Vsi vemo, da se argon uporablja za varjenje različnih kovin, vendar niso vsi pomislili, kaj je ta kemični element. Medtem je njegova zgodovina bogata z dogodki. Zgovorno je, da je argon izjemna kopija periodnega sistema Mendelejeva, ki nima analogov. Sam znanstvenik je bil takrat presenečen, kako je sploh lahko prišel sem.
Približno 0,9 % tega plina je prisotnega v ozračju. Tako kot dušik je po naravi nevtralen, brez barve in vonja. Ni primeren za vzdrževanje življenja, je pa preprosto nenadomestljiv na nekaterih področjih človeške dejavnosti.
Majhna digresija v zgodovino
Prvič ga je odkril Anglež in fizik po izobrazbi G. Cavendish, ki je opazil prisotnost v zraku nečesa novega, odpornega na kemične napade. Na žalost Cavendish ni nikoli izvedel narave novega plina. Nekaj več kot sto let pozneje je to opazil še en znanstvenik, John William Strath. Prišel je do zaključka, da dušik iz zraka vsebuje plin neznanega izvora, vendar ni mogel ugotoviti, ali gre za argon ali kaj drugega.
Plin hkrati ni reagiral z različnimi kovinami, klorom, kislinami, alkalijami. To pomeni, da je bil s kemičnega vidika inerten v naravi. Drugo presenečenje je bilo odkritje, da molekula novega plina vključuje samo en atom. In takrat podobna sestava plinov še ni bila znana.
Javna objava novega plina je šokirala številne znanstvenike z vsega sveta – kako ste lahko spregledali nov plin v zraku med številnimi znanstvenimi študijami in eksperimenti?! Toda vsi znanstveniki, vključno z Mendelejevim, niso verjeli v odkritje. Sodeč po atomski masi novega plina (39, 9), bi se moral nahajati med kalijem (39, 1) in kalcijem (40, 1), vendar je položaj že zavzet.
Kot že omenjeno, je argon plin z bogato in detektivsko zgodovino. Nekaj časa je bil pozabljen, po odkritju helija pa je bil novi plin uradno priznan. Odločeno je bilo, da se zanj dodeli ločen ničelni položaj, ki se nahaja med halogeni in alkalijskimi kovinami.
Lastnosti
Med drugimi inertnimi plini, ki sodijo v težke skupine, velja argon za najlažjega. Njegova masa presega težo zraka za 1,38-krat. Plin preide v tekoče stanje pri temperaturi -185,9 °C, pri -189,4 °C in normalnem tlaku pa se strdi.
Argon se od helija in neona razlikuje po tem, da se lahko raztopi v vodi - pri temperaturi 20 stopinj v količini 3,3 ml na sto gramov tekočine. Toda v številnih organskih raztopinah se plin bolje raztopi. Vpliv električnega toka povzroči, da zažari, zaradi česar se je razširilvelja za svetlobno opremo.
Biologi so odkrili še eno koristno lastnost, ki jo ima argon. To je neke vrste okolje, kjer se rastlina počuti odlično, kar dokazujejo poskusi. Tako so v ozračju plina posajena semena riža, koruze, kumar in rži dala svoje kalčke. V drugačnem ozračju, kjer je 98 % argona in 2 % kisika, zelenjava, kot so korenje, solata in čebula, dobro vzklije.
Kar je še posebej značilno, je vsebnost tega plina v zemeljski skorji veliko večja od ostalih elementov v njegovi skupini. Njegova približna vsebnost je 0,04 g na tono. To je 14-krat večja količina helija in 57-kratna količina neona. Kar se tiče vesolja okoli nas, ga je še več, predvsem na različnih zvezdah in v meglicah. Po nekaterih ocenah je v vesolju več argona kot klora, fosforja, kalcija ali kalija, ki jih je na Zemlji v izobilju.
Pridobivanje plina
Argon v jeklenkah, v katerem ga pogosto srečamo, je neizčrpen vir. Poleg tega se v vsakem primeru vrača v ozračje zaradi dejstva, da se med uporabo fizično ali kemično ne spremeni. Izjema so lahko primeri porabe majhne količine izotopov argona za pridobivanje novih izotopov in elementov v teku jedrskih reakcij.
V industriji se plin pridobiva z ločevanjem zraka na kisik in dušik. Posledično se plin rodi kot stranski produkt. Za to se uporablja posebna industrijska oprema za dvojno rektifikacijo z dvema stebroma.visok in nizek tlak ter vmesni kondenzator-uparjalnik. Poleg tega se lahko odpadki iz proizvodnje amoniaka uporabijo za proizvodnjo argona.
Obseg uporabe
Obseg argona ima več področij:
- živilska industrija;
- metalurgija;
- znanstvene raziskave in eksperimenti;
- varjenje;
- elektronika;
- avtomobilska industrija.
Ta nevtralni plin je v električnih šapah, kar upočasni izhlapevanje volframove tuljave v notranjosti. Zaradi te lastnosti se široko uporablja varilni stroj na osnovi tega plina. Argon vam omogoča zanesljivo povezavo delov iz aluminija in duraluminija.
Plin je bil široko uporabljen pri ustvarjanju zaščitnega in inertnega ozračja. To je običajno potrebno za toplotno obdelavo tistih kovin, ki so zlahka izpostavljene oksidaciji. Kristali dobro rastejo v atmosferi argona za proizvodnjo polprevodniških elementov ali ultra čistih materialov.
Prednosti in slabosti uporabe argona pri varjenju
Glede na področje varjenja daje argon določene prednosti. Prvič, kovinski deli se med varjenjem ne segrejejo toliko. S tem se izognete deformaciji. Druge ugodnosti vključujejo:
- zanesljiva zaščita zvara;
- argonska hitrost varjenja je za red višja;
- proces je enostaven za nadzor;
- varjenje je lahko mehanizirano ali popolnoma avtomatizirano;
- priložnostpovežite dele iz različnih kovin.
Vendar varilni argon pomeni tudi številne pomanjkljivosti:
- Varjenje ustvarja ultravijolično sevanje;
- visokoamperažni lok zahteva visokokakovostno hlajenje;
- težko delo na prostem ali prepih.
Kljub temu je ob tako številnih prednostih težko podcenjevati pomen argonskega varjenja.
Previdnostni ukrepi
Bodite previdni pri uporabi argona. Čeprav plin ni strupen, lahko povzroči zadušitev, tako da nadomesti kisik ali ga utekočini. Zato je izredno pomembno nadzorovati glasnost O2v zraku (vsaj 19%) s posebnimi instrumenti, ročnimi ali avtomatskimi.
Delo s tekočim plinom zahteva izjemno previdnost, saj lahko nizka temperatura argona povzroči hude ozebline kože in poškodbe očesne lupine. Uporabljati je treba očala in zaščitna oblačila. Osebe, ki morajo delati v atmosferi argona, naj nosijo plinske maske ali druge izolacijske kisikove naprave.
