Аргон

Аргон, ₁₈Ar
	Неоны спектрийн шугам
Ерөнхий шинж чанарууд
Нэр, тэмдэг	аргон, Ar
Гадаад байдал	өнгөгүй хий, өндөр хүчдэлийн цахилгаан орон дотор бэхийн ягаан өнгө ялгаруулан гэрэлтэнэ
Англи дуудлага	/ˈɑːrɡɒn/ ; AR-gon
Аргон-ийн үелэх систем дэх байрлал
	хлор ← аргон → кали
Цэнэгийн тоо (Z)	18
Атом масс (±) (Ar)	39.948(1)
Элементийн ангилал	инерт хий
Бүлэг, блок	бүлэг 18 (инертийн хий), p-блок
Үе	үе 3
Электрон бүтэц	[Ne] 3s2 3p6
давхарга бүрт	2, 8, 8
Физик шинж чанарууд
Төлөв	хий
Хайлах температур	83.81 K (−189.34 °C, −308.81 °F)
Буцлах температур	87.302 K (−185.848 °C, −302.526 °F)
Нягт стд (0 °C ба 101.325 kPa)	1.784 g/L
шингэн үед, б.т.	1.3954 г/см3
Гурвалсан цэг	83.8058 K, 68.89 kPa
Критик цэг	150.687 K, 4.863 MPa
Хайлах энтальп	1.18 Ж/моль
Уурших энтальп	6.53 кЖ/моль
Хувийн дулаан шингээлт	20.85 Ж/(моль·K)
Атомын шинж чанар
Исэлдэлтийн зэрэг	0
Цахилгаан сөрөг чанар	Полингийн шаталбар: мэдээлэл гүгй
Ионжилтын энерги	1 дэх: 1520.6 кЖ/моль ; 2 дахь: 2665.8 кЖ/моль ; 3 дахь: 3931 кЖ/моль ; (илүү үзэх)
Ковалент радиус	106±10 пм
Ван дер Ваальсийн радиус	188 pm
Бусад
Талст бүтэц	тал-төвтэй куб (ттк)
Дууны хурд	323 m/s (хий, 27 °C-д)
Дулаан дамжуулалт	17.72X10-3 W/(m·K)
Соронзон чанар	дисоронзон
CAS дугаар	7440-37-1
Түүх
Нээсэн ба анх ялгасан	лорд Рэлей & Уильям Рамзай (1894)
Хамгийн тогвортой изотопууд
	Хаалтан дахь задралыг таамаглаж байгаа, одоогоор гүйцэд судлагдаагүй
	үзэх · хэлэлцэх · засах· эх сурвалж

Аргон нь химийн элемент, атомын дугаар нь 18, химийн тэмдэглэгээ нь Ar. Аргон нь үелэх системийн 18-р бүлэг буюу инертийн хийн бүлгийн гуравдахь элемент бөгөөд дэлхийн агаар мандлын 0.93%-ийг эзлэнэ. Дэлхий дээр хамгийн өргөн тархалттай инерт хий юм. Аргоны электрон үүлний хамгийн гадна орбит электроноор бүрэн дүүргэгдсэн байдаг тул хамгийн тогтвортой, өөр элементүүдтэй химийн холбоо үүсгэдэггүй болно.

Химийн шинж чанар

Аргон нь хүчилтөрөгчийн хийтэй ойролцоо хэмжээтэй, харин азотоос 2.5 дахин ихээр усанд уусна. Аргон нь өнгө, үнэр, амтгүй. Хий болон шингэн төлөвт хоргүй элемент. Аргон нь ямарч нөхцөлд инерт шинжтэй, өрөөний температурт тогтвортой нэгдэл үүсгэхгүй.

