Liquide

Argon - gaz pour l'industrie

L'argon est un gaz découvert par deux scientifiques Ramsay et Rayleigh en 1894. Après plusieurs expériences, les scientifiques ont réussi à isoler l’argon de l’azote. L'argon doit son nom à son inertie. L'argon interagit mal et réagit avec d'autres gaz, d'où son nom (traduit du grec argon - inactif, lent). L'argon est un gaz monoatomique simple, incolore, inodore et insipide, présent dans l'air en petites quantités.

Propriétés chimiques et physiques du gaz argon

L’air étant une source inépuisable de gaz tels que l’oxygène, l’azote et l’argon, dans l’industrie, l’argon est obtenu à partir de l’air. Dans la plupart des cas, de grandes quantités d’argon sont produites lors de réactions visant à produire de l’oxygène et de l’azote industriels. À la suite de réactions chimiques associées au chauffage et à la distillation, de l’oxygène et de l’azote sont libérés et de l’argon gazeux est obtenu comme sous-produit. Il existe trois degrés de pureté de l'argon pour les besoins industriels. Au premier degré, la pureté de la teneur en argon est de 99,99 %, au deuxième – 99,98 % et au troisième – 99,95 %. L'azote ou l'oxygène peuvent agir comme impuretés dans l'argon. Ce gaz doit être stocké dans des bouteilles à pression spéciales. L'argon liquide est stocké dans des réservoirs Dewar spéciaux à double paroi remplis sous vide. Il est recommandé de transporter l'argon dans les mêmes conteneurs, en respectant toutes les règles et précautions de sécurité.

Application argon que l'on retrouve dans de nombreux domaines. Il est utilisé avec succès dans l'industrie alimentaire comme gaz d'emballage, comme agent extincteur, en médecine pour la purification de l'air et l'anesthésie, ainsi que dans les lasers à argon. Cependant, ce gaz a trouvé sa plus grande et meilleure utilisation dans le soudage. Grâce au soudage à l'argon, vous pouvez travailler avec des métaux durs tels que le zirconium, le titane, le molybdène et autres. Très souvent, lors du soudage, un mélange spécial d'argon avec de l'oxygène ou du dioxyde de carbone est utilisé.

Numéro atomique 18, masse atomique 39,948. La concentration volumétrique d'argon dans l'air est de 0,9325 % vol. ou 1,2862 % en poids. L'argon est plus lourd que l'air, densité 1,78 kg/m3 à température nulle et pression normale. Point d'ébullition -185,85°C. Il a un faible potentiel d'ionisation de 15,7 V. L'argon ne forme pas de composés chimiques avec la plupart des éléments, à l'exception de certains hydrures. L'argon est insoluble dans les métaux, tant à l'état liquide que solide. Dans des conditions normales, c'est un gaz incolore, ininflammable, non toxique, inodore et insipide. Formule chimique - Ar.

L'argon est produit comme sous-produit lors de l'obtention d'oxygène et d'azote à partir de l'air en utilisant la méthode de rectification à basse température (voir)

L'argon a été découvert John William Strett (JohnStrut) Et Sir William Ramsay(Sir William Ramsay) dans une étude obtenue chimiquement à partir de l'air. La différence de densité de ce gaz selon les différentes méthodes de production a donné à ces scientifiques l'idée de la présence d'une sorte de gaz lourd dans l'air, qu'ils ont isolé en 1894 et appelé argon, qui se traduit du grec par « paresseux ». , " " lent ", " inactif ".

Le plus souvent de l'argon appliquer:

• comme gaz plasmagène pendant le plasma et ;
• pour déplacer l'oxygène et l'humidité des emballages lors du stockage des produits alimentaires, ce qui augmente leur durée de conservation (additif alimentaire E938) ;
• comme gaz d'extinction d'incendie dans certains systèmes d'extinction d'incendie.

Dans la production de soudage, l'argon gazeux est utilisé comme agent protecteur lors du soudage de métaux actifs et rares (titane, zirconium et niobium) et de leurs alliages, d'alliages d'aluminium et de magnésium, ainsi que d'alliages chrome-nickel résistants à la corrosion et à la chaleur, aciers alliés de différentes nuances.

Pour le soudage des métaux ferreux, l'argon est généralement utilisé en mélange avec d'autres gaz -, ou.

L'argon, étant plus lourd que l'air, protège mieux le métal avec son jet lors du soudage en position basse. S'étalant sur la surface du produit soudé, il protège pendant assez longtemps une zone assez large et étendue de métal en fusion et chauffé lors du soudage.

L'utilisation d'argon permet d'augmenter la température, ce qui améliore la pénétration, augmentant ainsi la productivité du soudage en général. Dans ce cas, la pénétration prend une forme de « poignard », ce qui permet d'effectuer un soudage en un seul passage dans la rainure de la fente de métal de grandes épaisseurs. Lors du soudage dans un environnement d'argon (ainsi que d'autres), la combustion des éléments d'alliage actifs est minimisée, ce qui permet l'utilisation de matériaux de soudage moins chers.

Lors du soudage, l'argon sert non seulement de protection au bain de fusion contre les effets nocifs de l'air, mais également de protection inerte pour l'extrémité de l'électrode.

