Argon

Argon
	chlor ← argon → –
	Wygląd
	bezbarwny
	argon świecący w silnym polu elektrycznym
	; Widmo emisyjne argonu
	Ogólne informacje
Nazwa, symbol, l.a.	argon, Ar, 18; (łac. argon)
Grupa, okres, blok	18, 3, p
Stopień utlenienia	0
Właściwości metaliczne	gaz szlachetny
Masa atomowa	39,95 ± 0,16
Stan skupienia	gazowy
Gęstość	1,784 kg/m³
Temperatura topnienia	−189,36 °C (69 kPa; punkt potrójny)
Temperatura wrzenia	−185,847 °C
Numer CAS	7440-37-1
PubChem	23968
Właściwości atomowe
Promień; • atomowy; • walencyjny; • van der Waalsa	; obl. 71 pm; 97 pm; 188 pm
Konfiguracja elektronowa	[Ne]3s23p6
Zapełnienie powłok	2, 8, 8; (wizualizacja powłok)
Elektroujemność; • w skali Allreda	; 3,20
Potencjały jonizacyjne	I 1520,6 kJ/mol; II 2665,8 kJ/mol; III 3931 kJ/mol
Właściwości fizyczne
Punkt krytyczny	−122,28 °C; 4,898 MPa
Ciepło parowania	6,447 kJ/mol
Ciepło topnienia	1,188 kJ/mol
Ciepło właściwe	520 J/(kg·K)
Przewodność cieplna	0,01772 W/(m·K)
Układ krystalograficzny	regularny ściennie centrowany
Prędkość dźwięku	319 m/s (293,15 K)
Objętość molowa	22,56×10−6 m³/mol
Najbardziej stabilne izotopy
Niebezpieczeństwa
	Karta charakterystyki: dane zewnętrzne firmy Sigma-Aldrich [dostęp 2020-01-02]
	Globalnie zharmonizowany system; klasyfikacji i oznakowania chemikaliów
	Na podstawie podanej karty charakterystyki
Uwaga
Zwroty H	H280
Zwroty P	P410+P403
	NFPA 704
Na podstawie; podanego źródła	0 0 0
Numer RTECS	CF2300000
	Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą; warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa)
	Multimedia w Wikimedia Commons
	Hasło w Wikisłowniku

Argon (Ar, łac. argon) – pierwiastek chemiczny będący gazem szlachetnym. Jest praktycznie niereaktywny i nie ma żadnego znaczenia biologicznego, jest także jednym ze składników powietrza. Argon wyodrębnili i zidentyfikowali Lord Rayleigh i sir William Ramsay w 1894 roku, usuwając z powietrza tlen, azot, dwutlenek węgla i parę wodną^[6].

Atomy argonu mogą zostać uwięzione w sieci innych cząsteczek tworząc klatraty, np. Ar₆(H₂O)₄₆ i Ar(hydrochinon)₃. W roku 2000 doniesiono o otrzymaniu pierwszego związku argonu, fluorowodorku HArF^[7].

Izotopy stabilne to ³⁶Ar, ³⁸Ar i ⁴⁰Ar.

Występujący na Ziemi argon ma wyższą masę atomową (39,948 u) niż następny po nim potas (39,0983 u). Jest to spowodowane tym, że nietrwały izotop potasu ⁴⁰K przechodzi w argon (prawie cały argon na Ziemi pochodzi właśnie z tego źródła), zgodnie z reakcjami (kanałami rozpadu):

{}_{19}^{40}{\hbox{K}}+{e^{-}}\;\to \;{}_{18}^{40}{\hbox{Ar}}+\nu _{e}

(wychwyt elektronu 10,72%)

{}_{19}^{40}{\hbox{K}}\;\to \;_{18}^{40}{\hbox{Ar}}+{e^{+}}+\;\nu _{e}

(rozpad beta plus 0,001%)

{}_{19}^{40}{\hbox{K}}\;\to \;_{20}^{40}{\hbox{Ca}}+{e^{-}}+{\overline {\nu }}_{e}

(rozpad beta minus 89,28%)^[8]^[9]

Dominujący izotop potasu ³⁹K jest natomiast stabilny.