Аргон нь хэдийгээр инерт хий боловч, Хелсинкийн Их сургуулийн лабораторид аргоныг фтор ба устөрөгчтэй нэгдүүлэн аргон гидрофлюорид (HArF) метастэбл нэгдлийг гарган авсан байна^[5]. Хэвийн нөхцөлд аргон нь HArF нэгдэл үүсгэхгүй боловч, аргон нь мөн усны молекулийн латиссд (lattice) урхилагдан клатрат үүсгэж болно^[6]. Аргон агуулсан ионууд болон өдөөгдсөн төвшний комплексууд, жишээлбэл ArH+, ArF байдгийг тогтоосон байна. Онолын тооцооллоор хэд хэдэн төрлийн аргон агуулсан тогтвортой нэгдлүүд байж болох боловч, одоогоор эдгээр нэгдлүүдийг гарган авч чадаагүй байна.

Түүх

Аргоныг (Грек гаралтай, "идэвхигүй" гэдэг утгатай үгнээс гаралтай ба химийн хувьд идэвхигүй гэдэг утгыг агуулна)^[7]^[8]^[9] анх 1785 онд Хенри Кавендиш агаарт агуулагдаж магадгүйг таамаглаж байсан боловч 1894 онд Лорд Рэлей, Уильям Рамзай нар агаарын дээжээс хүчилтөрөгч, азотыг зайлуулах туршилтаараа нээсэн байна^[10]^[11]. Тэд агаар дахь азот нь, азот агуулсан химийн нэгдлээс ялган авсан азотоос 50% хүнд болохыг тогтоож, хэдэн сарын дараа агаарт, азоттой хамт өөр хий байна гэсэн дүгнэлтэнд хүрсэн байна^[12]. 1882 онд Х.Ф.Невал, В.Н.Хартлей нар биенээсээ үл хамааран хийсэн туршилтаараа агаарын өнгөний спектрээс нэг шинэ шугам тодорхойлсон боловч энэхүү шугамд тохирох элементийг тодорхойлж чадаагүй байна. Аргон нь инерт хийнүүээс хамгийн түрүүнд нээгдсэн болно. Аргоны одоогийн химийн тэмдэглэгээ болох Ar-ыг 1957 онд тогтсон ба үүнээс өмнө A гэж тэмдэглэж байжээ^[13].

Тархалт

Аргон нь дэлхийн агаар мандлын эзэлхүүний 0.934%, массын 1.29% эзлэх тул агаар нь аргоныг ялган авах гол түүхий эд болно. Цэвэр Аргоныг, азот, хүчилтөрөгч, неон, криптон, ксенонтой адил, маш бага температурт фракцийн нэрлэг хийх замаар ялган авдаг байна^[14].

Ангараг гаригийн агаар мандал ⁴⁰Ar-ыг 1.6%, ³⁶Ar-г 5 ппм (ppm) хэмжээтэй агуулна. Буд гаригийн нимгэн агаар мандал нь 70% Аргоноос тогтдог байна. 2005 онд Санчир гаригийн хамгийн том сар болох Титан дээр Аргон байгааг нээжээ^[15].

Изотопууд

Дэлхий дээрхи хамгийн өргөн тархалттай изотопууд нь ⁴⁰Ar (99.6%), ³⁶Ar (0.34%) ба ³⁸Ar (0.06%) юм. Байгаль дээр тааралдах ⁴⁰K (хагас задралын хугацаа нь 1.25X10⁹ жил) нь ⁴⁰Ar (11.2%) ба ⁴⁰Ca (88.8%) болон хувирна. Уг элементүүдийн харьцаан дээр тулгуурлан чулуулгийн үнэмлэхүй насыг тогтооно^[16].

