Соединения с аргоном: Газ аргон — свойства, сферы применения, температура плавления и замерзания, технический состав, давление
alexxlab | 24.06.2023 | 0 | Разное
Ключевые свойства аргона для широкого применения в промышленности
14.04.2022
Инертные газы не вступают в реакцию с другими веществами, не участвуют в синтезе химических соединений, не поддерживают процессы горения. И тем не менее, такие газы широко применяются в промышленности, где их физико-химические свойства максимально востребованы и актуальны. Один из таких газов – аргон. Его задействуют в сварочных операциях, раскрое металла, химических реакциях, на пищевых производствах, при сборке электроники и т. д.
Свойства и характеристики газа аргона
Важнейшее отличительное качество аргона – его инертность, то есть неспособность вступать в любые химические реакции. Этот газ тяжелее воздуха, практически не растворяется в воде, при нормальных условиях бесцветный, не имеет вкуса и запаха, не подвержен горению, отличается низкой теплопроводностью. Аргон не ядовит, его доля в воздушной массе составляет 0,9 % объема. Газ имеет плотность 1,784 кг/м3, температура кипения в ректификационной установке -185,8 °C. Благодаря доступности получения и низкой стоимости потребность заказать аргон с доставкой возникает у множества промышленных предприятий, строительных компаний и научно-исследовательских центров.
Применение аргона в различных отраслях
Аргон востребован во многих отраслях промышленности, в народном хозяйстве и даже в быту. Его применение распространено в следующих сферах:
- пищевое производство – при помощи газа из резервуаров вытесняют кислород и воду для долгого хранения продукции, добавка в виде аргона также применяется в производстве упаковки продовольственных товаров;
- металлообработка – аргон создает защитную среду, благодаря которой металлы и сплавы не вступают в реакцию с кислородом во время сварки, также газ используют при плазменном раскрое и резке;
- изготовление осветительного оборудования – с применением аргона люминесцентные лампы и лампы накаливания становятся более долговечными и эффективными;
- сборка стеклопакетов – газом заполняют светопрозрачные конструкции для лучшей тепло- и звукоизоляции окон;
- медицина – аргон задействуют в методах щадящей хирургии, при остановке кровотечений;
- химическая отрасль – используя аргон, специалисты анализируют чистоту веществ, обрабатывают металлы и расплавы.
Как лучше приобретать аргон?
Потребителям доступен аргон двух видов: в сжиженном и газообразном состоянии, в зависимости от сферы применения и условий эксплуатации. Наиболее выгодный вариант покупки – обмен баллонов с аргоном. Обменивая старые баллоны, клиент сразу же получает аттестованные заполненные емкости, готовые к эксплуатации. В случае если заказчик впервые приобретает газ, ему необходимо купить новую заполненную емкость, также готовую к использованию. В дальнейшем баллон используют для обмена. При необходимости у компании-поставщика технических газов можно приобрести дополнительное газобаллонное оборудование, например горелки.
плотность, формула, газ, атомная, молекулярная масса
Аргон – это химический элемент, занимающий в периодической таблице Д.И. Менделеева место под номером 18. Инертный, по-другому благородный, одноатомный газ аргон, который, при нормальных условиях не вступает в химические реакции и является чистым веществом, незаменим во многих сферах человеческой деятельности.
В данной статье рассказывается о его физических и химических свойствах, областях применения, технике безопасности при использовании.
Содержание
- Происхождение названия
- Распространенность
- Во вселенной
- Распространение в природе
- Физические свойства
- Химические свойства
- Атомная и молекулярная масса
- Изотопы
- Ионы
- Молекула и атом
- Молярная масса
- Получение
- Биологическая роль
- Область применения
- Окраска баллона
- Зависимость давления аргона в баллоне от температуры
- Техника безопасности при работе с аргоном
Происхождение названия
Впервые с аргоном во второй половине XVIII века столкнулся английский ученый Кавендиш при изучении состава воздуха.
Во время проведения эксперимента после удаления с помощью химических реакций кислорода и азота в трубке оставался небольшой пузырек газа, который не реагировал на внешние воздействия. Его размер составлял около 1/120 первоначального объема. Понять причину этого Кавендишу не удалось.
И только более чем через столетие, на исходе XIX века, совместные усилия ученых Рэлея и Рамзая, также англичан, привели к ликвидации белого пятна в периодической таблице.
