Ar
↓
Kr

Priča

Istorija otkrića argona počinje u 1785 kada je engleski fizičar i hemičar Henry Cavendish, proučavanje kompozicije zrak, odlučio je da utvrdi da li su svi nitrogen vazduh se oksidira. Mnogo nedelja je izlagao mešavinu vazduha i kiseonik u cijevima u obliku slova U, kao rezultat toga, novi dijelovi smeđe boje dušikovi oksidi, u kojoj je istraživač periodično rastvarao alkalije. Nakon nekog vremena prestalo je stvaranje oksida, ali je nakon vezivanja preostalog kisika ostao mjehur plina čiji se volumen nije smanjivao s produženim izlaganjem električnim pražnjenjima u prisustvu kisika. Cavendish je procijenio zapreminu preostalog mehurića gasa na 1/120 prvobitne zapremine vazduha. Cavendish nije mogao riješiti misteriju balona, ​​pa je prekinuo svoje istraživanje i nije čak ni objavio njegove rezultate. Tek mnogo godina kasnije, engleski fizičar James Maxwell prikupio i objavio Cavendishove neobjavljene rukopise i laboratorijske bilješke.

Dalja povijest otkrića argona povezana je s imenom Rayleigh, koji je posvetio nekoliko godina istraživanju gustina gasovi, posebno azot. Ispostavilo se da litar azot dobijen iz vazduha težio je više od litre „hemijskog“ azota (dobijenog razgradnjom nekog azotnog jedinjenja, npr. dušikov oksid , dušikovi oksidi , amonijak , urea ili salitra) za 1,6 mg (težina prvog je bila 1,2521, a drugog - 1,2505 g). Ova razlika nije bila toliko mala da bi se mogla pripisati eksperimentalnoj grešci. Osim toga, stalno se ponavljao bez obzira na izvor hemijskog azota.

Od tada poznatog engleskog hemičara William Ramsay takođe nije bilo spremnog odgovora, ali je Rejliju ponudio saradnju. Intuicija je navela Ramsaya da sugerira da dušik zraka sadrži nečistoće nepoznate i teže gas, A Dewar je skrenuo Rayleighovu pažnju na opis Cavendishovih drevnih eksperimenata (koji su do tada već bili objavljeni).

Pokušavam da izaberem skrivenu iz zraka komponenta, svaki od naučnika je krenuo svojim putem. Rayleigh je ponovio Cavendishov eksperiment u većoj mjeri i na višem tehničkom nivou. Transformer pod naponom 6000 volt poslao snop električnih iskri u zvono od 50 litara napunjeno dušikom. Posebna turbina stvorila je fontanu raspršivanja alkalne otopine u zvonu, apsorbirajući dušikove okside i nečistoće ugljičnog dioksida. Rayleigh je osušio preostali plin i propuštao ga kroz porculansku cijev sa zagrijanom bakar piljevinu, koja zadržava preostali kiseonik. Iskustvo je trajalo nekoliko dana.

Ramsay je iskoristio sposobnost zagrijanog metala koju je otkrio magnezijum apsorbuju azot, formirajući čvrstu supstancu magnezijum nitrida. Više puta je propuštao nekoliko litara dušika kroz uređaj koji je sastavio. Nakon 10 dana zapremina gasa je prestala da se smanjuje, pa je sav azot bio vezan. Istovremeno, spajanjem sa bakrom, uklonjen je kiseonik koji je bio prisutan kao nečistoća u azotu. Ovom metodom, Ramsay je uspio izolirati oko 100 cm³ novog plina u svom prvom eksperimentu.

Dakle, otkriven je novi element. Postalo je poznato da je gotovo jedan i po puta teži od dušika i čini 1/80 volumena zraka. Ramsay je, koristeći akustična mjerenja, to otkrio molekula novi gas se sastoji od jednog atom- Ovakvi gasovi se nikada ranije nisu susreli u stabilnom stanju. To je dovelo do vrlo važnog zaključka - budući da je molekula monoatomska, onda, očito, novi plin nije kompleksan hemijsko jedinjenje, A jednostavna supstanca.

Ramsay i Rayleigh su proveli dosta vremena proučavajući njegovu reaktivnost u odnosu na mnoge kemikalije aktivne supstance. Ali, kao što se moglo očekivati, došli su do zaključka: njihov plin je potpuno neaktivan. Bilo je zapanjujuće - do tada nije bila poznata takva inertna supstanca.