Дэлхийн агаар мандалд ³⁹Ar нь сансрын туяаны нөлөөгөөр, Дэлхийн газрын гадаргуу орчимд (газрын гүнд) ³⁹K-ийн задралаар үүснэ. ³⁷Ar нь ⁴⁰Ca задралаар цөмийн бөмбөгийн туршилтийн үед үүсдэг байна. ³⁷Ar-ны хагас задралын хугацаа нь 35 өдөр байна^[16]

Найрлага

Аргоны электроны "s" ба "p" орбит нь электроноор дүүргэгдсэн байдагаас болж аргон нь маш тогтвортой, бусад элементүүдтэй химийн холбоо үүсгэдэггүй байна. 2000 онд Хельсинкийн Их Сургуулийн эрдэмтэд анхны аргон өөр элементтэй нэгдсэн нэгдлийг (аргон гидрофлюорид буюу HArF) гарган авсан байна. Уг нэгдлийг маш бага хэмжээний устөрөгч ба фтор агуулсан хөлдүү аргоныг хэт ягаан туяагаар шарах замаар синтезлэсэн байна^[17] Уг нэгдэл нь 40 К буюу −233 °C хүртэлх температурт тогтвортой байна.

2003 онд аргон дифлюоридыг (ArF₂) нээснийг зарласан боловч батлагдаагүй байна.

Аргон гарган авах

Азотын буцлах температур 77.3K, aргоных 87.3 K, хүчилтөрөгчийнх 90.2 K байдаг тул энэ чанарыг нь ашиглан үйлдвэрийн нөхцөлд шингэрүүлсэн агаарыг нэрэх замаар эдгээр элементүүдийг гарган авна. Жилд Дэлхийн хэмжээнд 700 000 тонн аргоныг үйлдвэрлэдэг байна^[18]

Цацраг идэвхит задралаар

⁴⁰Ar нь хамгийн өргөн тархалттай изотопи бөгөөд ⁴⁰Кали задралаар (хагас задралын хугацаа нь 1.25X10⁹ жил) үүснэ.

Кали-Аргоноор үнэмлэхүй нас тогтоох арга

Гол өгүүлэл: Үнэмлэхүй нас тогтоох кали-аргоны арга

Хэрэглээ

Гал унтраахад зориулсан аргон хий бүхий баллон. Аргон нь цахилгаан хэрэгслийг гэмтээхгүй

Аргоны хэд хэдэн чухал шинж нь түүний хэрэглээг тодорхойлно:

Инерт хий. Ихэнхидээ азотын хийнээс илүү инерт шинж бүхий хий шаардлагатай үед
Бага дулаан дамжуулалт шаардлагатай үед
Электрон шинж чанар (ионжилт ба шингээлтийн спектр) шаардлагатай үед аргоныг хэрэглэнэ.

Бусад инерт хийнүүдийг ашиглаж болох боловч аргон нь хамгийн элбэг, хамгийн хямд инерт хий юм. Аргон нь харьцангуй хямд өртөгтэй. Учир нь их хэмжээгээр хэрэглэгддэг хүчилтөрөгч, азотыг үйлдвэрлэх үед дагалдах бүтээгдэхүүн болж гардаг. Хэдийгээр бусад инерт хийнүүдий мөн дагалдах бүтээгдэхүүн болж гарах боловч аргон нь агаарт хамгийн их хэмжээгээр агуулагддаг байна.

Аргоныг доорхи зорилгоор хэрэглэнэ. Үүнд:

Гэрэл ба гэрлэн чимэглэлд
Гагнуурт CO₂-той цуг
Гал унтраах зорилгоор (зураг)
Плазмийн хий болгон ICP спектроскопиудад .
Титан зэрэг идэвхитэй металлийн боловсруулалтын үед идэвхигүй бүрхүүл болгон
Цахиур ба германий талстыг ургуулахгүйн тулд агаарын оронд
Музей ба архивийн эртний бичиг баримтыг агаарын хүчилтөрөгчтэй урвалд орохоос хамгаалан^[19]
Онгойлгосон виног исэлдэхээс хамгаалах
Вино исгэж буй торхны дээд хэсэг дэх агаарыг зайлуулахад
Эмийн үйлдвэрт эм бэлдэж буй лонхонд аргаарын хүчилтөрөгч орохоос хамгаалан
Пуужингийн хошуу хэсгийг хөргөхөд ^[20]
Бал чулуун шатаагч зуухны бал чулууг хүчилтөрөгчтэй урвалд орохоос хамгаалах зэрэгт ашиглана.