Bien qu'en général l'argon soit utilisé beaucoup plus souvent que lors du soudage de tôles d'aluminium de moins de 6 mm d'épaisseur, il est recommandé de mélanger de l'argon avec de l'hélium pour assurer la conductivité thermique requise. Dans certains cas, des mélanges argon-hélium sont utilisés pour allumer l'arc, après quoi le soudage a lieu en présence d'hélium. Cette méthode est utilisée pour souder des tôles d'aluminium épaisses avec une électrode en tungstène en courant continu.

L'argon n'a pas d'effet dangereux sur l'environnement, mais est classé comme asphyxiant (gaz asphyxiant). L’argon étant plus lourd que l’air, il peut s’accumuler dans les zones mal ventilées proches du sol. Cela réduit la teneur en oxygène de l'air, ce qui provoque un manque d'oxygène et une suffocation.

L'argon liquide est un liquide à faible point d'ébullition qui peut provoquer des engelures sur la peau et endommager la membrane muqueuse des yeux.

L'argon gazeux et liquide est fourni par. Le gaz argon est stocké et transporté dans des bouteilles en acier sous une pression de 15 MPa.

Les cylindres en acier doivent être conformes à GOST 949. peint en gris avec une bande verte et une inscription verte « ARGON PURE ».

Il est également possible de transporter l'argon sous forme liquide dans des réservoirs spéciaux ou des récipients Dewar avec sa gazéification ultérieure.

ARGON-UN; m.[du grec argon - inactif]. Élément chimique (Ar), gaz inerte incolore et inodore qui fait partie de l'air (utilisé pour remplir les lampes électriques, en métallurgie, chimie, etc.).

Argon

(lat. Argon), un élément chimique du groupe VIII du tableau périodique, appartient aux gaz rares. Le nom vient du grec argós – inactif. Densité 1,784 g/l, t température –185,86ºC. Il est utilisé comme milieu inerte lors du soudage de l'aluminium et d'autres métaux et lors de la production de substances ultrapures, pour le remplissage de lampes électriques et de tubes à décharge (lueur bleu-bleu).

ARGON

Dictionnaire encyclopédique. 2009 .

Synonymes:

Voyez ce qu'est « argon » dans d'autres dictionnaires :

- (Grec). Un composant de l'air, récemment découvert. Dictionnaire de mots étrangers inclus dans la langue russe. Chudinov A.N., 1910. L'ARGON est un corps simple (élément chimique), découvert par Lord Rayleigh et Ramsay en 1894. Il est contenu dans l'atmosphère... ... Dictionnaire des mots étrangers de la langue russe

ARGON- (Ag), gaz rare, inodore et incolore ; à. V. 39,88 ; battre V. (air =1) 1,3775 ; l'eau dissout 4% en volume A.; en tant qu'élément du groupe zéro, il est périodique. systèmes d'argon en chimie aucune connexion n'est établie. A. est contenu en quantité. 0,937 pour cent en volume... Grande encyclopédie médicale

- (Argon), Ar, élément chimique du groupe VIII du système périodique, numéro atomique 18, masse atomique 39,948 ; appartient aux gaz rares. L'argon a été découvert par les scientifiques anglais J. Rayleigh et W. Ramsay en 1894... Encyclopédie moderne

- (symbole Ar), un gaz monoatomique, incolore et inodore, le plus courant des GAZ NOBLES (inertes). Il a été découvert dans l'air par Lord Raleigh et Sir William Ramsay en 1894. Il représente 0,93 % du volume de l'atmosphère, et 99,6 % de cette quantité... ... Dictionnaire encyclopédique scientifique et technique

Chimique. élément huitième gr. Système périodique de Mendeleev, numéro de série 18, at. V. 39 944. Chimique. l'inertie déterminait son état libre et son contenu significatif. dans l'atmosphère (0,933% en volume). Atmosphérique A. se compose de trois stables... ... Encyclopédie géologique

Argon- (Argon), Ar, élément chimique du groupe VIII du système périodique, numéro atomique 18, masse atomique 39,948 ; appartient aux gaz rares. L'argon a été découvert par les scientifiques anglais J. Rayleigh et W. Ramsay en 1894. ... Dictionnaire encyclopédique illustré

- (lat. Argon) Ar, élément chimique du groupe VIII du tableau périodique, numéro atomique 18, poids atomique 39,948, appartient aux gaz rares. Le nom vient du grec argos, inactif. Densité 1,784 g/l, point d'ébullition = 185,86.C. Utilisé comme inerte... Grand dictionnaire encyclopédique

Argon- un gaz monoatomique avec un point d'ébullition (à pression normale) - 185,9°C (légèrement inférieur à l'oxygène, mais légèrement supérieur à l'azote). 3,3 ml d'argon se dissolvent dans 100 ml d'eau à 20°C ; l'argon se dissout bien mieux dans certains solvants organiques que dans l'eau.