Они заинтересовались разницей в весе двух объемов азота, равных 1 л, один из которых был получен из воздуха, другой – в результате химической реакции. Эта разница составляла 1,6 мг и не могла быть отнесена на счет погрешности измерения.
Ученые предположили, что в первом случае, кроме азота, присутствует неизвестный газ, что и подтвердил последующий спектральный анализ. Поскольку этот газ оказался химически неактивным, то есть не вступал в какие-либо реакции, то и название он получил соответствующее.
В переводе с древнегреческого языка ἀργός (читается как «аргос») – медленный, ленивый.
Несколько позднее, также с помощью спектрального анализа, были открыты и другие инертные газы, присутствующие в составе атмосферы, хотя и в значительно меньших, чем аргон, количествах.
Распространенность
Температура кипения аргона при атмосферном давлении очень низка, поэтому на Земле его можно встретить лишь в виде газа.
По количеству в составе атмосферного воздуха, которое составляет около 1%, элемент уступает лишь азоту и кислороду, и это в несколько десятков раз больше, чем общее количество других инертных газов – ксенона, криптона, гелия, неона.
Поэтому он наиболее популярен. А такого содержания в воздухе вполне достаточно для промышленной добычи, тем более что после использования газ практически полностью возвращается в атмосферу, не вступая в какие-либо реакции по причине своей инертности.
Чтобы понять, как добывают аргон, необходимо учесть, что температуры кипения кислорода и азота различны и равны, соответственно, 90 °К (-183 °С) и 77 °К (-196 °С). В то же время аргон закипает при температуре, большей, чем азот, и меньшей, чем кислород.
Данную физическую особенность и используют инженеры, чтобы получить газ в чистом виде. Происходит это при низкотемпературной ректификации воздуха, то есть разделения его на азот и кислород путем многократного ожижения и испарения. Аргон в этом процессе появляется в качестве побочного продукта.
Во вселенной
В окружающей наш мир материи аргона немного – всего 0,02% от общей массы.
Ученые обнаружили его входящим вместе с еще одним инертным газом – неоном в состав некоторых звезд, а также планетарных туманностях – оболочках ионизированных газов, образующихся вокруг звезд на исходе их существования.
Рис. 1. Планетарная туманностьРаспространение в природе
На нашей планете, кроме атмосферы, аргон содержится в земной коре и морской воде, но в значительно меньшей степени – его количество составляет лишь тысячные доли процента от общей массы.
Физические свойства
1 см3 аргона в газообразном состоянии при стандартных условиях весит 1,78×10-3г, что означает, что его плотность равна 1,78×10-3г/см3.
То есть аргон тяжелее, чем воздух, который имеет плотность 1,2×10-3г/см3. Поэтому при попадании в атмосферу из какой-либо емкости, например, газового баллона, аргон будет занимать объем в нижней части помещения, вытесняя оттуда воздух и постепенно с ним смешиваясь.
Температура конденсации аргона, то есть его кипения, в условиях атмосферного давления равна 87,3 °К (-185,9 °С). При температуре 83,8 °К (– 189,3 °С) жидкость отвердевает. Плотность аргона в жидком состоянии при давлении в одну атмосферу равна 1,39х103 кг/м3.
Химические свойства
Рис. 2.Аргон в таблице Менделеева и его формула.Аргон является инертным газом, не имеющим ни запаха, ни вкуса, ни цвета и в периодической таблице занимает место среди других неметаллов в столбце с прочими благородными газами. Его химическая формула – Ar (первые две буквы латинского слова argon).
Атомная и молекулярная масса
Атомной массой называется средняя масса существующих в земных условиях изотопов с учетом их распространенности. Для аргона она составляет 39,948. Его молекулярная масса равна атомной.
Изотопы
Изотопы – это разновидности атомов с одинаковым зарядом ядра и различной массой. На Земле существуют следующие изотопы аргона:
- 40Ar с ядром, состоящим из 18 протонов и 22 нейтронов в земной атмосфере представлен наиболее всего – 99,6% от общего количества газа;
- 36Ar (18 нейтронов) – 0,337%;
- 38Ar (20 нейтронов) – 0,063%.
Источником изотопа 40Ar является изотоп калия 40К, являющийся радиоактивным и попадающий на поверхность земли вместе с продуктами извержения вулканов.