Дараагийн нэг чухал хэрэглээ нь аргоны дулаан дамжуулалт бага байдаг дээр үндэслэнэ. Цонхонд дулааны алдаглыг багасгах зорилгоор ашиглана^[21]. Усанд шумбагчдын хувцасыг аргоноор дүүргэнэ. Учир нь аргон инерт бас дулаан бага дамжуулна.

Аргоны ионжих ба гэрэлтэх чанарыг ашиглана. Физикийн туршилтуудад калориметр, плазм ламп болгон хэрэглэнэ. Хөх аргон лазерийг нүд, артерийн судас зэргийн хагалгаанд хэрэглэнэ^[22].

Эдгээрээс гадна Аргон-39 (хагас задралын хугацаа 269 жил) газрын доорхи ус ба мөсний үнэмлэхүй нас, кали-аргоны арга нь магмын чулуулгийн үнэмлэхүй нас тогтооход хэрэглэгдэнэ.

Сөрөг нөлөө

Аргон нь хэдийгээр хоргүй боловч агаарт их хэмжээгээр агуулагдах үед хүн өөрт шаардлагатай хүчилтөрөгчийг авч чадахгүйд хүрч болно. АНУ-ын Флоридад аргон хадгалдаг танкнаас аргон алдагдан хэд хэдэн хүн амь насаа алдсан байна^[23].

Гадаад холбоос

Commons: Argon – Викимедиа дуу дүрсний сан

WebElements.com – Argon
Diving applications: Why Argon?
Argon Ar Properties, Uses, Applications
Computational Chemistry Wiki
Los Alamos National Laboratory – Argon
USGS Periodic Table - Argon
Emsley, J., Nature’s Building Blocks; Oxford University Press: Oxford, NY, 2001; pp. 35-39.
Brown, T. L.; Bursten, B. E.; LeMay, H. E., In Chemistry: The Central Science, 10th ed.; Challice, J.; Draper, P.; Folchetti, N. et al.; Eds.; Pearson Education, Inc.: Upper Saddle River, NJ, 2006; pp. 276 and 289.
Triple point temperature: 83.8058 K - Preston-Thomas, H. (1990). "The International Temperature Scale of 1990 (ITS-90)". Metrologia. 27: 3–10. doi:10.1088/0026-1394/27/1/002.
Triple point pressure: 69 kPa - "Section 4, Properties of the Elements and Inorganic Compounds; Melting, boiling, triple, and critical temperatures of the elements". CRC Handbook of Chemistry and Physics (85th edition ed.). Boca Raton, Florida: CRC Press. 2005. {{cite book}}: |edition= has extra text (help)

