Tất cả chúng ta đều biết rằng argon được sử dụng để hàn các kim loại khác nhau, nhưng không phải ai cũng nghĩ về nguyên tố hóa học này là gì. Trong khi đó, lịch sử của nó rất phong phú với các sự kiện. Nói một cách thú vị, argon là một bản sao đặc biệt của bảng tuần hoàn Mendeleev, không có bảng tuần hoàn nào. Bản thân nhà khoa học vào thời điểm đó cũng rất ngạc nhiên về việc làm sao ông ấy có thể đến được đây.
Khoảng 0,9% lượng khí này có trong khí quyển. Giống như nitơ, nó có bản chất trung tính, không màu và không mùi. Nó không thích hợp để duy trì sự sống, nhưng nó đơn giản là không thể thay thế trong một số lĩnh vực hoạt động của con người.
Một chút lạc đề vào lịch sử
Lần đầu tiên nó được phát hiện bởi một người Anh và nhà vật lý học G. Cavendish, người đã nhận thấy sự hiện diện trong không khí của một thứ mới, có khả năng chống lại sự tấn công hóa học. Thật không may, Cavendish chưa bao giờ học được bản chất của khí mới. Hơn một trăm năm sau, một nhà khoa học khác, John William Strath, đã nhận thấy điều này. Ông đưa ra kết luận rằng nitơ từ không khí chứa một số khí không rõ nguồn gốc, nhưng ông không thể tìm ra đó là argon hay thứ gì khác.
Đồng thời, khí không phản ứng với các kim loại khác nhau, clo, axit, kiềm. Đó là, từ quan điểm hóa học, nó trơ về bản chất. Một điều ngạc nhiên khác là phát hiện ra rằng một phân tử khí mới chỉ bao gồm một nguyên tử. Và vào thời điểm đó, một thành phần tương tự của các chất khí vẫn chưa được biết đến.
Thông báo công khai về khí mới đã gây sốc cho nhiều nhà khoa học trên toàn thế giới - làm sao bạn có thể bỏ qua khí mới trong không khí qua nhiều nghiên cứu và thí nghiệm khoa học ?! Nhưng không phải tất cả các nhà khoa học, kể cả Mendeleev, đều tin vào khám phá này. Đánh giá theo khối lượng nguyên tử của khí mới (39, 9), nó phải nằm giữa kali (39, 1) và canxi (40, 1), nhưng vị trí đã được chọn.
Như đã đề cập, argon là một loại khí có lịch sử phong phú và trinh thám. Trong một thời gian, nó đã bị lãng quên, nhưng sau khi phát hiện ra heli, loại khí mới đã được chính thức công nhận. Nó đã được quyết định chỉ định một vị trí 0 riêng biệt cho nó, nằm giữa halogen và kim loại kiềm.
Thuộc tính
Trong số các khí trơ khác được xếp vào nhóm nặng, argon được coi là nhẹ nhất. Khối lượng của nó vượt quá trọng lượng của không khí 1,38 lần. Khí chuyển sang trạng thái lỏng ở nhiệt độ -185,9 ° С, và ở -189,4 ° С và áp suất bình thường, nó đông đặc lại.
Argon khác với heli và neon ở chỗ nó có thể hòa tan trong nước - ở nhiệt độ 20 độ với lượng 3,3 ml trên một trăm gam chất lỏng. Nhưng trong một số dung dịch hữu cơ, chất khí tan tốt hơn. Tác động của dòng điện làm cho nó phát sáng, do đó nó trở nên rộng rãiáp dụng cho thiết bị chiếu sáng.
Các nhà sinh vật học đã phát hiện ra một đặc tính hữu ích khác mà argon có. Đây là một loại môi trường mà cây trồng cảm thấy tuyệt vời, đã được chứng minh bằng các thí nghiệm. Vì vậy, ở trong bầu không khí có khí, những hạt lúa, ngô, dưa chuột và lúa mạch đen được gieo trồng đã nảy mầm. Trong một bầu không khí khác, nơi 98% argon và 2% oxy, các loại rau như cà rốt, rau diếp và hành tây sẽ nảy mầm tốt.