Также существуют изотопы, создаваемые искусственно. Их масса может иметь значение от 30 до 55 атомных единиц, но они нестабильны. Наиболее устойчивым является 39Ar с периодом полураспада, составляющим 269 лет, самые неустойчивые существуют в течение десятков наносекунд.
Ионы
Для того чтобы оторвать от атома электрон, необходимо потратить энергию, которая называется энергией ионизации.
Для создания катиона (положительно заряженного иона) Ar+ потребуется 1520 кДж/моль. Это можно осуществить с помощью пропускания через газ электрических разрядов.
Молекула и атом
Атом имеет положительно заряженное ядро, в состав которого входит 18 протонов. Вокруг ядра по трем орбитам вращаются 18 электронов – 2 на первой, на второй и третьей – по 8.
Рис. 3. Планетарная модель атома ArТаким образом, внешняя орбита заполнена электронами полностью. Именно этим объясняется отсутствие каких-либо химических соединений с участием аргона – при нормальных условиях он существует только в свободном виде.
Такое свойство присуще всем остальным инертным газам – у каждого из них внешняя электронная орбита заполнена полностью.
Молекула по этой же причине состоит из одного атома и так же, как и атом, обозначается – Ar.
Читать также: Виды аттестации сварщиков
Молярная масса
Один моль – это 6,02х1023 молекул данного вещества. Величина 6,02х1023 называется числом Авогадро и обозначается как NA. Молярная масса, определяющая свойства аргона, как и любого газа – это масса одного моля. Для аргона она равна 39,948 г/моль.
Получение
Чаще всего аргон получают с помощью криогенной ректификации воздуха. Для этого воздух сначала тщательно очищают от частиц пыли, прогоняя через несколько фильтров, осушают, затем сжимают при помощи компрессоров до перехода в состояние жидкости.
Последнюю отправляют в ректификационную колонну – устройство, в котором при различных температурах происходит последовательное испарение азота, аргона и кислорода.
Аргонная фракция, содержащая 12%, аргона, подвергается еще одной ректификации, в результате чего доля газа в смеси доходит до 85%, остальное приходится на кислород с небольшим количеством азота.
Рис. 4. Оборудование для разделения воздухаТакой газ называют сырым аргоном и уже из него получают чистый аргон, который в зависимости от количества оставшихся примесей в соответствии с ГОСТ 10157-62 может быть трех марок:
- марка А – объемный процент содержания аргона, не менее 99,99%.
Применяется при сварке титановых сплавов, нержавеющей стали, конструкционной стали – при повышенных требованиях к прочности;
- марка Б – не менее 99,96%. Используется во время сварки алюминия, менее активных, чем титан, цветных металлов;
- марка В – не менее 99,90%. Востребована при работе с жаростойкими сплавами, алюминиевыми материалами, конструкционными сталями. Часто используется совместно с углекислым газом и кислородом.
Еще один способ получения аргона – при синтезировании аммиака. Побочным продуктом реакции является продувочный газ, содержащий до 20% аргона, причем стоимость его получения заметно ниже.
Читать также: реестр НАКС поиск сварщиков по фамилии
Биологическая роль
Под биологической ролью элемента подразумевается его участие в жизнедеятельности каких-либо организмов. Аргон в таких процессах участия не принимает, следовательно, этой роли не выполняет.
Область применения
Аргон применяется в самых различных областях деятельности человека. В первую очередь востребовано отсутствие его химическая активности.
Наиболее широко газ используется при сварке – для создания вокруг дуги газового слоя, оттесняющего атмосферные кислород и азот. Поскольку этот газ тяжелее воздуха, то применять его лучше при использовании нижнего положения.
Аргон растекается над поверхностью материала, вытесняя вверх кислород с азотом, и прикрывает не только область расплава, но также и нагретую часть поверхности.
Это важно во время работы с металлами, отличающимися активностью при высокой температуре, например, такими как титан. Аргон также используют во время сварки высоколегированных и нержавеющих сталей. Неметаллы обычно соединяют с использованием газовой сварки.
Использование инертного газа дает возможность увеличить температуру дуги, а это сказывается на проплавлении шва, который приобретает форму кинжала и позволяет в один проход соединять куски металла большой толщины.