Jusqu'à présent, seuls deux composés chimiques de l'argon sont connus : le fluorhydrate d'argon et le CU(Ar)O, qui existent à très basse température. De plus, l'argon forme des molécules excimères, c'est-à-dire des molécules dans lesquelles les états électroniques excités sont stables et l'état fondamental est instable. Il y a des raisons de croire que le composé Hg-Ar extrêmement instable formé lors d’une décharge électrique est un composé véritablement chimique (de valence). Il est possible que d'autres composés de valence de l'argon avec du fluor et de l'oxygène soient obtenus, qui devraient également être extrêmement instables. Par exemple, lorsqu’un mélange d’argon et de chlore est excité électriquement, une réaction en phase gazeuse est possible avec formation d’ArCl. De plus, avec de nombreuses substances, entre les molécules desquelles se trouvent des liaisons hydrogène (eau, phénol, hydroquinone et autres), il forme des composés d'inclusion (clathrates), où l'atome d'argon, en tant que sorte d'« invité », se trouve dans le cavité formée dans le réseau cristallin par les molécules de la substance - propriétaire.

Le composé CU(Ar)O est obtenu à partir du composé de l'uranium avec le carbone et l'oxygène CUO. Il est probable qu'il existe des composés avec des liaisons Ar-Si et Ar-C : FArSiF3 et FArCCH.

Produire de l'argon

L'atmosphère terrestre contient 66 1013 tonnes d'argon. Cette source d'argon est inépuisable, d'autant plus que la quasi-totalité de l'argon retourne tôt ou tard dans l'atmosphère, puisqu'il ne subit aucune modification physique ou chimique lors de son utilisation. L'exception concerne les très petites quantités d'isotopes d'argon, qui sont utilisées pour produire de nouveaux éléments et isotopes dans les réactions nucléaires.

L'argon est produit comme sous-produit lorsque l'air est séparé en oxygène et azote. Généralement, on utilise des dispositifs de séparation d'air à double rectification, constitués d'une colonne haute pression inférieure (pré-séparation), d'une colonne basse pression supérieure et d'un condenseur-évaporateur intermédiaire. En fin de compte, l'azote est éliminé par le haut et l'oxygène de l'espace situé au-dessus du condenseur.

La volatilité de l'argon est supérieure à celle de l'oxygène, mais inférieure à celle de l'azote. Par conséquent, la fraction d'argon est sélectionnée en un point situé approximativement au tiers de la hauteur de la colonne supérieure et acheminée vers une colonne spéciale.

Composition de la fraction argon : 10...12 % d'argon, jusqu'à 0,5 % d'azote, le reste est de l'oxygène. Dans une colonne « argon » reliée à l'appareil principal, de l'argon est produit avec un mélange de 3...10 % d'oxygène et de 3...5 % d'azote.

L'argon d'une pureté allant jusqu'à 99,99 % est désormais produit à l'échelle industrielle. L'argon est également extrait des déchets de production d'ammoniac, c'est-à-dire de l'azote restant une fois que la majeure partie a été liée à l'hydrogène.

Argon stocké et transporté dans des bouteilles d'une capacité de 40 litres, peintes en gris avec une bande verte et une inscription verte. La pression en eux est de 150 ATM. Il est plus économique de transporter de l'argon liquéfié, pour lequel sont utilisés des flacons de Dewar et des réservoirs spéciaux. Les radio-isotopes artificiels de l'argon ont été obtenus en irradiant certains isotopes stables et radioactifs (37Cl, 36Ar, 40Ar, 40Ca) avec des protons et des deutons, ainsi qu'en irradiant avec des neutrons les produits formés dans les réacteurs nucléaires lors de la désintégration de l'uranium. Les isotopes 37Аr et 41Аr sont utilisés comme traceurs radioactifs : le premier - en médecine et en pharmacologie, le second - dans l'étude des flux gazeux, de l'efficacité de la ventilation et dans diverses recherches scientifiques. Mais bien entendu, ce ne sont pas là les utilisations les plus importantes de l’argon.

Application d'argon

L'atmosphère terrestre contient 66 1013 tonnes d'argon. L'argon est produit comme sous-produit lorsque l'air est séparé en oxygène et azote. La volatilité de l'argon est supérieure à celle de l'oxygène, mais inférieure à celle de l'azote. Par conséquent, la fraction d'argon est sélectionnée en un point situé approximativement au tiers de la hauteur de la colonne supérieure et acheminée vers une colonne spéciale. Composition de la fraction argon : 10-12% d'argon, jusqu'à 0,5% d'azote, le reste est de l'oxygène. Dans une colonne « argon » fixée à l'appareil principal, l'argon est produit avec un mélange de 3 à 10 % d'oxygène et de 3 à 5 % d'azote. Vient ensuite la purification de l'argon « brut » de l'oxygène (chimiquement ou par adsorption) et de l'azote (par rectification).

En tant que gaz inerte le plus accessible et relativement bon marché, l’argon est devenu un produit de production de masse, notamment au cours des dernières décennies. La plus grande partie de l'argon produit est destinée à la métallurgie, à la métallurgie et à certaines industries connexes.

Dans un environnement argon, des processus sont effectués dans lesquels il est nécessaire d'éviter le contact du métal en fusion avec l'oxygène, l'azote, le dioxyde de carbone et l'humidité de l'air. L'environnement argon est utilisé dans le traitement à chaud du titane, du tantale, du niobium, du béryllium, du zirconium, du hafnium, du tungstène, de l'uranium, du thorium et des métaux alcalins. Le plutonium est traité dans une atmosphère d'argon pour produire certains composés de chrome, de titane, de vanadium et d'autres éléments (agents réducteurs puissants).

