Argon

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
Argon
  [Ne] 3s2 3p6
36 Ar
18
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
↓ Periodická tabulka ↓
Zářící argon
Zářící argon
Obecné
Název, značka, číslo Argon, Ar, 18
Cizojazyčné názvy lat. Argon
Skupina, perioda, blok 18. skupina, 3. perioda, blok p
Chemická skupina Vzácné plyny
Koncentrace v zemské kůře 0,04 až 4 ppm
Koncentrace v mořské vodě 0,6 mg/l
Vzhled Bezbarvý plyn
Identifikace
Registrační číslo CAS
Atomové vlastnosti
Relativní atomová hmotnost 39,944
Atomový poloměr 71 pm
Kovalentní poloměr 106 pm
Van der Waalsův poloměr 188 pm
Elektronová konfigurace [Ne] 3s2 3p6
Ionizační energie
První 1520,6 KJ/mol
Druhá 2665,8 KJ/mol
Třetí 3931 KJ/mol
Látkové vlastnosti
Krystalografická soustava Krychlová plošně centrovaná
Molární objem 22,56×10−6 m3/mol
Mechanické vlastnosti
Hustota 0,0017838 g/cm3
Skupenství Plynné
Tlak syté páry 100 Pa při 53K
Rychlost zvuku 323 m/s
Termické vlastnosti
Tepelná vodivost 17,72×10−3 W⋅m−1⋅K−1
Termodynamické vlastnosti
Teplota tání −189,35 (83,8 K)
Teplota varu −185,85 (87,3 K)
Skupenské teplo tání 1,1084 KJ/mol
Skupenské teplo varu 6,274 KJ/mol
Měrná tepelná kapacita 520 Jkg−1K−1
Elektromagnetické vlastnosti
Magnetické chování Diamagnetický
Argon Spectrum.png
Izotopy
I V (%) S T1/2 Z E (MeV) P
36Ar 0,337% je stabilní s 18 neutrony
37Ar umělý 35 dní ε 0,813 37Cl
38Ar 0,063% je stabilní s 20 neutrony
39Ar umělý 269 roků β 0,565 39K
40Ar 99,600% je stabilní s 22 neutrony
41Ar umělý 109,34 min β 2,49 41K
42Ar umělý 32,9 roků β 0,600 42K
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky
SI a STP (25 °C, 100 kPa).
Ne
Chlor Ar

Kr

Argon, chemická značka Ar, (lat. Argon) je chemický prvek patřící mezi vzácné plyny, které tvoří přibližně 1 % zemské atmosféry.

Základní fyzikálně-chemické vlastnosti[editovat | editovat zdroj]

Jedna ze dvou doposud známých sloučenin argonu – HArF

Bezbarvý plyn, bez chuti a zápachu, nereaktivní, úplně inertní. V 1 litru vody se rozpustí 33,6 ml argonu (je dokonce rozpustnější než kyslík). Ještě o něco lépe se rozpouští v nepolárních organických rozpouštědlech. Argon lze adsorbovat na aktivním uhlí.

Argon se stejně jako ostatní vzácné plyny snadno ionizuje, a v ionizovaném stavu září. Toho se využívá v osvětlovací technice. Argon září při větší koncentraci červeně, při nižších přechází přes fialovou a modrou až k bílé barvě.

V roce 2000 byla připravena první sloučenina argonu - HArF.[1] Syntéza byla provedena reakcí argonu s fluorovodíkem v matrici z jodidu cesného při teplotě 8 K. Sloučenina je stabilní do teploty 40 K.

Kousek tajícího argonu

Historický vývoj[editovat | editovat zdroj]

Henry CavendishJoseph Priestley předpokládal přítomnost argonu ve vzduchu již v roce 1785, když se jim podařilo ze vzduchu odstranit kyslík reakcí s rozžhavenou mědí, oxid uhličitý rozpuštěním ve vodě a dusík odstranili působením elektrických výbojů na jeho směs s kyslíkem, při čemž vznikají oxidy dusíku a ty se rozpouští ve vodě za vzniku kyseliny dusičné. Plyn, který v nádobě zůstal, je atmosférický argon, který obsahuje pouze další vzácné plyny.

Objev argonu je oficiálně připisován lordu RayleighoviWilliamu Ramsayovi roku 1894, kteří prvek objevili stejným způsobem jako Henry CavendishJoseph Priestley a pomocí zkoumání spektrálních čar došli k názoru, že se jedná o nový prvek a pojmenovali ho podle jeho netečnosti argon – líný.