В связи с тем, что в отсутствие кислорода шов получается значительно более ровным и прочным, аргон востребован при изготовлении ответственных конструкций в строительстве: высоких зданий, железнодорожных и автомобильных мостов.
Швы высокого качества востребованы в химическом и пищевом машиностроении, атомной промышленности, аэрокосмической сфере. Нефте- и газопроводы также сооружаются с применением аргонной сварки.
В электронике инертность аргона также находит применение. Его закачивают в колбы осветительных и радиоламп – для защиты, соответственно, нити накаливания или электродов, используют при выращивании полупроводниковых кристаллов.
В сфере производства продуктов питания газ применяется в качестве вытеснителя (в первую очередь, присутствующего в воздухе кислорода). Его закачивают в герметичные упаковки с продуктами с целью увеличения срока хранения.
Низкое значение теплопроводности аргона дает возможность применять его в качестве теплоизолятора – в оконных рамах, гидрокостюмах.
Способность излучать фиолетовый свет при нагревании находит применение в рекламных афишах и надписях.
Рис. 5. Свечение аргонаДругие области применения:
- пожаротушение;
- лазеры;
- хирургические операции
и многое другое.
Полезная стать – Технология ручной дуговой сварки
Окраска баллона
При использовании баллонов для хранения газов за каждым из них закреплен цвет, в который окрашена сама емкость, а также цвет полосы, нанесенной по окружности на ее образующую вблизи горловины. Баллон, предназначенный для аргона, окрашен в серый цвет, при этом цвет полоса и надпись – зеленые.
Рис. 6. 40-литровый баллон с аргономДля транспортировки жидкого аргона применяются специальные емкости типа сосуда Дьюара и цистерны.
Полезная статья – Технология сварки труб
Зависимость давления аргона в баллоне от температуры
При заправке давление аргона в баллоне составляет порядка 150 атм. Однако в соответствии с законами физики все газы при нагревании расширяются. Если отсутствует возможность для расширения, что и наблюдается в замкнутом объеме, то при повышении температуры давление внутри него будет нарастать. В случае идеального газа соблюдается следующая зависимость:
где P – давление внутри замкнутого объема;
Т – абсолютная температура газа по шкале Кельвина, которая выше температуры по шкале Цельсия на 273°, то есть
где t – температура по шкале Цельсия.
Зависимость давления реального газа в баллоне от температуры приведена в таблице:
Температура, °С | Давление, атм |
-30 | 111,8 |
-20 | 120,5 |
-10 | 127,5 |
0 | 135,6 |
+10 | 144,3 |
+20 | 151,3 |
+30 | 158,2 |
Таким образом, при увеличении температуры на 60 ° (от -30 °С до +30 °С) давление аргона в баллоне растет более чем на 40%.
ДЛЯ СПРАВКИ: аргон в 40-литровом баллоне при давлении 150 атм и комнатной температуре весит около 7,5 кг. При этом вес баллона, изготовленного из углеродистой стали, составляет 58,5 кг.
Техника безопасности при работе с аргоном
Газ не является ни токсичным, ни взрывоопасным, тем не менее, попадание излишнего количества аргона в воздух ведет к уменьшению в нем процентной доли кислорода, а это уже опасно для здоровья и жизни человека и может привести к кислородной недостаточности.
В обычном атмосферном воздухе содержится 20,9% кислорода, уменьшение его доли до 18% ведет к появлению головной боли и сонливости, при значении менее 15–16% человек теряет сознание.
В случае вдыхания аргона, так же как и других инертных газов, возникает мгновенное удушье и потеря сознания, чреватые летальным исходом.
Поэтому во время работы в замкнутом пространстве должны отсутствовать какие-либо утечки газа через уплотнения в соединениях трубопроводов или трещины в шлангах.
С особым вниманием за этим нужно следить при проведении сварки в слабопроветриваемых помещениях, а также приямках, где газ может скапливаться, поскольку тяжелее воздуха. Перед началом работы следует проверить содержание кислорода в окружающем пространстве – оно должно быть не менее 19%.
Читать также: Как настроить полуавтомат для сварки
В противном случае необходимо надеть изолирующий противогаз, который предотвращает какой-либо контакт органов дыхания с окружающим воздухом. Работы в таких условиях проводят два человека.
