АРГОН
АРГО́Н -а; м. [от греч. argon - недеятельный]. Химический элемент (Ar), инертный газ без цвета и запаха, входящий в состав воздуха (применяется для наполнения электрических ламп, в металлургии, химии и т.п.).
◁ Арго́новый, -ая, -ое. А-ые трубки реклам.
* * *
арго́н (лат. Argon), химический элемент VIII группы периодической системы, относится к благородным газам. Название от греческого argós - недеятельный. Плотность 1,784 г/л, tкип -185,86ºC. Применяют как инертную среду при сварке алюминия и других металлов и при получении сверхчистых веществ, для заполнения электрических ламп и газоразрядных трубок (сине-голубое свечение).
* * *
АРГОН - АРГО́Н (лат. Аrgon), Ar (читается «аргон»), химический элемент с атомным номером 18, атомная масса 39,948. Относится к группе инертных, или благородных (см. БЛАГОРОДНЫЕ ГАЗЫ), газов (восьмая группа периодической системы), замыкает третий период. Природный аргон состоит из трех стабильных нуклидов (см. НУКЛИД) : 36Ar (0,337%), 38Ar(0,063%) и 40Ar(99,600%).
Радиус нейтрального атома аргона 0,192 нм. Электронная конфигурация нейтрального невозбужденного атома 1s22s2p63s2p6. Энергии последовательной ионизации нейтрального атома равны, соответственно, 15,759, 27,63, 40,91, 59,8 и 75 эВ. Простое вещество аргон - газ без запаха, цвета и вкуса.
История открытия
К открытию аргона привело обнаруженное в 1892 году английским физиком Дж. Рэлеем (см. РЭЛЕЙ Джон Уильям) небольшое (всего на 0,13%) превышение плотности азота, выделяемого из воздуха, над плотностью «химического» азота, возникающего при термическом разложении нитрита аммония NH4NO2.
Вместе с другим английским физиком У. Рамзаем (см. РАМЗАЙ Уильям) Дж. Рэлей в 1894 году выделил из воздуха примесь более тяжелого (по сравнению с азотом) газа, который отличался одноатомным составом молекул и практически полной химической недеятельностью (аргон не вступает ни в какие химические реакции). Именно из-за своей удивительной химической инертности новый газ и получил свое название (греч. аrgos - неактивный).
Аргон в природе
Аргон распространен в природе только в свободном виде. В земной коре его содержание составляет 1,2·10-4%, в морской воде - 0,45·10-4%. В атмосферном воздухе содержится 0,93% аргона по объему (9,34 л в 1м3). Это значительно больше, чем содержание в воздухе всех остальных инертных газов вместе взятых. Воздух служит неиссякаемым источником для получения аргона.
Обращает на себя внимание преобладание в смеси природных нуклидов аргона самого тяжелого - аргона-40. Это связано с тем, что 40Ar постоянно образуется за счет распада радиоактивного калия-40. В 1 т калия за год при радиоактивном распаде калия-40 путем захвата орбитального электрона (так называемый электронный захват (см. ЭЛЕКТРОННЫЙ ЗАХВАТ), или К-захват; на этот тип радиоактивного распада калия-40 приходится 12% от всех актов распада этого природного радионуклида) образуется всего около 3100 атомов аргона-40. Но калий - один из самых распространенных на Земле элементов, да и время, прошедшее за долгую историю Земли, исчисляется миллиардами лет. Поэтому 40Ar накопился в земной атмосфере в значительных количествах.
Преобладание тяжелого аргона-40 в природной смеси изотопов этого элемента приводит к тому, что атомная масса элемента аргона оказывается немного выше, чем следующего за ним в периодической системе элемента калия. Однако, когда Менделеев создавал свою знаменитую таблицу, проблема, как разместить калий и аргон, у него не возникала, так как аргон был открыт спустя почти 30 лет после открытия периодического закона, и в таблицу (в группу, которой тогда присвоили номер ноль) попал только в начале 20-го века. В настоящее время аргон, как и другие инертные газы, включают в восьмую группу периодической системы элементов.
Получение
В промышленности аргон получают как побочный продукт при крупномасштабном разделении воздуха на кислород и азот.
Физические свойства
Аргон - одноатомный газ с температурой кипения (при нормальном давлении) -185,9 °C (немного ниже, чем у кислорода, но немного выше, чем у азота), температура плавления -189,3°C. Критическая температура -122,43 °C, критическое давление 4,86 МПа. Плотность при нормальных условиях 1,7839 кг/м3.
В 100 мл воды при 20 °C растворяется 3,3 мл аргона, в некоторых органических растворителях аргон растворяется значительно лучше, чем в воде.
Как уже говорилось, химических соединений не образует. Однако со многими веществами, между молекулами которых действуют водородные связи (водой, фенолом (см. ФЕНОЛ), гидрохиноном (см. ГИДРОХИНОН) и другими), образует соединения включения (клатраты (см. КЛАТРАТЫ)), где атом аргона, как своего рода «гость», находится в полости, образованной в кристалической решетке молекулами вещества-хозяина.
Применение
Аргон широко используют для создания инертной и защитной атмосферы, прежде всего при термической обработке легко окисляющихся металлов (аргоновая плавка, аргоновая сварка и другие). В атмосфере аргона получают кристаллы полупроводников и многие другие сверхчистые материалы. Аргоном часто заполняют электрические лампочки (для замедления испарения вольфрама (см. ВОЛЬФРАМ) со спирали).
При пропускании электрического разряда через стеклянную трубку, заполненную аргоном, наблюдается сине-голубое свечение, что широко используется, например, в светящейся рекламе. В геохронологии (см. ГЕОХРОНОЛОГИЯ) по оределению соотношения изотопов 40Ar/40К устанавливают возраст минераллов.