Igrao je veliku ulogu u proučavanju novog gasa spektralna analiza. Domet Gas izoliran iz zraka sa svojim karakterističnim narandžastim, plavim i zelenim linijama oštro se razlikovao od spektra već poznatih plinova. William Crooks, jedan od najistaknutijih spektroskopista tog vremena, izbrojao je skoro 200 linija u svom spektru. Stanje tehnike spektralna analiza tada nije bilo moguće utvrditi da li posmatrani spektar pripada jednom ili više elemenata. Nekoliko godina kasnije ispostavilo se da Ramsay i Rayleigh u svojim rukama drže ne samo jednog stranca, već nekoliko - cijelu galaksiju inertnih gasova.

porijeklo imena

Na prijedlog dr. Medana (predsjedavajućeg skupa na kojem je sačinjen izvještaj o otkriću), Rayleigh i Ramsay su novom gasu dali naziv "argon" (od Stari grčki ἀργός - lijen, spor, neaktivan). Ovo ime je naglašavalo najvažnije svojstvo elementa - njegovu hemijsku neaktivnost.

Prevalencija

U Univerzumu

Rasprostranjenost u prirodi

Argon je treći po sadržaju nakon nitrogen I kiseonik komponenta zrak, njegov prosječan sadržaj u Zemljina atmosfera iznosi 0,934% po zapremini i 1,288% po masi, njegove rezerve u atmosferi se procjenjuju na 4⋅10 14 tona. Argon je najčešći inertni gas u Zemljinoj atmosferi 1 m³ vazduha sadrži 9,34 argona (za poređenje: ista zapremina vazduha sadrži 18,2 cm³; ne ona, 5,2 cm³ helijum, 1,1 cm³ kripton, 0,09 cm³ xenon) .

Definicija

Argon se kvalitativno detektuje korišćenjem emisije spektralna analiza, glavne karakteristične linije su 434,80 i 811,53 nm. At kvantifikacija povezani gasovi ( O2 , N 2 , H 2 , CO2) vezani su specifičnim reagensima ( , , MnO , CuO , NaOH) ili se odvajaju pomoću upijača (na primjer, vodenih rješenja organski i neorganski sulfati). Odvajanje od ostalih inertnih gasova zasniva se na različitim adsorbabilnost njihov aktivni ugljen. Metode analize se koriste na osnovu mjerenja različitih fizička svojstva (gustina , toplotna provodljivost itd.), kao i masena spektrometrija I hromatografski metode analize.

Fizička svojstva

Argon je jednoatomski gas sa tačkom ključanja (pri normalnom pritisku) od -185,9 °C (nešto niže od kiseonik, ali nešto više od nitrogen). 3,3 ml argona se rastvara u 100 ml vode na 20 °C argon se rastvara u nekim organskim rastvaračima mnogo bolje nego u vodi. Gustina pri normalnim uslovima iznosi 1,7839 kg/m 3

Hemijska svojstva

Do sada su poznata samo 2 hemijska jedinjenja argona - argon hidrofluorid i CU(Ar)O, koji postoje na vrlo niske temperature. Osim toga, nastaje argon excimer molekule, odnosno molekule u kojima su pobuđena elektronska stanja stabilna, a osnovno stanje nestabilno. Postoji razlog za vjerovanje da je izuzetno nestabilno jedinjenje Hg-Ar koje nastaje u električnom pražnjenju zaista kemijsko (valentno) jedinjenje. Moguće je da će se dobiti i druga valentna jedinjenja argona fluor I kiseonik, koji takođe mora biti izuzetno nestabilan. Na primjer, kada se električno pobuđuje mješavina argona i hlor moguća je reakcija u gasnoj fazi sa stvaranjem ArCl. Također sa mnogim supstancama, između čijih molekula postoje vodikove veze ( vode , fenol , hidrokinon i drugi), formira inkluzivna jedinjenja ( klatrati), gdje se atom argona, kao svojevrsni „gost“, nalazi u šupljini koja se formira u kristalna rešetka molekule supstance domaćina, na primjer, Ar 6H 2 O.

Jedinjenje CU(Ar)O se dobija iz jedinjenja uranijuma sa ugljenikom i kiseonikom CUO. Vjerovatno je postojanje spojeva sa Ar-Si i Ar-C vezama: FArSiF 3 i FArCCH.