En purgeant argon Les inclusions de gaz en sont éliminées grâce à l'acier liquide. Cela améliore les propriétés du métal. Le soudage à l'arc électrique dans un environnement argon est de plus en plus utilisé. Dans un jet d'argon, il est possible de souder des produits à parois minces et des métaux auparavant considérés comme difficiles à souder.

Un arc électrique dans une atmosphère d’argon a révolutionné la technologie de découpe des métaux. Le processus était beaucoup plus rapide et il devint possible de découper des feuilles épaisses des métaux les plus réfractaires. L'argon soufflé le long de la colonne d'arc (mélangé à l'hydrogène) protège les bords coupés et l'électrode en tungstène de la formation d'oxyde, de nitrure et d'autres films. En même temps, il comprime et concentre l'arc sur une petite surface, ce qui fait que la température dans la zone de coupe atteint 4 000 à 6 000°C. De plus, ce jet de gaz souffle les produits de découpe. Lors du soudage au jet d'argon, il n'est pas nécessaire d'utiliser des flux ni des revêtements d'électrodes et, par conséquent, il n'est pas nécessaire de nettoyer le joint des scories et des résidus de flux.

Le désir d’utiliser les propriétés et les capacités des matériaux ultra-purs est l’une des tendances de la technologie moderne. Pour une ultra-pureté, il faut des supports de protection inertes, qui sont bien entendu également propres ; L'argon est le gaz noble le moins cher et le plus accessible.

Caractéristiques de l'argon

Types de soudage à l'argon

L'argon est un gaz inerte qui n'interagit pas chimiquement avec le métal et ne s'y dissout pas. Les gaz inertes sont utilisés pour le soudage de métaux chimiquement actifs (titane, aluminium, magnésium...), ainsi que dans tous les cas où il est nécessaire d'obtenir des soudures de composition homogène avec le métal de base et d'apport (aciers fortement alliés, etc.). Les gaz inertes assurent la protection de l'arc et du métal soudé sans exercer d'effet métallurgique sur celui-ci.

Le gaz argon pur est utilisé en trois qualités : la plus élevée, la première et la deuxième. La teneur en argon est respectivement de 99,99 % ; 99,98 % ; et 99,95%. Impuretés - oxygène (

Soudage à l'arc sous argon– le soudage à l'arc, dans lequel l'argon est utilisé comme gaz de protection. Le soudage à l'arc sous argon est utilisé avec du tungstène non consommable et des électrodes consommables. Le soudage peut être manuel ou automatique. Le soudage à l'arc sous argon avec une électrode de tungstène est destiné au soudage des joints bout à bout, des joints en T et des joints d'angle. Le soudage aux électrodes consommables est utilisé pour le soudage des métaux non ferreux (Al, Mg, Cu, Ti et leurs alliages) et des aciers alliés.

L'argon est utilisé dans le soudage au plasma comme gaz plasmagène. Lors du soudage par microplasma, la plupart des métaux sont soudés en modes continus ou pulsés avec un arc de polarité directe, brûlant entre l'électrode de tungstène de la torche à plasma et le produit dans un flux de gaz inerte formant un plasma - (le plus souvent) de l'argon.

Soudage à l'arc sous argon

Soudage à l'arc, dans lequel l'argon est utilisé comme gaz de protection.

GOST 2601-84 Soudage des métaux. Termes et définitions des concepts de base (avec amendements n° 1, 2)

ISO 14555:1998 Soudage. Soudage à l'arc de goujons en matériaux métalliques

La qualité la plus élevée produite par notre usine est certifiée par la National Welding Control Agency (NACC), qui confirme la plus haute qualité de gaz. En l'utilisant lors du soudage dans votre production, vous pouvez être totalement sûr de la qualité et de la fiabilité de la soudure du produit obtenu !

ARGON- un élément chimique qui est un gaz inerte (noble), incolore, inodore et insipide.

présente les principales caractéristiques suivantes :

• densité gaz argon- 1,784 kg/m3 à 0 C et 760 mmHg.
• point d'ébullition, deg. C - moins 186
• point de fusion, deg. C - moins 189
• température de condensation, deg. C – moins 185,9
• température de cristallisation, deg. C – moins 189,4

Dans l'industrie argon obtenu de l’atmosphère en divisant l’air en ses composants : l’oxygène et l’azote. L’air sur Terre étant inépuisable, on peut affirmer qu’il existe une quantité illimitée d’argon dans l’atmosphère. Étant donné que l'argon n'entre pas dans les réactions chimiques, après utilisation, il retourne dans l'atmosphère en effectuant une sorte de « cycle ».

Champ d'application argon assez large :

• dans les lampes à incandescence (pour ralentir l'évaporation du tungstène du filament)
• comme agent de protection du bain de fusion (pour le soudage à l'arc, au laser, etc.)
• dans les générateurs de plasma - plasmatrons, comme générateur de plasma (pour le traitement, le soudage et la découpe des métaux ou comme source de chaleur)
• dans les fenêtres à double vitrage (pour réduire considérablement la conductivité thermique d'une fenêtre à double vitrage) - dans l'industrie alimentaire, comme additif alimentaire E938 (« gaz d'emballage ») - en médecine, lors d'opérations (pour la purification de l'air en salle d'opération ), etc.