Điều đặc biệt là, hàm lượng khí này trong vỏ trái đất lớn hơn nhiều so với các nguyên tố khác trong nhóm của nó. Hàm lượng gần đúng của nó là 0,04 g mỗi tấn. Con số này gấp 14 lần helium và 57 lần lượng neon. Đối với vũ trụ xung quanh chúng ta, thậm chí còn có nhiều hơn thế nữa, đặc biệt là trên các ngôi sao khác nhau và trong các tinh vân. Theo một số ước tính, có nhiều argon trong không gian hơn clo, phốt pho, canxi hoặc kali, có rất nhiều trên Trái đất.
Lấy xăng
Argon trong hình trụ mà chúng ta thường gặp, là một nguồn vô tận. Ngoài ra, trong mọi trường hợp, nó trở lại bầu khí quyển do trong quá trình sử dụng nó không thay đổi về mặt vật lý hoặc hóa học. Một ngoại lệ có thể là các trường hợp tiêu thụ một lượng nhỏ đồng vị argon để thu được các đồng vị và nguyên tố mới trong quá trình phản ứng hạt nhân.
Trong công nghiệp, khí được thu được bằng cách tách không khí thành oxy và nitơ. Kết quả là, khí được sinh ra như một sản phẩm phụ. Đối với điều này, thiết bị công nghiệp đặc biệt để chỉnh lưu kép với hai cột được sử dụng.áp suất cao và thấp và một dàn ngưng tụ-bay hơi trung gian. Ngoài ra, chất thải từ sản xuất amoniac có thể được sử dụng để sản xuất argon.
Phạm vi áp dụng
Phạm vi của argon có một số lĩnh vực:
- ngành thực phẩm;
- luyện kim;
- nghiên cứu khoa học và thí nghiệm;
- hàn;
- điện tử;
- công nghiệp ô tô.
Khí trung tính này nằm bên trong các ống điện, có tác dụng làm chậm sự bay hơi của cuộn dây vonfram bên trong. Do tính chất này, máy hàn dựa trên khí này được sử dụng rộng rãi. Argon cho phép bạn kết nối các bộ phận làm bằng nhôm và duralumin một cách đáng tin cậy.
Khí đã được sử dụng rộng rãi khi tạo ra một bầu khí quyển bảo vệ và trơ. Điều này thường cần thiết để xử lý nhiệt những kim loại dễ bị oxy hóa. Các tinh thể phát triển tốt trong bầu khí quyển argon để tạo ra các phần tử bán dẫn hoặc vật liệu siêu tinh khiết.
Ưu nhược điểm của việc sử dụng argon trong hàn
Về lĩnh vực hàn, argon mang lại những lợi thế nhất định. Trước hết, các bộ phận kim loại không bị nóng lên quá nhiều trong quá trình hàn. Điều này tránh biến dạng. Các lợi ích khác bao gồm:
- bảo vệ mối hàn đáng tin cậy;
- tốc độ hàn argon cao hơn một bậc;
- quy trình dễ kiểm soát;
- hàn có thể được cơ khí hóa hoặc hoàn toàn tự động;
- cơ hộikết nối các bộ phận từ các kim loại khác nhau.
Đồng thời, argon hàn cũng bao hàm một số nhược điểm:
- Hàn tạo ra bức xạ tia cực tím;
- hồ quang cường độ cao yêu cầu làm mát chất lượng cao;
- chăm chỉ làm việc ngoài trời hoặc nhiều gió.
Tuy nhiên, với rất nhiều ưu điểm, thật khó để đánh giá thấp tầm quan trọng của hàn argon.
Biện pháp phòng ngừa
Cẩn thận khi sử dụng argon. Mặc dù khí không độc nhưng nó có thể gây ngạt thở bằng cách thay thế oxy hoặc hóa lỏng nó. Do đó, điều cực kỳ quan trọng là phải kiểm soát âm lượng của O2trong không khí (ít nhất 19%) bằng các dụng cụ đặc biệt, thủ công hoặc tự động.
Làm việc với khí lỏng cần hết sức thận trọng, vì nhiệt độ thấp của khí argon có thể khiến da bị tê cóng nghiêm trọng và làm tổn thương vỏ mắt. Phải sử dụng kính bảo hộ và quần áo bảo hộ. Những người cần làm việc trong môi trường khí argon nên đeo mặt nạ phòng độc hoặc các thiết bị oxy cách điện khác.