Izotopi

Argon je u Zemljinoj atmosferi predstavljen sa tri stabilna izotopa: 36 Ar (0,337 %), 38 Ar (0,063 %), 40Ar(99.600%) Kao rezultat toga, na Zemlji je nastala gotovo cijela masa teškog izotopa 40 Ar dezintegracija radioaktivni izotop kalijum 40K(sadržaj ovog izotopa u magmatskim stijenama je u prosjeku 3,1 g/t). Propadanje radioaktivan kalijum ide u dva smjera u isto vrijeme:

19 40 K → 20 40 C a + e − + ν ¯ e (\displaystyle \mathrm (()_(19)^(40)K) \rightarrow \mathrm (()_(20)^(40)Ca) +e^(-)+(\bar (\nu ))_(e))

19 40 K + e − → 18 40 A r + ν e + γ (\displaystyle \mathrm (()_(19)^(40)K) +e^(-)\rightarrow \mathrm (()_(18 )^(40)Ar) +\nu _(e)+\gamma )

Vjerovatni izvori porijekla izotopa 36 Ar i 38 Ar su nestabilni proizvodi spontana fisija teška jezgra, kao i reakcije hvatanja neutroni I alfa čestice jezgra lakih elemenata sadržanih u uranijum-torijumskim mineralima.

Ogromna većina kosmičkog argona sastoji se od izotopa 36 Ar i 38 Ar. To je zbog činjenice da je kalijum približno 50.000 puta manje zastupljen u svemiru od argona (na Zemlji, kalijum prevladava nad argonom 660 puta). Izuzetno proizvedeno geohemičari proračun: oduzimanjem radiogenog 40 Ar od argona zemljine atmosfere, dobili su izotopski sastav vrlo blizak sastavu kosmičkog argona.

Potvrda

U industriji se argon proizvodi kao nusproizvod tokom velike separacije zraka na kisik i dušik. Na temperaturi od -185,9 °C(87,3 Kelvina) argon kondenzira, na -189,35 °C (83,8 Kelvina) kristalizira.

Zbog niskih temperatura ključanja argona i kiseonika (90 K), odvajanje ovih frakcija rektifikacijama je teško. Argon se smatra nečistoćom, dozvoljen je samo u tehničkom kiseoniku čistoće od 96%.

hemija

Argon hemijski element

Godine 1785. engleski hemičar i fizičar G. Cavendish otkrio je neki novi gas u vazduhu, neobično hemijski stabilan. Ovaj gas je činio otprilike sto dvadeseti deo zapremine vazduha. Ali Kevendiš nije uspeo da otkrije o kakvoj se vrsti gasa radi.

Ovo iskustvo je zapamćeno 107 godina kasnije, kada je Džon Vilijam Strut (lord Rejli) naišao na istu nečistoću, primetivši da je azot u vazduhu teži od nitrogen, izolovan iz jedinjenja. Pošto nije pronašao pouzdano objašnjenje za ovu anomaliju, Rayleigh se preko časopisa Nature obratio svojim kolegama prirodnjacima s prijedlogom da zajedno razmišljaju i rade na otkrivanju njenih uzroka...

Dvije godine kasnije, Rayleigh i W. Ramsay su ustanovili da dušik u zraku zapravo sadrži primjesu nepoznatog plina, težeg od dušika i izuzetno inertnog hemijski.

Kada su izašli u javnost sa svojim otkrićem, bilo je zapanjujuće. Mnogima se činilo nevjerovatnim da je nekoliko generacija naučnika, koji su izvršili hiljade vazdušnih testova, previdjeli njegovu komponentu, pa čak i tako uočljivu - skoro postotak!

Inače, bilo je to na današnji dan i sat, 13. avgusta 1894. god. argon i dobio je svoje ime, što u prijevodu s grčkog znači "neaktivan". Predložio ga je dr. Medan, koji je predsjedavao sastankom.

U međuvremenu, to nije iznenađujuće argon toliko dugo je izmicao naučnicima. Uostalom, u prirodi nije pokazao apsolutno ništa od sebe! Paralela s nuklearnom energijom se nameće sama od sebe: govoreći o poteškoćama njenog identifikacije, A. Einstein je primijetio da nije lako prepoznati bogatu osobu ako ne troši svoj novac...