Первая помощь в случае отравления газообразным аргоном заключается в эвакуации пострадавшего на свежий воздух, проведении искусственного дыхания, использовании кислородной подушки.
Жидкий аргон при попадании на тело человека может вызвать ожоги, поэтому, работая с ним, необходимо надевать защитные очки и спецодежду, способную предохранить поверхность тела от контакта с ним.
Да
80.72%
Нет
19.28%
Проголосовало: 249
Свои вопросы вы можете оставить в комментариях, и наши специалисты Вам помогут найти ответ.
Стабильное соединение аргона | Nature
Abstract
Инертные газы имеют особенно стабильную электронную конфигурацию, состоящую из полностью заполненных s и p валентных орбиталей. Это делает эти элементы относительно нереакционноспособными, и они существуют при комнатной температуре в виде одноатомных газов. Полинг предсказал 1 в 1933 г. , что более тяжелые инертные газы, валентные электроны которых экранированы остовными электронами и, таким образом, менее прочно связаны, могут образовывать стабильные молекулы. Это предсказание подтвердилось в 1962 путем получения гексафтороплатината ксенона, XePtF 6 , первого соединения, содержащего атом благородного газа 2,3 . С тех пор теоретически был предсказан и получен ряд различных соединений, содержащих радон, ксенон и криптон 4,5,6,7,8 . Хотя ожидается, что более легкие благородные газы неон, гелий и аргон будут реакционноспособными при подходящих условиях 9,10 , они остаются тремя последними долгоживущими элементами периодической таблицы, для которых не известно стабильное соединение. Здесь мы сообщаем, что фотолиз фтористого водорода в твердой матрице аргона приводит к образованию фторгидрида аргона (HArF), который мы идентифицировали, исследуя сдвиг положения колебательных полос при изотопном замещении с помощью инфракрасной спектроскопии.
Обширный ab initio расчеты показывают, что HArF является внутренне стабильным из-за значительных ионных и ковалентных вкладов в его связывание, тем самым подтверждая расчетные предсказания 11,12,13 о том, что аргон должен образовывать стабильные гидридные частицы со свойствами, аналогичными свойствам аналогичного соединения ксенона и криптона, о которых сообщалось ранее 14,15,16,17,18 .
Это предварительный просмотр содержимого подписки, доступ через ваше учреждение
Соответствующие статьи
Статьи открытого доступа со ссылкой на эту статью.
-
Нейропротекция дофаминовых нейронов ксеноном против эксайтотоксических воздействий низкого уровня не воспроизводится другими благородными газами.
- Дебора Ле Ног
- , Жереми Лаво
- … Патрик Пьер Мишель
-
Реакционная способность He с ионными соединениями под высоким давлением
- Чжэнь Лю
- , Хорхе Ботана
- … Мао-шэн Мяо
Связь с природой Открытый доступ 05 марта 2018 г.
Варианты доступа
Подпишитесь на этот журнал
Получите 51 печатный номер и доступ в Интернете
199,00 € в год
всего 3,90 € за выпуск
Узнайте больше
Возьмите напрокат или купите эту статью
5
Узнать больше
Цены могут облагаться местными налогами, которые рассчитываются при оформлении заказа
Рисунок 1: Инфракрасное поглощение HArF в твердом аргоне при 7,5 К.![](/800/600/http/mehanik35.ru/wp-content/uploads/6/5/7/6575ca7c3f2f7c60736192693e8b4838.jpeg)
Ссылки
-
Pauling, L. Формулы сурьмяной кислоты и антимонатов. Дж. Ам. хим. соц. 55 , 1895–1900 (1933).
Артикул КАС Google Scholar
-
Bartlett, N. Ксенон гексафторплатинат(V) Xe + [PtF6] – . Проц. хим. соц. 218 (1962).
-
Graham, L., Graudejus, O., Jha, N., K. & Bartlett, N. О природе XePtF6. Координ. хим. Ред. 197 , 321–334 (2000).
Артикул КАС Google Scholar
-
Холлоуэй, Дж. Х. и Хоуп, Э. Г. Последние достижения в области химии инертных газов. Доп. неорг. хим.
Артикул Google Scholar
-
Нельсон Л.Ю. и Пиментел Г.
К. Инфракрасное обнаружение дихлорида ксенона. Неорг. хим. 6 , 1758–1759 (1967).