Le gaz argon est stocké et transporté dans des bouteilles en acier sous une pression de 150 atmosphères. À cette pression, une bouteille standard de 40 litres contient 6,4 m3 de gaz.

Varie en degré de purification. Parmi les gaz techniques, l'usine de traitement du gaz de Moscou JSC produit et vend argon selon GOST 10157-79 du grade suivant et avec les caractéristiques suivantes.

Historique de la découverte :

La première contribution à la découverte de l'argon a été apportée par le physicien et chimiste anglais Henry Cavendish. En étudiant l'oxydation de l'azote atmosphérique par l'oxygène sous l'influence d'une décharge électrique en 1785, il découvrit qu'il restait un petit volume de gaz non sujet à l'oxydation. Cependant, il n'a pas trouvé d'explication à ce fait. En 1892, le physicien anglais J. Rayleigh découvrit un léger excès (seulement 0,13 %) de la densité de l'azote libéré de l'air par rapport à la densité de l'azote produit chimiquement. Le physicien anglais W. Ramsay a suggéré que cela pourrait être dû au mélange d'un gaz plus lourd encore inconnu et a proposé de l'isoler. Lui et J. Rayleigh réussirent à isoler ce gaz en 1894 et à prouver par analyse spectrale qu'il s'agissait d'un nouvel élément chimique. D'autres études ont montré l'inertie chimique totale de cette substance. En raison de son inertie chimique (et ce fut le premier des gaz inertes découverts), le nouvel élément reçut son nom Argon (du grec argos - inactif, paresseux).

Trouver dans la nature et obtenir :

L'air atmosphérique contient 0,93% d'argon en volume (9,34 litres pour 1 m 3), ses réserves dans l'atmosphère sont estimées à 4 10 14 tonnes. Parmi les autres isotopes, l'argon-40 prédomine, formé en permanence lors d'une réaction nucléaire ("capture électronique" ) à partir de l'isotope naturel du potassium : 40 K + e = 40 Ar + n e
Dans l’industrie, l’argon est produit comme sous-produit lors de la séparation à grande échelle de l’air en oxygène et azote. A une température de -185,9°C l'argon se condense, à -189,4°C il cristallise.

Propriétés physiques:

Gaz incolore et inodore. Le point d'ébullition de l'argon (à pression normale) est de -185,9°C, le point de fusion est de -189,4°C. La densité dans des conditions normales est de 1,784 kg/m3. Environ 3,3 ml d'argon se dissolvent dans 100 ml d'eau à 20°C. L'argon se dissout bien mieux dans certains solvants organiques que dans l'eau. Lorsqu'une décharge électrique traverse un tube de verre rempli d'argon, une lueur bleu-bleu est observée.

Propriétés chimiques:

L'argon est chimiquement inerte et ne forme pas de composés chimiques dans des conditions normales. Cependant, avec de nombreuses substances, entre les molécules desquelles se trouvent des liaisons hydrogène (eau, phénol, hydroquinone et autres), il forme des composés d'inclusion (clathrates), où l'atome d'argon, en tant que sorte d'« invité », se trouve dans le cavité formée dans le réseau cristallin par les molécules de la substance - propriétaire.
À des températures ultra-basses, les méthodes spectrales ont détecté la formation de molécules extrêmement instables contenant de l'argon.
L'existence de molécules dites excimères contenant de l'argon a été établie. Lors des transitions de ces molécules d’un état métastable à un état non lié, un rayonnement laser est généré.

Les connexions les plus importantes :

Clathrate Ar*6H 2 O- composé d'inclusion, température de décomposition de Ar·6H2O à 101325 Pa 42,0°C.

Fluorhydrate d'argon HArF- le premier découvert, et jusqu'à présent le seul composé chimique de l'argon avec une molécule électriquement neutre connu en 2013. Obtenu par irradiation UV d'un mélange d'argon et de fluorure d'hydrogène à 8K. Il est instable et se décompose déjà à 17 K en fluorure d'hydrogène et en argon.

Cu(Ar)O- la formation d'un tel composé à 3 K est supposée sur la base de données spectrales. Dans cette molécule, l'uranium doit être lié à trois autres atomes : le carbone, l'argon et l'oxygène.

Application:

L'argon est largement utilisé pour créer une atmosphère inerte et protectrice, principalement lors du traitement thermique de métaux facilement oxydables (fusion de l'argon, soudage à l'argon et autres). Les cristaux semi-conducteurs et de nombreux autres matériaux ultrapurs sont obtenus dans une atmosphère d'argon. Les ampoules sont souvent remplies d'argon (pour ralentir l'évaporation du tungstène du filament). Cette même propriété est utilisée dans le soudage à l'argon, qui permet d'assembler des pièces en aluminium et en duralumin.

L'argon (mélangé avec du néon et de la vapeur de mercure) est utilisé pour remplir des tubes à décharge (lueur bleu-bleu), utilisés dans la publicité lumineuse. L'argon est également utilisé dans les lasers à argon.