Skepticizam naučnika brzo je raspršen eksperimentalnim testiranjem i utvrđivanjem fizičkih konstanti argona. Ali to nije bilo bez moralnih troškova: uznemiren napadima svojih kolega (uglavnom hemičara), Rayleigh je napustio proučavanje argona i hemije uopšte i fokusirao se na fizički problemi. Veliki naučnik. Postigao je i izvanredne rezultate u fizici, za što je 1904. godine dobio Nobelovu nagradu. Zatim se u Stockholmu ponovo sastao sa Ramsayem, koji je istog dana primio nobelova nagrada za otkrivanje i proučavanje plemenitih gasova, uključujući argon.

Pojava "neaktivnog" gasa

Hemijska inertnost argona (kao i drugih gasova ove grupe) i monoatomska priroda njegovih molekula objašnjavaju se prvenstveno ekstremnom zasićenošću elektronskih ljuski. Ipak, pričati o hemiji argona danas nije besmisleno.

Postoji razlog za vjerovanje da je izuzetno nestabilno jedinjenje Hg-Ar koje nastaje u električnom pražnjenju zaista kemijsko (valentno) jedinjenje. Moguće je da valentna jedinjenja argona sa fluor I kiseonik, koji će vjerovatno biti nestabilni, poput nestabilnih, pa čak i eksplozivnih oksida xenon- gas, teži i očigledno skloniji hemijske reakcije nego argon.

Krajem prošlog veka, Francuz Vilar, komprimovanjem argona pod vodom na 0°C, dobija kristalni hidrat sastava Ar-6H 2 O, a 20-30-ih godina 20. veka B. A. Nikitin, R. A. Frankran i drugi istraživači na visok krvni pritisak i niskim temperaturama dobijena su kristalna klatratna jedinjenja argona sa H 2 S, SO 2, halogenovodonicima, fenolima i nekim drugim supstancama. Godine 1976. pojavio se izvještaj o sintezi argon hidrida, ali je ovaj hidrid bio poseban.

U metastabilnom - elektronski pobuđenom - stanju, argon je, kao i drugi plemeniti gasovi, sposoban da formira kratkotrajna jedinjenja, čiji se životni vek meri u pikosekundama. Ali čim se atom argona vrati iz ovog pobuđenog stanja u osnovno stanje, ova neobična jedinjenja se raspadaju. To su svi uspesi hemije do sada...

Od podgrupe teških inertnih gasova, argon je najlakši. 1,38 puta je teži od vazduha. Postaje tečan na -185,9°C, stvrdnjava se na -189,4°C (pod uslovima normalan pritisak). Za razliku od helijum I ne ona, prilično dobro se adsorbira na površinama čvrste materije i rastvara se u vodi (3,29 cm 3 u 100 g vode na 20°C). Argon se još bolje otapa u mnogim organskim tečnostima. Ali je praktično nerastvorljiv u metalima i ne difunduje kroz njih.

Kao i svi inertni gasovi, argon je dijamagnetičan. To znači da je njegova magnetna susceptibilnost negativna, ima veću otpornost na magnetne linije sile nego na prazninu. Ovo svojstvo argona (kao i mnoge druge) objašnjava se "zatvorenošću" elektronskih ljuski. Pod utjecajem električne struje, argon svijetli jako plavo-plavi sjaj argona se široko koristi u rasvjeti.

Sada o efektu argona na živi organizam

Prilikom udisanja smjese od 69% Ar, 11% dušika i 20% kisika pod pritiskom od 4 atm dolazi do pojave narkoze, koje su mnogo izraženije nego pri udisanju zraka pod istim pritiskom. Anestezija nestaje odmah nakon prestanka dovoda argona. Razlog je nepolarnost molekula argona, dok povećani pritisak povećava rastvorljivost argona u nervnim tkivima.

Biolozi su otkrili da argon podstiče rast biljke. Čak i u atmosferi čistog argona, niknulo je sjeme pirinča, kukuruza, krastavaca i raži. Luk , šargarepa a zelena salata dobro raste u atmosferi koja se sastoji od 98% argona i samo 2% kiseonika.

Na Zemlji ima mnogo više argona nego svih ostalih elemenata njegove grupe zajedno. Njegov prosječan sadržaj u zemljine kore(klark) je 14 puta više od helijuma i 57 puta više od neona. U vodi ima argona do 0,3 cm 3 po litri morske vode i do 0,55 cm 3 po litri svježa voda. Zanimljivo je da se više argona nalazi u vazduhu plivajućeg mjehura riba nego u atmosferskom zraku. To je zato što je argon rastvorljiviji u vodi od azota...

