvodičkih elemenata ili ultračistih materijala.
Prednosti i nedostaci upotrebe argona u zavarivanju
Što se tiče područja zavarivanja, argon daje određene prednosti. Prije svega, metalni dijelovi se ne zagrijavaju toliko tijekom zavarivanja. Time se izbjegava deformacija. Ostale pogodnosti uključuju:
- pouzdana zaštita zavarivanja;
- brzina zavarivanja argonom je za red veličine veća;
- proces je lako kontrolirati;
- zavarivanje može biti mehanizirano ili potpuno automatizirano;
- prilikaspojite dijelove od različitih metala.
U isto vrijeme, argon za zavarivanje također podrazumijeva niz nedostataka:
- Zavarivanje stvara ultraljubičasto zračenje;
- luk visoke amperaže zahtijeva visokokvalitetno hlađenje;
- teški rad na otvorenom ili na propuhu.
Ipak, s toliko prednosti, teško je podcijeniti važnost argonskog zavarivanja.
Mjere opreza
Budite oprezni kada koristite argon. Iako je plin netoksičan, može uzrokovati gušenje zamjenom kisika ili ukapljivanjem. Stoga je iznimno važno kontrolirati volumen O2u zraku (najmanje 19%) pomoću posebnih instrumenata, ručnih ili automatskih.
Rad s tekućim plinom zahtijeva izuzetan oprez, jer niska temperatura argona može uzrokovati teške ozebline kože i oštećenje očne školjke. Morate koristiti zaštitne naočale i zaštitnu odjeću. Osobe koje trebaju raditi u atmosferi argona trebaju nositi plinske maske ili druge izolacijske uređaje za kisik.
