Характеристики
Генри Кавендиш подозревал еще в 1785 году, что аргон является составной частью воздуха. Но только в 1894 году лорд Рэлей и сэр Уильям Рамзи открыли аргон для широкой общественности.
Аргон является третьим благородным газом и находится примерно в 1% земной атмосфере. Этот элемент растворим в воде в 2,5 раза лучше, чем азот, который имеет примерно такую же растворимость в воде, что и кислород. Этот химически инертный элемент не имеет цвета и запаха в жидкой и газообразной форме. На настоящий момент не существует известных химических соединений, содержащих аргон.
Поскольку в атмосфере содержится только 0,94% аргона, газ можно получить только фракционированием жидкого воздуха.
Основными изотопами аргона являются Ar-40, Ar-36 и Ar-38. В земной атмосфере Ar-39 создается космическими лучами. Под землей он производится захватом нейтронов К-39 или альфа-излучением кальция. Аргон-37 образуется при распаде Ca-40, который образуется при подземном делении ядер. Период полувыведения составляет 35 дней.
Применение аргона
Одним из свойств аргона является то, что он не вступает в реакцию с горячей проволокой в лампах даже при высоких температурах.
Аргон также используется в качестве защитного газа при электросварке и резке, в качестве инертного защитного слоя при производстве титана и других реактивных элементов и служит защитной атмосферой для выращивания кристаллов кремния и германия.
Аргон-39 используется во многих областях, в основном при исследовании льдов, а также при датировании подземных вод. Широко применяется в техническом дайвинге из-за его нереактивных теплоизоляционных свойств для надувания костюма.
Воздействие аргона на здоровье
Вещество может попасть в организм при вдыхании. Попадая в воздух, жидкий аргон очень быстро испаряется, что приводит к перенасыщению. В замкнутом пространстве это может привести к асфиксии.
Вдыхание чрезмерных концентраций может вызвать тошноту, нарушение сознания и потерю сознания, головную боль, головокружение, удушье, рвоту и смерть. Смерть также может наступить косвенно как причина нарушения сознания, тошноты или потери сознания. При низких концентрациях кислорода потеря сознания и смерть могут наступить в течение нескольких секунд.
Симптомы удушья пропорциональны снижению парциального давления кислорода в воздухе. Только когда содержание кислорода во вдыхаемом воздухе упадет до 75% от его первоначальной концентрации в воздухе, могут развиться заметные симптомы. Если удушающий агент достигнет концентрации 50%, это может привести к необратимому повреждению мозга.
Первыми признаками является одышка и нехватка воздуха. Снижение способность к концентрации и ограничение координации движений. Часто наблюдается эмоциональная нестабильность и быстрая утомляемость. По мере развития приступа могут возникать тошнота и рвота, потеря сознания и, в конечном итоге, судороги, глубокая кома и смерть.
Попадание жидкого аргона на кожу и в глаза может вызвать сильное обморожение.
Воздействие аргона на окружающую среду
Аргон не оказывает вредного воздействия на окружающую среду. Негативное воздействие аргона на растения, животных и человека на данный момент неизвестно.
Аргон и вода
После азота и кислорода, аргон является самым распространенным элементом в воздухе, составляя 0,933 процента по объему. Морская вода содержит около 0,45 промилле.
Как и в каких соединениях аргон реагирует с водой?
Аргон является благородным газом и не вступает в реакцию ни с какими другими элементами ни при высоких температурах, ни при иных обстоятельствах. Следовательно, аргон также не реагирует с водой.
Растворимость аргона и / или его соединений в воде
Растворимость в воде аргона составляет 62 мг / л при 20 C и давлении 1 бар.
Как аргон может попасть в воду?
Аргон возникает из-за радиоактивного распада изотопа 40, содержащийся в некоторых минералах калия. Он также имеет различное коммерческое использование и извлекается из жидкого воздуха до 750 000 тонн в год. В этом случае аргон может служить защитной атмосферой, поскольку он не вступает в реакцию с другими веществами, и его можно использовать, например, в электрическом освещении. В люминесцентных лампах это помогает ускорить их запуск.
Однако большая часть полученного аргона идет в сталелитейную промышленность. Он используется в качестве изолирующего газа для защиты горячего металла от окисления при производстве алюминия или титана. Аргон также используется в атомных исследованиях для защиты других элементов от нежелательных эффектов. Кроме того, аргон можно использовать для защиты от перепадов температуры, например, в качестве изоляционного материала в пространстве между стеклопакетами.
Аргон используется в шинах автомобилей для защиты резины и снижения шума при движении на высокой скорости. Еще одно популярное применение — аргоновые лазеры для коррекции зрения и удаления опухолей.
Аргон также полезен в качестве маркера, поскольку он фактически не вступает в реакцию с окружающей средой, а в технологии нанесения покрытий служит газом-носителем, который не вступает в реакцию с целевым материалом.
Какие экологические проблемы может вызвать загрязнение воды аргоном?
О негативных воздействиях аргона на окружающую среду не известно. Клубеньковые бактерии, которые поглощают азот и превращают его в аммиак, могут поглощать этот газ, но не в состоянии перерабатывать его дальше.