Эшлэл

↑ Standard Atomic Weights 2013. Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights
↑ ^2.0 ^2.1 Загвар:RubberBible92nd
↑ Shuen-Chen Hwang, Robert D. Lein, Daniel A. Morgan (2005). "Noble Gases". Kirk Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. Wiley. pp. 343–383. doi:10.1002/0471238961.0701190508230114.a01.
↑ Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Lide, D. R., ed. (2005). CRC Handbook of Chemistry and Physics (86th ed.). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5.
↑ "Periodic Table of the Elements: Argon." Lenntech. 2008. Retrieved on September 3, 2007.
↑ Belosludov, V. R. (2006). "Microscopic model of clathrate compounds" (PDF) (English хэлээр). Institute of Physics (has blown up once in a while) Publishing. p. 1. Татаж авсан: 2007-03-08. {{cite web}}: Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (help)CS1 maint: unrecognized language (link)^{[permanent dead link]}
↑ Hiebert, E. N. Historical Remarks on the Discovery of Argon: The First Noble Gas. In Noble-Gas Compounds; Hyman, H. H., Ed.; University of Chicago Press: Chicago, IL, 1963; pp 3–20.
↑ Travers, M. W. The Discovery of the Rare Gases; Edward Arnold & Co.: London, 1928; pp 1–7.
↑ Rayleigh, Lord; Ramsay, W. Argon: A New Constituent of the Atmosphere. Chem. News 1895 (February 1), 71, 51–58.
↑ Lord Rayleigh;William Ramsay (1894 - 1895). "Argon, a New Constituent of the Atmosphere". Proceedings of the Royal Society of London. 57 (1): 265–287. doi:10.1098/rspl.1894.0149. {{cite journal}}: Check date values in: |year= (help)CS1 maint: multiple names: authors list (link)
↑ William Ramsay. "Nobel Lecture in Chemistry, 1904".
↑ ABOUT ARGON, THE INERT; The New Element Supposedly Found in the Atmosphere. The New York Times, 3 March 1895
↑ Holden, Norman E. (12). "History of the Origin of the Chemical Elements and Their Discoverers" (English хэлээр). National Nuclear Data Center (NNDC). {{cite web}}: Check date values in: |year=, |date=, and |year= / |date= mismatch (help); Cite has empty unknown parameter: |coauthors= (help); Unknown parameter |month= ignored (help)CS1 maint: unrecognized language (link)
↑ "Argon, Ar". Татаж авсан: 2007-03-08.
↑ "Seeing, touching and smelling the extraordinarily Earth-like world of Titan" (English хэлээр). European Space Agency. 21. {{cite web}}: Check date values in: |year=, |date=, and |year= / |date= mismatch (help); Cite has empty unknown parameter: |coauthors= (help); Unknown parameter |month= ignored (help)CS1 maint: unrecognized language (link)
↑ ^16.0 ^16.1 "40Ar/39Ar dating and errors". Татаж авсан: 2007-03-07.
↑ Bartlett, Neil. "The Noble Gases" (English хэлээр). Chemical & Engineering News. {{cite web}}: Cite has empty unknown parameters: |month= and |coauthors= (help)CS1 maint: unrecognized language (link)
↑ Periodic Table of Elements: Argon – Ar (EnvironmentalChemistry.com)
↑ USA National Archives description of how the Declaration of Independence is stored and displayed. More detail can be found in this more technical explanation, especially Page 4, which talks about the argon keeping the oxygen out.
↑ "Description of Aim-9 Operation". Archived from the original on 2008-12-22. Татаж авсан: 2008-06-13.
↑ "Energy-Efficient Windows". Bc Hydro. Archived from the original on 2007-02-02. Татаж авсан: 2007-03-08.
↑ Fujimoto, James (2006). "Tissue Optics, Laser-Tissue Interaction, and Tissue Engineering" (PDF) (English хэлээр). Biomedical Optics. pp. 77–88. Archived from the original (PDF) on 2006-03-14. Татаж авсан: 2007-03-08. {{cite web}}: Cite has empty unknown parameter: |month= (help); Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (help)CS1 maint: unrecognized language (link)
↑ Middaugh, John; Bledsoe, Gary. "Welder's Helper Asphyxiated in Argon-Inerted Pipe (FACE AK-94-012)." State of Alaska Department of Public Health. June 23, 1994. Retrieved on September 3, 2007.

[IUPAC-1] Standard Atomic Weights 2013. Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights

[b92-2] 2.0 ^2.1 Загвар:RubberBible92nd

[3] Shuen-Chen Hwang, Robert D. Lein, Daniel A. Morgan (2005). "Noble Gases". Kirk Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. Wiley. pp. 343–383. doi:10.1002/0471238961.0701190508230114.a01.

[4] Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Lide, D. R., ed. (2005). CRC Handbook of Chemistry and Physics (86th ed.). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5.