En géochronologie, en déterminant le rapport des isotopes 40 Ar/40 K, on ​​détermine l'âge des minéraux.

Mavlyanova N.Kh., Zhudin S.M.
Université d'État de Tioumen, groupe 501, 2013

Sources:
Argon /WebElements.narod.ru/ URL : http://webelements.narod.ru/elements/Ar.htm (date d'accès : 08/07/13).
Argon (élément) // Wikipédia. URL : http://ru.wikipedia.org/wiki/Argon (date d'accès : 08/07/2013).

Nous savons tous que l'argon est utilisé pour souder divers métaux, mais tout le monde n'a pas réfléchi à ce qu'est cet élément chimique. Parallèlement, son histoire est riche en événements. Ce qui est caractéristique, c'est que l'argon est un exemple exceptionnel du tableau périodique de Mendeleïev, qui n'a pas d'analogue. Le scientifique lui-même s’est demandé à un moment donné comment il pouvait arriver jusqu’ici.

Environ 0,9 % de ce gaz est présent dans l’atmosphère. Comme l’azote, il est neutre, incolore et inodore. Il n'est pas adapté au maintien de la vie, mais il est tout simplement irremplaçable dans certains domaines de l'activité humaine.

Une petite excursion dans l'histoire

Il a été découvert pour la première fois par un Anglais et physicien de formation, G. Cavendish, qui a remarqué la présence dans l'air de quelque chose de nouveau, résistant aux influences chimiques. Malheureusement, Cavendish n'a jamais appris la nature du nouveau gaz. Un peu plus de cent ans plus tard, un autre scientifique, John William Strat, l'a remarqué. Il est arrivé à la conclusion qu'il y avait un mélange de gaz d'origine inconnue dans l'azote de l'air, mais il ne pouvait pas encore comprendre s'il s'agissait d'argon ou autre chose.

Dans le même temps, le gaz n’a pas réagi avec divers métaux, chlore, acides et alcalis. Autrement dit, d’un point de vue chimique, il était de nature inerte. Une autre surprise a été la découverte que la molécule du nouveau gaz ne comprend qu'un seul atome. Et à cette époque, une telle composition de gaz était encore inconnue.

L'annonce publique du nouveau gaz a choqué de nombreux scientifiques du monde entier - comment un nouveau gaz présent dans l'air a-t-il pu être ignoré lors de nombreuses études et expériences scientifiques ?! Mais tous les scientifiques, y compris Mendeleev, n'ont pas cru à cette découverte. A en juger par la masse atomique du nouveau gaz (39,9), il devrait se situer entre le potassium (39,1) et le calcium (40,1), mais la position est déjà prise.

Comme déjà mentionné, l'argon a une histoire riche et policière. Pendant un certain temps, il a été oublié, mais après la découverte de l'hélium, ce nouveau gaz a été officiellement reconnu. Il a été décidé de lui attribuer une position zéro distincte, située entre les halogènes et les métaux alcalins.

Propriétés

Parmi les autres gaz inertes appartenant au groupe des gaz lourds, l'argon est considéré comme le plus léger. Sa masse dépasse le poids de l'air de 1,38 fois. Le gaz passe à l’état liquide à une température de -185,9 °C, et à -189,4 °C et à pression normale, il durcit.

L'argon diffère de l'hélium et du néon en ce qu'il peut se dissoudre dans l'eau - à une température de 20 degrés, à raison de 3,3 ml pour cent grammes de liquide. Mais dans un certain nombre de solutions organiques, le gaz se dissout mieux. L’exposition au courant électrique le fait briller, c’est pourquoi il est devenu largement utilisé dans les équipements d’éclairage.

Les biologistes ont découvert une autre propriété utile de l’argon. C'est une sorte d'environnement dans lequel la plante se sent bien, comme le prouvent les expériences. Ainsi, étant dans une atmosphère gazeuse, les graines plantées de riz, de maïs, de concombres et de seigle ont germé. Dans une autre atmosphère, où 98 % sont de l'argon et 2 % de l'oxygène, les légumes comme les carottes, la laitue et les oignons germent bien.

Ce qui est particulièrement caractéristique, c’est que la teneur de ce gaz dans la croûte terrestre est bien supérieure à celle des autres éléments trouvés dans son groupe. Son contenu approximatif est de 0,04 g par tonne. Cela représente 14 fois la quantité d’hélium et 57 fois la quantité de néon. Quant à l’Univers qui nous entoure, il y en a encore plus, notamment sur différentes étoiles et dans les nébuleuses. Selon certaines estimations, il y aurait plus d'argon dans l'immensité de l'espace que de chlore, de phosphore, de calcium ou de potassium, abondants sur Terre.

Réception de gaz

L'argon en cylindres dans lequel on le trouve le plus souvent est une source inépuisable. De plus, dans tous les cas, il retourne dans l’atmosphère du fait qu’il ne change pas physiquement ou chimiquement lors de son utilisation. Une exception peut être les cas où une petite quantité d'isotopes d'argon est consommée pour obtenir de nouveaux isotopes et éléments lors de réactions nucléaires.

