کاربرد گاز آرگون

کاربرد گاز آرگون

کاربرد گاز آرگون اگر شخصی از شما خواسته باشد که سه گاز فراوان موجود در جو زمین را نام ببرید ، ممکن است به ترتیب اکسیژن ، دی اکسید کربن و ازت را انتخاب کنید.

واقعیت کمی شناخته شده است که در پشت نیتروژن (N2) و اکسیژن (O2) ، سومین گاز فراوان آرگون گاز نجیب است که تقریباً زیر 1 درصد از ترکیبات غیب جو را تشکیل می دهد.

شش گاز نجیب نام خود را از این واقعیت می گیرند که ، از نظر شیمی  ، این عناصر از بین رفته اند ، و حتی آنها با عناصر دیگر واکنش نشان نمی دهند ، بنابراین برای تشکیل ترکیبات پیچیده تر به اتم های دیگر متصل نمی شوند.

با این وجود ، به جای اینکه آنها را در صنعت بی فایده قرار دهیم ، این تمایل به فکر تجارت اتمی شخص خود چیزی است که باعث می شود برخی از این گازها برای اهداف خاص مفید باشند.

پنج کاربرد عمده آرگون شامل قرارگیری آن در چراغ های نئون ، توانایی آن در تعیین سن مواد بسیار قدیمی ، استفاده از آن به عنوان عایق در ساخت فلز ، نقش آن به عنوان جوشکاری گاز و استفاده از آن در 3 بعدی می باشد.

مبانی اصیل گاز

شش گاز نجیب – هلیوم ، نئون ، آرگون ، کریپتون ، زنون و رادون – در جدول تناوبی عناصر ، بهترین ستون را اشغال می کنند. (هر بررسی یک عنصر شیمیایی باید با یک جدول تناوبی همراه باشد ؛ به منابع برای یک مثال تعاملی مراجعه کنید.) پیامدهای موجود در این واقعیت این است که گازهای نجیب هیچ الکترون قابل تقسیم ندارند.

در عوض مانند یک جعبه پازل که دقیقاً تعداد مناسب قطعات را دارد ، آرگون و پنج پسر عموی آن هیچ کمبود زیرزمینی ندارند که باید با کمک های عناصر دیگر اصلاح شود. اصطلاح رسمی برای این عدم واکنش گازهای نجیب “بی اثر” است.

مانند یک معمای کامل ، یک گاز نجیب از نظر شیمیایی بسیار پایدار است. این بدان معناست که در مقایسه با سایر عناصر دشوار است که با استفاده از یک پرتوی انرژی ، بیرونی ترین الکترون ها را از گازهای نجیب. این بدان معنی است که این عناصر – تنها عناصری که به عنوان گاز در دمای اتاق وجود دارند ، و سایر آنها مایعات یا جامد هستند – از انرژی یونیزاسیون بالایی برخوردار هستند.

هلیوم ، با یک پروتون و یک نوترون ، دومین عنصر فراوان در جهان در پشت هیدروژن است که تنها یک پروتون دارد. واکنش سنگین هسته ای و همجوشی هسته ای که درحال انجام است و ستارگان مسئولیت این امر را تشکیل می دهند ، اشیاء فوق العاده درخشان هستند که با اتم های بی شماری هیدروژن برای تشکیل اتم های هلیوم در طی یک دوره میلیاردها سال برخورد می کنند.

هنگامی که انرژی الکتریکی از یک گاز نجیب عبور می کند ، نور ساطع می شود. این مبنای علائم نئون است که اصطلاح عام برای هر چنین صفحه نمایش است که با استفاده از گاز نجیب ایجاد می شود.

 آرگون

آرگون ، به طور خلاصه Ar ، عنصر شماره 18 در جدول تناوبی است و آن را به عنوان سومین سبک از شش گاز نجیب در پشت هلیوم (اتمی شماره 2) و نئون (شماره 10) قرار می دهد. همانطور که از عنصری که تحت رادار شیمیایی و فیزیکی پرواز کند مگر اینکه برانگیخته شود وجود دارد ، بی رنگ ، بی بو و بی مزه است.

دارای وزن مولکولی 39.7 گرم در هر مول (همچنین به عنوان دالتون شناخته می شود) در پایدارترین تنظیمات آن است. ممکن است از خواندن دیگر به یاد بیاورید که اکثر عناصر در ایزوتوپ ها قرار می گیرند ، که نسخه هایی از همان عنصر با تعداد مختلف نوترون و در نتیجه جرم های مختلف است (تعداد پروتون ها تغییر نمی کند وگرنه هویت عنصر خود باید تغییر می کند) . این پیامدهای مهم در یکی از کاربردهای اصلی آرگون دارد.

موارد استفاده گاز

کاربرد گاز آرگون چراغ های نئون: همانطور که توضیح داده شد ، گازهای نجیب برای ایجاد چراغ های نئون مفید هستند. برای این منظور از آرگون به همراه نئون و کریپتون استفاده می شود. هنگامی که الکتریسیته از گاز آرگون عبور می کند ، به طور موقت بیشترین الکترون های مداری را تحریک می کند و باعث می شود که آنها به طور خلاصه به یک “پوسته” یا سطح انرژی بالاتر پرش کنند. هنگامی که الکترون به سطح انرژی سفارشی خود بازگردد ، یک فوتون – یک بسته بی نور از نور – ساطع می کند.