Glavno "skladište" zemaljskog argona je atmosfera. Sadrži (težinski) 1,286%, a 99,6% atmosferskog argona je najteži izotop - argon-40. Udio ovog izotopa u argonu zemljine kore je još veći. U međuvremenu, za veliku većinu svjetlosnih elemenata slika je suprotna - prevladavaju svjetlosni izotopi.

Razlog za ovu anomaliju otkriven je 1943. godine. U zemljinoj kori nalazi se moćan izvor argona-40 - radioaktivni izotop kalijuma 40 K. Na prvi pogled, ovog izotopa nema mnogo u dubinama - samo 0,0119% ukupnog sadržaja kalija. Međutim, apsolutna količina kalijuma-40 je velika, budući da je kalijum jedan od najzastupljenijih elemenata na našoj planeti. Svaka tona magmatskog kamena sadrži 3,1 g kalijuma-40.

Radioaktivni raspad atomska jezgra kalijum-40 ide na dva načina istovremeno. Otprilike 88% kalijuma-40 prolazi kroz beta raspad i postaje kalcijum-40. Ali u 12 slučajeva od 100 (u prosjeku), jezgra kalija-40 ne emituju, već, naprotiv, hvataju jedan elektron iz K-orbite najbliže jezgru („K-hvatanje“). Uhvaćeni elektron se kombinuje sa protonom - u jezgri se formira novi neutron i emituje se neutrino. Atomski broj elementa se smanjuje za jedan, ali masa jezgra ostaje praktički nepromijenjena. Ovako se kalijum pretvara u argon.

Period poluraspada od 40 K je prilično dug - 1,3 milijarde godina. Stoga će se proces formiranja 40 Ar u utrobi Zemlje nastaviti još dugo, jako dugo. Stoga će, iako izuzetno sporo, sadržaj argona u zemljinoj kori i atmosferi stalno rasti, gdje argon „izdiše“ litosfera kao rezultat vulkanskih procesa, trošenja i rekristalizacije stijena, kao i izvora vode.

Istina, za vrijeme postojanja Zemlje, zalihe radioaktivnog kalija su bile potpuno iscrpljene - postalo je 10 puta manje (ako se starost Zemlje smatra jednakom 4,5 milijardi godina).

Odnos izotopa 40 Ar: 40 K i 40 Ar: 36 Ar u stijenama činio je osnovu argonske metode za određivanje apsolutne starosti minerala. Očigledno, što je odnos veći, to drevna pasmina. Metoda argona smatra se najpouzdanijim za određivanje starosti magmatskih stijena i većine kalijevih minerala. Za razvoj ove metode profesor E. K. Gerling dobio je Lenjinovu nagradu 1963. godine.

Dakle, sav ili skoro sav argon-40 na Zemlji potiče od kalijuma-40. Stoga, teški izotop dominira u zemaljskom argonu. Ovaj faktor objašnjava, inače, jednu od anomalija periodnog sistema. Suprotno prvobitnom principu njegove konstrukcije - principu atomskih težina - argon se stavlja u tabelu ispred kalijuma. Kada bi u argonu prevladavali laki izotopi, kao u susjednim elementima (kao što je očigledno slučaj u svemiru), onda bi atomska težina argona bila dvije do tri jedinice manja...

Sada o lakim izotopima.

Odakle dolaze 36 Ar i 38 Ar? Moguće je da je neki dio ovih atoma reliktnog porijekla, odnosno da je dio laganog argona došao u Zemljinu atmosferu iz svemira tokom formiranja naše planete i njene atmosfere. Ali večina laki izotopi argona su rođeni na Zemlji kao rezultat nuklearnih procesa.

Vjerovatno još nisu svi takvi procesi otkriveni. Najvjerojatnije su neki od njih prestali davno, jer su kratkotrajni "matični" atomi iscrpljeni, ali još uvijek su u tijeku nuklearni procesi u kojima se rađaju argon-36 i argon-38. Ovo je beta raspad bombardovanja hlorom-36 alfa čestica (u mineralima uranijuma) sumpora-33 i hlora-35: 36 17 Cl - β → 36 18 Ar + 0 -1 e + v, 33 16 S + 42 He → 36 18 Ar + 1 0 n, 35 17 Cl + 42 He → 38 18 Ar + 10n + 0 +1 e.