Артикул КАС Google Scholar
-
Turner, J.J. & Pimentel, G.C. Фторид криптона: получение методом матричной изоляции. Наука 140 , 974–975 (1963).
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС Google Scholar
-
Бондыбей, В. Е. Матричная изоляция Поиск переходных частиц. Диссертация, Унив. Калифорния, Беркли (1971).
Google Scholar
-
Штейн, Л. Удаление ксенона и радона из загрязненной атмосферы диоксигенилгексафторантимонатом, O2SbF6. Природа 243 , 30–32 (1973).
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС Google Scholar
-
Френкинг Г. и Кремер Д.
Химия элементов инертных газов гелия, неона и аргона. Факты и теоретические предсказания. Структура. Склеивание 73 , 17–95 (1990).
Артикул КАС Google Scholar
-
Френкинг Г., Кох В., Кремер Д., Гаусс Дж. и Либман Дж. Ф. Связывание неона и аргона в катионах первого ряда NeX + и ArX + (X = Li- Не). J. Phys. хим. 93 , 3410–3418 (1989).
Артикул КАС Google Scholar
-
Pettersson, M., Lundell, J. & Räsänen, M. Нейтральный инертный газ, содержащий молекулы с переносом заряда в твердых матрицах I: HXeCl, HXeBr, HXeI и HKrCl в Kr и Xe. J. Chem. физ. 102 , 6423–6431 (1995).
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС Google Scholar
-
Рунеберг, Н., Петтерссон, М. Хрящев, Л.
, Лунделл, Дж. и Расанен, М. Теоретическое исследование HArF: наблюдаемое нейтральное соединение аргона. J. Chem. физ. (отправлено).
-
Wong, M. W. Предсказание метастабильного соединения геолия: H He F. J. Am. хим. соц. 122 , 6289–6290 (2000).
Артикул КАС Google Scholar
-
Петтерссон, М., Лунделл, Дж. и Расанен, М. Новые нейтральные молекулы, содержащие инертные газы. евро. Дж. Неорг. хим. 729–737 (1999).
-
Петтерссон, М., Хрячев, Л., Лунделл, Дж. и Расанен, М. Химическое соединение, образованное из воды и ксенона: HXeOH. Дж. Ам. хим. соц. 121 , 11904–11905 (1999).
Артикул КАС Google Scholar
-
Петтерссон М., Хряхчев Л., Лунделл Дж., Йолкконен С. и Расанен М. Фотохимия HNCO в твердом ксеноне: Фотоиндуцированное и термически активированное образование HXeNCO.
J. Phys. хим. А 104 , 3579–3583 (2000).
Артикул КАС Google Scholar
-
Петтерссон М., Ниеминен Дж., Хрящев Л. и Расанен М. Механизм образования и ИК-индуцированного разложения HXeI в твердом Xe.
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС Google Scholar
-
Лоренц, М., Расанен, М. и Бондибей, В. Е. Нейтральные гидриды ксенона в твердом неоне и их внутренняя стабильность. J. Phys. хим. А 104 , 3770–3774 (2000).
Артикул КАС Google Scholar
-
Хант, Р. Д. и Эндрюс, Л. Фотолиз фтористого водорода в твердом аргоне. Матричные инфракрасные спектры (HF)2, (HF)(DF) и (DF)2. J. Chem. физ. 82 , 4442 –4448 (1985).
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС Google Scholar
-
Хряхчев Л.
, Петтерссон М. и Расанен М. О самоограничении УФ-фотолиза в твердых телах инертных газов и некоторых его последствиях для матричных исследований. Хим. физ. лат. 288 , 727–733 (1998).Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС Google Scholar
-
Томпсон, К.А. и Эндрюс, Л. Комплексы благородных газов с BeO: инфракрасные спектры Ng-BeO (Ng = Ar, Kr, Xe). Дж. Ам. хим. соц. 116 , 423–424 (1994).
Артикул КАС Google Scholar
-
Френкинг Г., Кох В., Гаусс Дж. и Кремер Д. Стабильность и характер притягивающих взаимодействий в HeBeO, NeBeO и ArBeO и сравнение с аналогами NGLiF, NGBN и NGLiH (NG = Он, Ар). Теоретическое исследование. Дж. Ам. хим. соц. 110 , 8007–8016 (1988).
Артикул КАС Google Scholar
-
Evans, C.