Dans l’industrie, le gaz est produit en séparant l’air en oxygène et azote. En conséquence, du gaz est créé comme sous-produit. À cette fin, un équipement industriel spécial à double rectification est utilisé avec deux colonnes haute et basse pression et un condenseur-évaporateur intermédiaire. De plus, les déchets de production d’ammoniac peuvent être utilisés pour produire de l’argon.

Champ d'application

Le champ d'application de l'argon comprend plusieurs domaines :

• industrie alimentaire;
• métallurgie;
• recherche et expériences scientifiques;
• travaux de soudure;
• électronique;
• Industrie automobile.

Ce gaz neutre se retrouve à l’intérieur des pattes électriques, ce qui ralentit l’évaporation de la bobine de tungstène à l’intérieur. En raison de cette propriété, les machines à souder basées sur ce gaz sont largement utilisées. L'argon vous permet de connecter de manière fiable des pièces en aluminium et en duralumin.

Le gaz s'est répandu en créant une atmosphère protectrice et inerte. Ceci est généralement nécessaire pour le traitement thermique des métaux facilement sensibles à l'oxydation. Les cristaux se développent bien dans une atmosphère d'argon pour produire des éléments semi-conducteurs ou des matériaux ultra-purs.

Avantages et inconvénients de l'utilisation de l'argon en soudage

Concernant le domaine du soudage, l’argon offre certains avantages. Tout d’abord, les pièces métalliques s’échauffent moins lors du soudage. Cela évite les déformations. D'autres avantages incluent :

• protection fiable du cordon de soudure;
• la vitesse est d'un ordre de grandeur plus élevée ;
• le processus est facile à contrôler ;
• le soudage peut être mécanisé ou complètement transféré en mode automatique ;
• la possibilité de connecter des pièces constituées de métaux différents.

Dans le même temps, le soudage à l'argon présente également un certain nombre d'inconvénients :

• Lors du soudage, un rayonnement ultraviolet se produit ;
• pour utiliser un arc à fort ampérage, un refroidissement de haute qualité est nécessaire ;
• travail difficile à l'extérieur ou dans des courants d'air.

Cependant, avec autant d’avantages, il est difficile de sous-estimer l’importance du soudage à l’argon.

Des mesures de précaution

Des précautions doivent être prises lors de l'utilisation de l'argon. Bien que le gaz ne soit pas toxique, il peut provoquer une suffocation en remplaçant l’oxygène ou en le liquéfiant. Par conséquent, il est extrêmement important de contrôler le volume d'O 2 dans l'air (au moins 19 %) à l'aide de dispositifs spéciaux, manuels ou automatiques.

Travailler avec du gaz liquide nécessite une extrême prudence, car la basse température de l'argon peut provoquer de graves engelures de la peau et des dommages à la coquille des yeux. Il est nécessaire d'utiliser des lunettes et des vêtements de protection. Les personnes devant travailler dans une atmosphère d'argon doivent porter des masques à gaz ou d'autres dispositifs isolants à oxygène.

Traduit du grec, « argon » signifie « lent » ou « inactif ». Cette définition gaz argon reçu en raison de ses propriétés inertes, lui permettant d'être largement utilisé à de nombreuses fins industrielles et domestiques.

Élément chimique Ar

Ar– 18ème élément du tableau périodique, appartenant aux gaz inertes rares. Cette substance est la troisième après N (azote) et O (oxygène) en termes de teneur dans l'atmosphère terrestre. Dans des conditions normales, il est incolore, ininflammable, non toxique, insipide et inodore.

Autres propriétés du gaz argon :

• masse atomique : 39,95 ;
• teneur dans l'air : 0,9 % volume et 1,3 % masse ;
• densité dans des conditions normales : 1,78 kg/m³ ;
• point d'ébullition : -186°C.

L'image montre le nom de l'élément chimique et ses propriétés.

Cet élément a été découvert par John Strett et William Ramsay alors qu'ils étudiaient la composition de l'air. La différence de densité dans divers tests chimiques a amené les scientifiques à croire qu'en plus de l'azote et de l'oxygène, il y avait un gaz lourd inerte dans l'atmosphère. En conséquence, en 1894, on a annoncé la découverte d'un élément chimique dont la proportion dans chaque mètre cube d'air est de 15 g.

Comment l’argon est-il produit ?

Ar ne change pas au cours de son utilisation et retourne toujours dans l'atmosphère. Les scientifiques considèrent donc cette source comme inépuisable. Il est extrait comme sous-produit lorsque l’air est séparé en oxygène et azote par rectification à basse température.

Pour mettre en œuvre cette méthode, des dispositifs spéciaux de séparation d'air sont utilisés, composés de colonnes haute et basse pression et d'un condenseur-évaporateur. À la suite du processus de rectification (séparation), on obtient de l'argon avec de petites impuretés (3 à 10 %) d'azote et d'oxygène. Pour effectuer la purification, les impuretés sont éliminées à l'aide de réactions chimiques supplémentaires. Les technologies modernes permettent d'atteindre une pureté de 99,99 % de ce produit.

Des installations pour la production de cet élément chimique sont présentées

Le gaz argon est stocké et transporté dans des cylindres en acier (GOST 949-73), de couleur grise avec une bande et une inscription verte correspondante. Dans ce cas, le processus de remplissage du conteneur doit être pleinement conforme aux normes technologiques et aux règles de sécurité. Des informations détaillées sur les spécificités du remplissage des bouteilles de gaz peuvent être lues dans l'article : bouteilles avec mélange de soudage - caractéristiques techniques et règles de fonctionnement.