Argon je prisutan u materiji Univerzuma čak i više nego na našoj planeti. Posebno je bogat u materiji vrućih zvijezda i planetarnih maglina. Procjenjuje se da u svemiru ima više argona nego hlora, fosfora, kalcijuma i kalijuma - elemenata koji su veoma česti na Zemlji.

Izotopi 36 Ar i 38 Ar dominiraju u kosmičkom argonu, u svemiru je vrlo malo argona-40. Na to ukazuje spektralna analiza argona iz meteorita. U isto nas uvjeravaju i kalkulacije rasprostranjenosti kalija. Ispostavilo se da u svemiru ima otprilike 50 hiljada puta manje kalijuma od argona, dok na Zemlji njihov odnos jasno ide u korist kalijuma - 660:1. A pošto je malo kalijuma, odakle dolazi argon-40?!

Kako se proizvodi argon?

Zemljina atmosfera sadrži 664.013 tona argona. Ovaj izvor argona je neiscrpan, pogotovo jer se gotovo sav argon prije ili kasnije vraća u atmosferu, jer pri upotrebi ne trpi nikakve fizičke ili kemijske promjene. Izuzetak su vrlo male količine izotopa argona, koji se troše za proizvodnju novih elemenata i izotopa u nuklearnim reakcijama.

Argon se proizvodi kao nusproizvod kada se zrak razdvoji na kisik i dušik. Tipično se koriste uređaji za odvajanje zraka s dvostrukom ispravljanjem, koji se sastoje od donjeg stupa visokog pritiska (pred-separacija), gornjeg stuba nizak pritisak i srednji kondenzator-isparivač. Na kraju, dušik se uklanja odozgo, a kisik iz prostora iznad kondenzatora.

Isparljivost argona je veća od one kisika, ali manja od isparljivosti dušika. Stoga se frakcija argona odabire na tački koja se nalazi otprilike na trećini visine gornjeg stupa i odvodi u posebnu kolonu. Sastav frakcije argona: 10-12% argona, do 0,5% azota, ostatak je kiseonik. U "argon" koloni pričvršćenoj na glavni aparat, argon se proizvodi s primjesom 3-10% kisika i 3-5% dušika. Sljedeće slijedi prečišćavanje “sirovog” argona od kisika (hemijski ili adsorpcijom) i od dušika (rektifikacijom). Argon čistoće do 99,99% sada se proizvodi u industrijskim razmjerima. Argon se takođe ekstrahuje iz otpada proizvodnje amonijaka – iz azota koji ostaje nakon što je veći deo vezan za vodonik.

Argon se skladišti i transportuje u bocama zapremine 40 litara, farbanim sive boje sa zelenom prugom i zelenim slovima. Pritisak u njima je 150 atm. Ekonomičnije je transportovati tečni argon, za koji se koriste Dewarove posude i specijalni rezervoari.

Vještački radioizotopi argona dobijeni su zračenjem određenih stabilnih i radioaktivnih izotopa (37 Cl, 36 Ar, ​​40 Ar, 40 Ca) protonima i deuteronima, kao i zračenjem proizvoda koji nastaju u nuklearnim reaktorima tokom raspada uranijuma neutronima. . Izotopi 37 Ar i 41 Ar koriste se kao radioaktivni tragači: prvi - u medicini i farmakologiji, drugi - u proučavanju tokova gasova, efikasnosti ventilacionih sistema i u raznim naučno istraživanje. Ali, naravno, ovo nisu najvažnije upotrebe argona. Kako je najpristupačniji i relativno jeftin plemeniti plin argon postao proizvod masovna proizvodnja, posebno poslednjih decenija.

PREDVIĐANJE N. MOROZOVA. U januaru 1881. godine Nikolaj Morozov, ruski naučnik-grob, čovek enciklopedijske inteligencije, zatvoren je u Petropavlovsku tvrđavu, a zatim u tvrđavu Šliselburg zbog revolucionarnih aktivnosti. U zatvoru je proveo četvrt veka. U strašnim uslovima kazamata osmislio je i napisao oko 60 knjiga i članaka o raznim pitanjima prirodnih nauka. Razvijajući ideje Mendeljejeva, konstruisao je tabelu „mineralnih elemenata“, u kojoj je, za razliku od periodnog sistema, postojala poslednja grupa; Morozov je u njega uključio navodne hemijski neaktivne elemente sa atomske mase 4, 20, 36 (ili 40), 82, itd. Kasnije, 1903. godine, napisao je: „Analogija je sugerirala da elementi koji nedostaju trebaju biti... plinoviti... Prema teoriji, bilo je potrebno tražiti ih u atmosferi. Ovi atomi su bez valentnosti. plinovi ne bi trebali biti manje izdržljivi od ostalih elemenata. Velika je bila moja radost kada je do mene stigla vijest da su Ramsay i Rayleigh otkrili prvog glasnika ove nedostajuće serije elemenata - argona!