J. & Gerry, M.C.L. Химическая связь благородного газа с металлом? Микроволновые спектры, структуры и сверхтонкие константы Ar-CuX (X = F, Cl, Br). J. Chem. физ. 112 , 9363–9374 (2000).
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС Google Scholar
-
Evans, CJ & Gerry, MCL. Микроволновые спектры и структуры Ar-AgX (X = F, Cl, Br). J. Chem. физ. 112 , 1321–1329 (2000).
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС Google Scholar
-
Johns, JWC Спектры протонированных инертных газов. Дж. Мол. Спектроск. 106 , 124–133 (1984).
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС Google Scholar
-
Dunning, TH Jr & Hay, PJ. Ковалентное и ионное состояния монофторидов инертных газов. J. Chem. физ. 69 , 134–149 (1978).
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС Google Scholar
-
Бресслер К.
, Лоуренс В. Г. и Швентнер Н. Спектроскопия эксиплексов фторида аргона и фторида криптона в матрицах инертных газов. J. Chem. физ. 105 , 10178–10188 (1996).
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС Google Scholar
-
Чабан Г.М., Юнг Дж.О. и Гербер Р.Б. Ab initio расчеты ангармонических колебательных состояний многоатомных систем: электронная структура в сочетании с колебательным самосогласованным полем. J. Chem. физ. 111 , 1823–1829 (1999).
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС Google Scholar
Скачать ссылки
Благодарности
Мы благодарим P. Pyykkö за обсуждения. Работа выполнена при поддержке Академии Финляндии.
Информация об авторе
Авторы и организации
-
Химический факультет, а/я 55 (А.И.Виртасен аукио 1), FIN-00014 Хельсинкский университет, Финляндия
Леонид Линнон Хриахтчев, Ника Петтерсеберг, Ника Петтерсесен Рясянен
Авторы
- Хрячев Леонид
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
- Nino Runeberg
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
- Jan Lundell
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
- Маркку Рясянен
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
Автор, ответственный за корреспонденцию
Маркку Расанен.
Права и разрешения
Перепечатка и разрешения
Об этой статье
Эта статья цитируется
-
60 лет химии благородных газов
- Феличе Грандинетти
Природа (2022)
-
Атомная электроотрицательность на основе твердости и подхода с плавающей сферической гауссовой орбитой
- Варша Кумари
- Тануприя Сингх
- Танмой Чакраборти
Журнал математической химии (2022)
-
Возвращаясь к производным отрицательного дипольного момента молекул HNgX.
- Вагнер Э. Рихтер
- Леонардо Дж. Дуарте
- Рой Э. Брунс
Счета по теоретической химии (2020)
-
Параметрическая характеристика медно-металлических покрытий, полученных методом гальваники в сверхкритическом аргоне
- Хо-Чиао Чжуан
- Хорхе Санчес
JOM (2020)
-
Нейропротекция дофаминовых нейронов ксеноном против эксайтотоксических воздействий низкого уровня не воспроизводится другими благородными газами.
- Дебора Ле Ног
- Жереми Лаво
- Патрик Пьер Мишель
Журнал нейронной передачи (2020)
Комментарии
Отправляя комментарий, вы соглашаетесь соблюдать наши Условия и Правила сообщества. Если вы обнаружите что-то оскорбительное или не соответствующее нашим условиям или правилам, отметьте это как неприемлемое.
Аргон (произносится как /ˈɑrgɒn/) — химический элемент, обозначаемый символом Ar . Аргон имеет атомный номер 18 и является третьим элементом в 18-й группе периодической таблицы (благородные газы). Дополнительные рекомендуемые знания
Характеристики Аргон имеет примерно такую же растворимость в воде, как газообразный кислород, и в 2,5 раза более растворим в воде, чем газообразный азот. Этот высокостабильный химический элемент не имеет цвета, запаха, вкуса и нетоксичен как в жидкой, так и в газообразной форме. Хотя аргон является инертным газом, было обнаружено, что он способен образовывать некоторые соединения. Например, исследователи Хельсинкского университета в 2000 г. сообщили о создании гидрофторида аргона (HArF), метастабильного соединения аргона с фтором и водородом. в настоящее время ограничены HArF, аргон может образовывать клатраты с водой, когда его атомы захвачены решеткой молекул воды. [2] Также аргонсодержащие ионы, напр. ArH+ и комплексы в возбужденном состоянии, например АрФ хорошо известны. Теоретические расчеты на компьютерах показали несколько соединений аргона, которые должны быть стабильными, но пути синтеза которых в настоящее время неизвестны. История Аргон (греч. αργόν означает «ленивый» в связи с его химической неактивностью) [3] [4] [5] не обнаружено до 1894 лорда Рэлея и сэра Уильяма Рамзи в эксперименте, в котором они удалили весь кислород и азот из образца воздуха. ПриложенияСуществует несколько различных причин, по которым аргон используется в конкретных приложениях:
Другие инертные газы, вероятно, также подходят для большинства этих применений, но аргон намного дешевле. Аргон недорогой, так как он является побочным продуктом производства жидкого кислорода и жидкого азота, оба из которых используются в больших промышленных масштабах.