دوستیابی رادیو ایزوتوپ: آرگون را می توان به همراه پتاسیم یا K که عنصر شماره 19 در جدول تناوبی است ، استفاده کرد تا از اشیاء تا 4 میلیارد سال قدمت زده استفاده کنید. روند کار به این صورت انجام می شود:

پتاسیم معمولاً دارای 19 پروتون و 21 نوترون است که تقریباً همان جرم اتمی آرگون را تشکیل می دهد (کمی زیر 40) اما با ترکیب متفاوتی از پروتون ها و نوترون ها. هنگامی که یک ذره رادیواکتیو معروف به ذره بتا با پتاسیم برخورد می کند ، می تواند یکی از پروتون های موجود در هسته پتاسیم را به یک نوترون تبدیل کند و خود اتم را به آرگون (18 پروتون ، 22 نوترون) تبدیل کند. این اتفاق با سرعت قابل پیش بینی و ثابت با گذشت زمان و بسیار آهسته اتفاق می افتد. بنابراین اگر دانشمندان نمونه ای از ، مثلاً سنگ آتشفشانی را بررسی کنند ، می توانند نسبت آرگون به پتاسیم موجود در نمونه (که با گذشت زمان افزایش می یابد) را با نسبت موجود در نمونه “کاملاً جدید” مقایسه کنند و تعیین کنند که قدمت دارد. سنگ است

توجه داشته باشید که این امر با “قدمت کربن” متفاوت است ، اصطلاحی که غالباً به طور نادرست برای مراجعه به روش های پوسیدگی رادیواکتیو برای به روز کردن اشیای قدیمی استفاده می شود. قدمت کربن ، که فقط یک نوع خاص از قرار گرفتن در معرض رادیوایزوتوپ است ، فقط برای اشیاء شناخته شده برای هزاران سال مفید است.

Gas Shield در جوشکاری: آرگون در جوشکاری آلیاژهای مخصوص و همچنین در جوشکاری فریم های خودرو ، صدا خفه کن و سایر قطعات خودرو استفاده می شود. به آن سپر گازی گفته می شود زیرا با آنچه گازها و فلزات در مجاورت فلزات جوش داده شده در حال حرکت هستند ، واکنش نشان نمی دهد. این امر فقط به دلیل وجود گازهای واکنشی مانند ازت و اکسیژن ، فضا و سایر واکنشهای ناخواسته را در این نزدیکی ایجاد می کند.

عملیات حرارتی: از آرگون به عنوان یک گاز بی اثر می توان برای تهیه فرآیندهای تصفیه حرارتی بدون اکسیژن و ازت استفاده کرد.

چاپ 3 بعدی: کاربرد گاز آرگون آرگون در زمینه رشد چاپ سه بعدی مورد استفاده قرار می گیرد. در حین گرم کردن سریع و خنک کننده مواد چاپ ، گاز از اکسیداسیون فلز و سایر واکنش ها جلوگیری می کند و می تواند تأثیر تنش را محدود کند. آرگون همچنین می تواند با سایر گازها مخلوط شود تا در صورت لزوم مخلوط مخصوص ایجاد شود.

تولید فلز: مانند نقش آن در جوشکاری ، آرگون می تواند از طریق فرآیندهای دیگر در سنتز فلزات مورد استفاده قرار گیرد زیرا از اکسیداسیون (زنگ زدگی) و جابجایی ناخواسته گازهایی مانند مونوکسید کربن جلوگیری می کند.

  خطرات گاز

متأسفانه این آرگون از نظر شیمیایی بی اثر است به معنای عاری از خطرات احتمالی سلامتی نیست. گاز آرگون می تواند پوست و چشم در تماس را تحریک کند و در فرم مایع آن می تواند باعث سرمازدگی شود (استفاده های نسبتاً کمی از روغن آرگون وجود دارد و “روغن آرگان” که یک ماده اصلی در مواد آرایشی است ، حتی از راه دور به اندازه آرگون نیست) ) مقادیر زیاد گاز آرگون در هوای داخلی می تواند اکسیژن را جابجا کند و بسته به میزان موجود در آرگون ، مشکلات تنفسی از خفیف تا شدید را در پی دارد.

این منجر به علائم خفگی از جمله سردرد ، سرگیجه ، گیجی ، ضعف و لرز در انتهای خفیف تر و اغما و حتی مرگ در شدیدترین موارد می شود.

کاربرد گاز آرگون : در موارد شناخته شده پوست یا چشم ، شستشو و شستشو با آب گرم روش درمانی مطلوب است. هنگام استنشاق آرگون ، ممکن است نیاز به حمایت استاندارد تنفسی ، از جمله اکسیژن رسانی به وسیله ماسک ، باشد تا سطح اکسیژن خون به حالت عادی برگردد. اخراج فرد مبتلا از محیط غنی از آرگون نیز لازم است.