I NAJVEĆI GRIŠE. O jednoj od ovih grešaka Ramsay je govorio u svom autobiografskom eseju. Nakon ukapljivanja sirovog argona, otkrio je neku supstancu na zidovima posude čijim je isparavanjem nastao plin. Spektar gasa bio je neobičan, a naučnik je požurio da objavi otkriće još jedne komponente vazduha, koju je nazvao metargon. Ali nakon daljnje inspekcije, ispostavilo se da je ovaj neobičan spektar proizveden... mješavinom argona i CO. Odakle je došlo? tečni vazduh ugljen monoksid - teško je reći. Važno je da je u ovoj situaciji, koja nije bila baš prijatna za jednog naučnika, Remzi došao do prilike. Evo njegovih vlastitih riječi o ovom pitanju: „Za žaljenje je, naravno, ako se nešto netačno iznese u javnost. Međutim, usuđujem se da pomislim da je povremena greška opravdana. Nemoguće je biti nepogrešiv, a u slučaju greške uvek će se naći veliki broj prijatelja koji će brzo ispraviti grešku.”

Argon (opće informacije)

Argon (opće informacije)

Kratke informacije:
Argon je element glavne podgrupe 8. grupe 3. perioda periodnog sistema hemijskih elemenata Mendeljejeva D.I., sa atomskim brojem 18.

Simbol: Ar
Elektronska konfiguracija: 1s2 | 2s2 2p6 3s2 3p6
Tačka ključanja: -185,9 °C
Atomski broj: 18
Atomska masa: 39,948 ± 0,001 a. jesti.
Otkrivači: William Ramsay, John Strett (Lord Rayleigh)

Opće informacije o argonu

Argon je inertni jednoatomski gas bez boje, mirisa i ukusa. U periodnom sistemu hemijskih elemenata, argon je simbolizovan Ar i ima atomski broj 18. Ukupna zapremina svetske materije sadrži oko 0,02% argona. U prirodi se argon distribuira u slobodnom obliku, a ne u jedinjenjima. Atmosferski vazduh sadrži 0,93% argona i nepresušan je izvor njegove proizvodnje. Argon se takođe nalazi u zemljinoj kori (1,2·10–4%) i morska voda(0,45·10–4%).

Istorija otkrića argona

Godine 1892. engleski fizičar John Rayleigh empirijski otkrili da je litra dušika dobivenog preradom zraka teža više od litre dušika koji se oslobađa kao rezultat razgradnje bilo kojeg dušičnog spoja. Rayleigh, koji je do tada posvetio nekoliko godina proučavanju gustine gasova uopšte i azota posebno, krenuo je da pronađe rešenje za uzroke ovog fenomena.
Objavio je u časopisu Nature otvoreno pismo naučnicima širom sveta sa opisom rezultata eksperimenata i predlogom da se iznesu hipoteze o razlici u gustini gasa dobijenog od dva Različiti putevi. Čuveni engleski hemičar William Ramsay odgovorio je na ovo pismo. On je sugerirao da dušik koji se oslobađa iz zraka sadrži ranije nepoznati plin veće gustine od dušika.
Zajednički rad dva naučnika doveo je do proizvodnje potpuno novog elementa. Mjerenja su pokazala da se molekul nastalog plina sastoji od samo jednog atoma, što znači da je ovaj plin jednostavna supstanca.
Tokom svog istraživanja, naučnici su otkrili da je novi gas najinertnija poznata supstanca. Reaktivnost elementa prema hemijski aktivnim supstancama je skoro potpuno izostala.
Godine 1894. sačinjen je izvještaj o otkriću novog elementa, opisujući njegova svojstva i način njegovog otkrića. S obzirom na dobijene informacije, predsjedavajući skupa, dr. Medan, iznio je prijedlog da se plinu da naziv „argon“, što u prijevodu sa starogrčkog znači „neaktivan, lijen“.