[5] "Periodic Table of the Elements: Argon." Lenntech. 2008. Retrieved on September 3, 2007.

[6] Belosludov, V. R. (2006). "Microscopic model of clathrate compounds" (PDF) (English хэлээр). Institute of Physics (has blown up once in a while) Publishing. p. 1. Татаж авсан: 2007-03-08. {{cite web}}: Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (help)CS1 maint: unrecognized language (link)^{[permanent dead link]}

[lazyone1-7] Hiebert, E. N. Historical Remarks on the Discovery of Argon: The First Noble Gas. In Noble-Gas Compounds; Hyman, H. H., Ed.; University of Chicago Press: Chicago, IL, 1963; pp 3–20.

[lazyone2-8] Travers, M. W. The Discovery of the Rare Gases; Edward Arnold & Co.: London, 1928; pp 1–7.

[lazyone3-9] Rayleigh, Lord; Ramsay, W. Argon: A New Constituent of the Atmosphere. Chem. News 1895 (February 1), 71, 51–58.

[10] Lord Rayleigh;William Ramsay (1894 - 1895). "Argon, a New Constituent of the Atmosphere". Proceedings of the Royal Society of London. 57 (1): 265–287. doi:10.1098/rspl.1894.0149. {{cite journal}}: Check date values in: |year= (help)CS1 maint: multiple names: authors list (link)

[11] William Ramsay. "Nobel Lecture in Chemistry, 1904".

[12] ABOUT ARGON, THE INERT; The New Element Supposedly Found in the Atmosphere. The New York Times, 3 March 1895

[13] Holden, Norman E. (12). "History of the Origin of the Chemical Elements and Their Discoverers" (English хэлээр). National Nuclear Data Center (NNDC). {{cite web}}: Check date values in: |year=, |date=, and |year= / |date= mismatch (help); Cite has empty unknown parameter: |coauthors= (help); Unknown parameter |month= ignored (help)CS1 maint: unrecognized language (link)

[14] "Argon, Ar". Татаж авсан: 2007-03-08.

[15] "Seeing, touching and smelling the extraordinarily Earth-like world of Titan" (English хэлээр). European Space Agency. 21. {{cite web}}: Check date values in: |year=, |date=, and |year= / |date= mismatch (help); Cite has empty unknown parameter: |coauthors= (help); Unknown parameter |month= ignored (help)CS1 maint: unrecognized language (link)

[iso-16] 16.0 ^16.1 "40Ar/39Ar dating and errors". Татаж авсан: 2007-03-07.

[17] Bartlett, Neil. "The Noble Gases" (English хэлээр). Chemical & Engineering News. {{cite web}}: Cite has empty unknown parameters: |month= and |coauthors= (help)CS1 maint: unrecognized language (link)

[18] Periodic Table of Elements: Argon – Ar (EnvironmentalChemistry.com)

[19] USA National Archives description of how the Declaration of Independence is stored and displayed. More detail can be found in this more technical explanation, especially Page 4, which talks about the argon keeping the oxygen out.

[20] "Description of Aim-9 Operation". Archived from the original on 2008-12-22. Татаж авсан: 2008-06-13.

[21] "Energy-Efficient Windows". Bc Hydro. Archived from the original on 2007-02-02. Татаж авсан: 2007-03-08.

[22] Fujimoto, James (2006). "Tissue Optics, Laser-Tissue Interaction, and Tissue Engineering" (PDF) (English хэлээр). Biomedical Optics. pp. 77–88. Archived from the original (PDF) on 2006-03-14. Татаж авсан: 2007-03-08. {{cite web}}: Cite has empty unknown parameter: |month= (help); Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (help)CS1 maint: unrecognized language (link)

[23] Middaugh, John; Bledsoe, Gary. "Welder's Helper Asphyxiated in Argon-Inerted Pipe (FACE AK-94-012)." State of Alaska Department of Public Health. June 23, 1994. Retrieved on September 3, 2007.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]