Où est utilisé le gaz argon ?

Cet élément a un champ d'application assez large. Voici les principaux domaines de son utilisation :

1. remplir la cavité interne des lampes à incandescence et des fenêtres à double vitrage ;
2. déplacement de l'humidité et de l'oxygène pour le stockage à long terme des produits alimentaires ;
3. agent extincteur dans certains systèmes d'extinction d'incendie ;
4. environnement protecteur pendant le processus de soudage ;
5. gaz plasmagène pour le soudage et le coupage au plasma.

Dans la production de soudage, il est utilisé comme agent protecteur lors du soudage de métaux rares (niobium, titane, zirconium) et de leurs alliages, d'aciers alliés de diverses qualités, ainsi que d'alliages d'aluminium, de magnésium et de chrome-nickel. Pour les métaux ferreux, en règle générale, un mélange d'Ar avec d'autres gaz est utilisé - hélium, oxygène, dioxyde de carbone et hydrogène.

Type d'environnement protecteur pendant le processus de soudage créé par l'argon

Précautions d'emploi

Cet élément chimique ne présente absolument aucun danger pour l'environnement, mais à des concentrations élevées, il a un effet suffocant sur l'homme. Il s'accumule souvent près du sol dans des zones insuffisamment ventilées et si la teneur en oxygène diminue de manière significative, cela peut entraîner une perte de conscience, voire la mort. Il est donc important de surveiller la concentration en oxygène dans la pièce, qui ne doit pas descendre en dessous de 19 %.

Liquid Ar peut provoquer des engelures sur certaines zones de la peau et endommager la membrane muqueuse des yeux. Il est donc important d'utiliser des vêtements de protection et des lunettes de sécurité lorsque vous travaillez. Lorsqu'on travaille dans une atmosphère de ce gaz, afin d'éviter toute suffocation, il est nécessaire d'utiliser un appareil isolant à oxygène ou un masque à gaz flexible.

ARGON, Ar (lat. Argon * a. argon ; n. Argon ; f. argon ; i. argon), est un élément chimique du sous-groupe principal du groupe VIII du système périodique, appartient aux gaz inertes, numéro atomique 18 , masse atomique 39,948. Il est constitué de trois isotopes stables dont le principal est le 40 Ar (99,600%). Isolé des airs en 1894 par les scientifiques anglais J. Rayleigh et W. Ramsay.

Argon dans la nature

Dans la nature, l'argon n'existe que sous forme libre. Dans des conditions normales, l’argon est un gaz incolore, inodore et insipide. L'argon solide cristallise en argon cubique. argon 1,78 kg/m3, point de fusion - 189,3°C, point d'ébullition - 185,9°C, pression critique 48 MPa, température critique - 122,44°C. Le premier potentiel d'ionisation est de 15,69 eV. Rayon atomique 0,188 nm (1,88E).

Propriétés de l'argon

Aucun composé chimique n'a été obtenu (seuls les composés d'inclusion sont connus). Dans des conditions normales, 51,9 cm 3 d'argon se dissolvent dans 1 litre d'eau distillée. Forme des hydrates cristallins de type Ar. 6H 2 O. Poids Clarke dans la croûte terrestre 4. 10-4 ; la teneur dans l'atmosphère est de 0,9325 % en volume (6,5 - 10 16 kg), dans les roches ignées 2.2. 10 -5 cm 3 /g, dans l'eau de mer 0,336 cm 3 /l. 5.3 a été produit dans le manteau. 10 19 kg 40 Ar, le taux moyen d'accumulation de 40 Ar dans la croûte terrestre est de 2,10 7 kg/an.

À partir des minéraux, les atomes d'argon migrent le long des dislocations vers les zones de perturbation de la structure cristalline, puis pénètrent dans les gisements de pétrole et de gaz par les microfissures et les pores. La méthode de détermination de l'âge des objets géologiques est basée sur la mesure du rapport des teneurs en 40 Ar/40 K dans les minéraux contenant du potassium. La méthode de l'argon permet de déterminer les âges des roches ignées (à partir de micas, amphiboles), sédimentaires (à partir de glauconites, sylvites), métamorphisées, pour lesquelles l'âge est également donné avec une approximation connue. Une méthode de datation d'activation a été développée, basée sur la mesure du rapport 40 Ar/39 Ar.

Production et utilisation de l'argon

Dans l’industrie, l’argon est produit par le processus de séparation de l’air avec refroidissement en profondeur. Il est possible d'obtenir de l'argon à partir des gaz de purge des colonnes de synthèse d'ammoniac. La séparation de l'argon des autres gaz inertes est réalisée le plus complètement par la méthode chromatographique en phase gazeuse.

L'argon est utilisé dans le traitement thermique des métaux facilement oxydables. Dans une atmosphère protectrice d'argon, le soudage et le découpage de métaux rares et non ferreux, la fusion, etc. sont effectués et des cristaux de matériaux semi-conducteurs sont cultivés. L'isotope radioactif (37 Ar) est utilisé pour contrôler les systèmes de ventilation.