Výskyt a získávání[editovat | editovat zdroj]

Argon je hojně zastoupen v zemské atmosféře. Tvoří přibližně její 1 % (ve 100 l vzduchu je 934 ml argonu) je proto poměrně snadno získáván frakční destilací zkapalněného vzduchu. Atmosférický argon lze získat způsobem popsaným v historickém vývoji nebo frakční adsorpcí na aktivní uhlí při teplotě kapalného vzduchu.

Využití[editovat | editovat zdroj]

Argonová výbojka
  • Inertních vlastností argonu se využívá především při svařování kovů, kde tvoří ochrannou atmosféru kolem roztaveného kovu a zabraňuje vzniku oxidůnitridů a tím zhoršování mechanických vlastností svaru.
  • V metalurgii se ochranná atmosféra argonu nasazuje při tavení slitin hliníku, titanu, mědi, platinových kovů a dalších.
  • Růst krystalů superčistého křemíkugermania pro výrobu polovodičových součástek pro výpočetní techniku se uskutečňuje v atmosféře velmi čistého argonu.
  • Argon se ve směsi s dusíkem používá jako ochranná atmosféra žárovek a jako prostředí pro uchovávání potravin. V této směsi se také používá k plnění sáčků (například brambůrek), které jsou takto ochráněny před zvlhnutím a před rozmačkáním.
  • Čistého argonu se používá ve výbojkách, elektrických obloucích a doutnavých trubicích, kde podle koncentrace dokáže vytvořit červenou, fialovou, modrou a bílou barvu.
  • Výrazný přínos pro analytickou chemii znamenal objev a technické zvládnutí práce s dlouhodobě udržitelným plazmatem, indukčně vázaným plazmatem, označovaným obvykle zkratkou ICP. Jako nejvhodnější médium pro přípravu tohoto plazmatu se ukázal právě čistý argon. Proudící plyn o průtoku 10 – 20 l/min je přitom ve speciálním hořáku buzen vysokofrekvenčním proudem o frekvenci řádově desítek MHz a příkonu 0,5 – 2 kWh. Tímto způsobem je možno udržet argonové plazma o teplotě 6 – 8000 K po téměř neomezenou dobu. V současné době se toto medium uplatňuje ve dvou analytických technikách:
    • ICP-OES neboli optická emisní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem, která vychází ze skutečnosti, že při teplotě nad 6 000 K je vybuzena velká většina emisních čar ve spektrech prvků. Analyzovaný roztok je dávkován do plazmatu, kde se okamžitě odpaří a dojde k disociaci všech chemických vazeb. Kvalitním monochromátorem jsou pak monitorovány úseky emisního spektra, ve kterých se nacházejí emisní linie analyzovaných prvků. Změřená intenzita emitovaného záření o vlnové délce emisní line je úměrná koncentraci měřeného prvku v roztoku.
    • ICP-MS neboli hmotnostní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem, kde se využívá faktu, že většina atomů, které se plazmatu dostanou, je vysokou energií toho prostředí ionizována za vzniku iontů M+. Vzniklé ionty jsou poměrně komplikovaným systémem přechodových komor převedeny do prostředí o tlaku řádově 10−5 Torr a dále do klasického kvadrupolového analyzátoru. Analyzátor provede několik set až několik tisíc skenů počtu iontů na zvolených hodnotách hmotností atomů a vyhodnotí obsahy prvků v měřeném roztoku na základě získané intenzity signálu.

Odkazy[editovat | editovat zdroj]

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. RÄSÄNEN, Markku; KHRIACHTCHEV, Leonid; PETTERSSON, Mika. http://www.nature.com/doifinder/10.1038/35022551. Nature. , roč. 406, čís. 6798, s. 874–876. Dostupné online. DOI:10.1038/35022551.  

Literatura[editovat | editovat zdroj]

  • Cotton F.A., Wilkinson J.:Anorganická chemie, souborné zpracování pro pokročilé, ACADEMIA, Praha 1973
  • Holzbecher Z.:Analytická chemie, SNTL, Praha 1974
  • Dr. Heinrich Remy, Anorganická chemie 1. díl, 1. vydání 1961
  • N. N. Greenwood – A. Earnshaw, Chemie prvků 1. díl, 1. vydání 1993 ISBN 80-85427-38-9

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]