Svojstva argona

Fizička svojstva
Argon je jednoatomski gas. Bezbojan je, bez ukusa i mirisa. U normalnim uslovima, njegova gustina je 1,7839 kg/m3. U 100 ml vode sobnoj temperaturi(20 °C) može rastvoriti do 3,3 ml argona. Tačka ključanja argona je -185,9 °C, a tačka topljenja je -189,3 °C.
Hemijska svojstva
Trenutno su poznata dva hemijska jedinjenja argona: HArF i CU(Ar)O. Mogu se nabaviti i sačuvati samo na niskim temperaturama.
Argon ne stvara hemijska jedinjenja, osim gore navedenih, ali je sposoban da formira klatrate (inkluzivna jedinjenja) sa supstancama koje se razlikuju po prisutnosti vodikovih veza između molekula. Atom argona u ovim jedinjenjima smješten je u kristalnu rešetku koju stvaraju takve tvari.
Argon je također sposoban da formira ekscimerne molekule (karakteriziraju ih stabilnost pobuđenih elektronskih stanja – kada je supstanca pod utjecajem električne struje – i nestabilnost osnovnih stanja). Na primjer, ako propuštate električnu struju kroz mješavinu hlora i argona, možete dobiti nestabilnu normalnim uslovima ArCl spoj.

Proizvodnja argona

Budući da Zemljina atmosfera sadrži približno 66 * 1013 tona argona, a kada se koristi, ovaj plin ne trpi apsolutno nikakve promjene, njegove rezerve na planeti mogu se smatrati neiscrpnim. U industriji velikih razmjera, argon nastaje kada se obični zrak razdvoji na kisik i dušik. To je nusproizvod i obnavlja se do skoro 99,99% čistoće. Osim toga, ovaj plin nastaje prilikom prerade otpada proizvodnje amonijaka.

Primena argona

Kao najjeftiniji i najpristupačniji od plemenitih plinova, argon postaje sve traženiji u područjima proizvodnje i potrošnje.
Argon se koristi za punjenje žarulja sa žarnom niti. Ranije se za ove svrhe koristio čisti dušik, ali je prijelaz na korištenje mješavine dušika i argona omogućio povećanje svjetlosnog učinka lampi. Osim toga, argon se također koristi u proizvodnji fluorescentnih sijalica.
IN poslednjih godina primio argon široku upotrebu u metalurškoj industriji, kao iu zavisnim industrijama. Okruženje argona ne dozvoljava kontakt rastopljenog metala sa drugim gasovima i vlažan vazduh prilikom obrade plutonijuma, titana, berilijuma, cirkonijuma, alkalnih i drugih metala. Zahvaljujući upotrebi električnog luka u izolaciji od argona, proces rezanja metala je nevjerovatno ubrzan, te je postalo moguće rezati najdeblje limove vatrostalnih metala. Slično zaštitne funkcije argon se koristi za stvaranje monokristala - poluvodiča i feroelektrika.
Tokom medicinske operacije Argon se često koristi za čišćenje prostora jer se ne može formirati hemijska jedinjenja zbog svoje inercije.
Osim toga, argon se koristi kao sredstvo za gašenje požara, za tretiranje suhih odijela u ronjenju, pa čak i kao sredstvo za gašenje požara. aditivi za hranu i kao pogonsko gorivo za aerosol boce.

Zanimljive činjenice o argonu

Pod uticajem električne struje, argon počinje da emituje ugodan, čak i plavo-plavi sjaj.
Niska toplotna provodljivost argona je zabilježena i korištena u proizvodnji gornje odjeće. Sloj argona od 4,5 mm može uspješno zamijeniti 14 mm čvrstih izolatora. Pumpanjem plina u jaknu, osoba može samostalno regulirati svoju toplinsku provodljivost, povećavajući ili smanjujući količinu ubrizgane tvari.
Jedna tona kalijuma može proizvesti do 3.100 atoma argona u toku jedne godine. Budući da prirodni minerali koji sadrže kalijum konstantno akumuliraju jedan od stabilnih izotopa argona, 40Ar, postaje moguće izmjeriti starost postojećih stijena. Ova metoda, nazvan kalij-argon, široko se koristi u polju nuklearne geohronologije.
Trenutno vodeći dobavljač argona u Ukrajini je kompanija DP Air Gas.