Следующей наиболее распространенной причиной использования аргона является его низкая теплопроводность. Используется для теплоизоляции в энергосберегающих окнах. Аргон также используется из-за особого способа ионизации и излучения света. Он используется в плазменных шарах и калориметрии в экспериментальной физике элементарных частиц. Синие аргоновые лазеры используются в хирургии для сваривания артерий, разрушения опухолей и исправления дефектов глаз. [11] В микроэлектронике для распыления используются ионы аргона. Наконец, есть ряд различных применений. Аргон-39, с периодом полураспада 269 лет, использовался для ряда приложений, в первую очередь для датирования ледяных кернов и грунтовых вод. Соотношение аргон-40/калий-40 используется при датировании магматических пород. Процедуры криохирургии, такие как криоабляция, используют сжиженный аргон для разрушения раковых клеток. В хирургии он используется в процедуре, называемой «коагуляция с усилением аргоном», которая представляет собой форму электрохирургии с помощью аргонно-плазменного луча. ВозникновениеАргон составляет 0,934% по объему и 1,29% по массе атмосферы Земли, а воздух является основным сырьем, используемым промышленностью для производства продуктов очищенного аргона. Аргон выделяют из воздуха путем фракционирования, чаще всего путем криогенной фракционной перегонки — процесса, в ходе которого также получают очищенный азот, кислород, неон, криптон и ксенон. [13] Марсианская атмосфера, напротив, содержит 1,6% аргона-40 и 5 частей на миллион аргона-36. Облет планеты Меркурий космическим зондом “Маринер” в 19 г.73 обнаружил, что Меркурий имеет очень тонкую атмосферу с 70% аргона, которая, как полагают, является результатом выбросов газа как продукта распада радиоактивных материалов на планете. В 2005 году зонд Huygens также обнаружил присутствие аргона-40 на Титане, крупнейшем спутнике Сатурна. СоединенияПолный октет электронов аргона указывает на полные подоболочки s и p. Этот полный внешний энергетический уровень делает аргон очень стабильным и чрезвычайно устойчивым к связыванию с другими элементами. До 1962, аргон и другие благородные газы считались химически инертными и неспособными образовывать соединения; однако с тех пор были синтезированы соединения более тяжелых благородных газов. В августе 2000 года исследователи из Хельсинкского университета образовали первые соединения аргона. При освещении ультрафиолетовым светом замороженного аргона, содержащего небольшое количество фтористого водорода, образовывался гидрофторид аргона (HArF). [15] Стабилен до 40 кельвинов (-233 °C). Открытие дифторида аргона (ArF 2 ) был объявлен в 2003 году. Но это не подтверждено и, скорее всего, неверно. Изотопы Основными изотопами аргона, обнаруженными на Земле, являются 40 Ar (99,6%), 36 Ar (0,34%) и 38 Ar (0,06%). В атмосфере Земли 39 Ar образуется под действием космических лучей, в основном с 40 Ar. В подземной среде он также образуется в результате захвата нейтронов 39 К или альфа-излучения кальцием. 37 Ar образуется при распаде 40 Ca в результате подземных ядерных взрывов. Период полувыведения составляет 35 дней. [16] Потенциальные опасности Хотя аргон нетоксичен, он не удовлетворяет потребности организма в кислороде и является простым удушающим средством. Люди по ошибке задохнулись, вдыхая аргон. 9 Миддо, Джон; Бледсо, Гэри. Дополнительная литература
|