W atmosferze ziemskiej argon występuje w ilości 0,934% objętościowo (1,29% wagowo^[10]).

Wykorzystanie

Skroplenie argonu (a także jego zestalenie) zostało dokonane po raz pierwszy przez polskiego fizyka i chemika, profesora UJ w Krakowie Karola Olszewskiego w 1895 roku^[11].

Argon jest wykorzystywany do procesów chemicznych potrzebujących niereaktywnej atmosfery, jeśli nawet atmosfera azotu byłaby zbyt reaktywna. Z tego samego powodu jest jednym z podstawowych gazów (obok dwutlenku węgla) stosowanych w spawaniu w atmosferze ochronnej. Jego zaletą jako atmosfery ochronnej jest też jego większa gęstość od gęstości powietrza, dzięki czemu nie jest wypierany z nieszczelnej aparatury, lecz „ściele” się na jej dnie. Używa się go też w żarówkach, a dzięki niższej od powietrza przewodności cieplnej, podobnie jak krypton, wykorzystywany jest do wypełniania szyb zespolonych w nowoczesnych oknach. Argonem są wypełniane dyski twarde komputerów, w celu zmniejszenia zużycia talerzy i głowic czytających. W postaci mieszanin wypełnia się nim też detektory promieniowania^[10].

Od 1976 roku pod kierownictwem dr Franklina Chang-Díaz trwają badania laboratoryjne nad wykorzystaniem argonu w silniku plazmowym o zmiennym impulsie właściwym^[12].

Jony argonu Ar⁺ są wykorzystywane jako ośrodek czynny w laserze argonowym.

Argon-41

Izotop argon-41, o okresie półrozpadu 110 minut, emitujący cząstki beta o energii 1,2 M eV i gamma (1,29 MeV), powstaje (w wyniku aktywowania neutronami termicznymi argonu-40) w dużych ilościach w reaktorach jądrowych, zwłaszcza tych chłodzonych powietrzem. Emitowany jest kominami wentylacyjnymi. Poziom jego aktywności nazywany jest aktywnością argonową. Organizmy żywe są narażone jedynie na napromieniowanie zewnętrzne, gdyż jako gaz szlachetny nie jest metabolizowany^[10]^[13].

Uwagi

↑ Podana wartość stanowi przybliżoną standardową względną masę atomową (ang. abridged standard atomic weight) publikowaną wraz ze standardową względną masą atomową, która wynosi [39,792; 39,963]. Z uwagi na zmienność abundancji izotopów pierwiastka w naturze, wartości w nawiasach klamrowych stanowią zakres wartości względnej masy atomowej dla naturalnych źródeł tego pierwiastka. Zob. Prohaska i in. 2021 ↓, s. 584.

Przypisy

↑ ^a ^b Lide 2009 ↓, s. 4-49.
↑ Lide 2009 ↓, s. 6-51.
↑ Argon (nr 00752) (ang.) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck) na obszar Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2011-09-30]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
↑ ThomasT. Prohaska ThomasT. i inni, Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report), „Pure and Applied Chemistry”, 94 (5), 2021, s. 573–600, DOI: 10.1515/pac-2019-0603 (ang.).
↑ Wartość dla ciała stałego wg: Singman, Charles N. Atomic volume and allotropy of the elements. „Journal of Chemical Education”. 61 (2), s. 137–142, 1984. DOI: 10.1021/ed061p137.
↑ Ignacy Eichstaedt: Księga pierwiastków. Warszawa: Wiedza Powszechna, 1973, s. 71. OCLC 839118859.
↑ Khriachtchev L, Pettersson M, Runeberg N, Lundell J, Rasanen M. A stable argon compound. „Nature”. 406 (6798), s. 874–876, 2000. DOI: 10.1038/35022551. PMID: 10972285.
↑ Emery, G T. Perturbation of Nuclear Decay Rates. „Annual Review of Nuclear Science”. 22 (1), s. 165–202, 1972. DOI: 10.1146/annurev.ns.22.120172.001121.
↑ S.B. Samat, S. Green, A.H. Beddoe. The 40K activity of one gram of potassium. „Phys Med Biol”. 42 (2), s. 407–413, 1997. DOI: 10.1088/0031-9155/42/2/012. PMID: 9044422.
↑ ^a ^b ^c Ryszard Szepke: 1000 słów o atomie i technice jądrowej. Wydawnictwo Ministerstwa Obrony Narodowej, 1982. ISBN 83-11-06723-6. (pol.).
↑ Orłowski 1979 ↓, s. 328,479.
↑ Opis historii prac na stronie Adastrarocket, firmie zatrudniającej dr. Chang-Díaz
↑ red. nacz. tomu Jan Zienkiewicz: red. nacz. Heliodor Chmielewski: Encyklopedia Techniki. T. Energia jądrowa. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1970, s. 16, seria: Encyklopedia Techniki.

Bibliografia

David R.D.R. Lide David R.D.R. (red.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, wyd. 90, Boca Raton: CRC Press, 2009, ISBN 978-1-4200-9084-0 (ang.).
Bolesław Orłowski: Encyklopedia odkryć i wynalazków. Warszawa: Wiedza Powszechna, 1979. ISBN 83-214-0021-3.

[4] Podana wartość stanowi przybliżoną standardową względną masę atomową (ang. abridged standard atomic weight) publikowaną wraz ze standardową względną masą atomową, która wynosi [39,792; 39,963]. Z uwagi na zmienność abundancji izotopów pierwiastka w naturze, wartości w nawiasach klamrowych stanowią zakres wartości względnej masy atomowej dla naturalnych źródeł tego pierwiastka. Zob. Prohaska i in. 2021 ↓, s. 584.

[CITEREFLide2009'''4'''-49-1] Lide 2009 ↓, s. 4-49.

[CITEREFLide2009'''6'''-51-2] Lide 2009 ↓, s. 6-51.

[Fluka-US-3] Argon (nr 00752) (ang.) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck) na obszar Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2011-09-30]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)

[CIAAW-5] ThomasT. Prohaska ThomasT. i inni, Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report), „Pure and Applied Chemistry”, 94 (5), 2021, s. 573–600, DOI: 10.1515/pac-2019-0603 (ang.).

[Singman1984-6] Wartość dla ciała stałego wg: Singman, Charles N. Atomic volume and allotropy of the elements. „Journal of Chemical Education”. 61 (2), s. 137–142, 1984. DOI: 10.1021/ed061p137.

[IE-7] Ignacy Eichstaedt: Księga pierwiastków. Warszawa: Wiedza Powszechna, 1973, s. 71. OCLC 839118859.

[Khriachtchev-8] Khriachtchev L, Pettersson M, Runeberg N, Lundell J, Rasanen M. A stable argon compound. „Nature”. 406 (6798), s. 874–876, 2000. DOI: 10.1038/35022551. PMID: 10972285.

[Emery1972-9] Emery, G T. Perturbation of Nuclear Decay Rates. „Annual Review of Nuclear Science”. 22 (1), s. 165–202, 1972. DOI: 10.1146/annurev.ns.22.120172.001121.

[Samat-1997-10] S.B. Samat, S. Green, A.H. Beddoe. The 40K activity of one gram of potassium. „Phys Med Biol”. 42 (2), s. 407–413, 1997. DOI: 10.1088/0031-9155/42/2/012. PMID: 9044422.

[slow1000-11] Ryszard Szepke: 1000 słów o atomie i technice jądrowej. Wydawnictwo Ministerstwa Obrony Narodowej, 1982. ISBN 83-11-06723-6. (pol.).

[CITEREFOrłowski1979328,479-12] Orłowski 1979 ↓, s. 328,479.

[13] Opis historii prac na stronie Adastrarocket, firmie zatrudniającej dr. Chang-Díaz

[ET-14] red. nacz. tomu Jan Zienkiewicz: red. nacz. Heliodor Chmielewski: Encyklopedia Techniki. T. Energia jądrowa. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1970, s. 16, seria: Encyklopedia Techniki.

[6]

[a]

[4]

[1]

[2]

[5]

[3]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]