Բոլորս գիտենք, որ արգոնն օգտագործվում է տարբեր մետաղներ եռակցելու համար, բայց ոչ բոլորն են մտածել, թե ինչ է իրենից ներկայացնում այս քիմիական տարրը: Մինչդեռ նրա պատմությունը հարուստ է իրադարձություններով։ Հասկանալի է, որ արգոնը Մենդելեևի պարբերական աղյուսակի բացառիկ պատճենն է, որը նմանակներ չունի: Ինքը՝ գիտնականը, այդ ժամանակ զարմացած էր, թե ինչպես կարող էր նույնիսկ այստեղ հասնել։
Այս գազի մոտավորապես 0.9%-ը առկա է մթնոլորտում: Ինչպես ազոտը, այն իր բնույթով չեզոք է, անգույն և առանց հոտի։ Այն հարմար չէ կյանքը պահպանելու համար, բայց պարզապես անփոխարինելի է մարդկային գործունեության որոշ ոլորտներում։
Մի փոքր շեղում պատմության մեջ
Առաջին անգամ այն հայտնաբերել է անգլիացի և կրթությամբ ֆիզիկոս Գ. Քավենդիշը, ով օդում նկատել է քիմիական հարձակման դիմացկուն նոր բանի առկայությունը: Ցավոք, Քավենդիշը երբեք չսովորեց նոր գազի էությունը: Հարյուր տարի անց մի այլ գիտնական՝ Ջոն Ուիլյամ Սթրաթը, նկատեց դա։ Նա եկել է այն եզրակացության, որ օդից եկող ազոտը պարունակում է անհայտ ծագման գազ, սակայն նա չի կարողացել պարզել՝ դա արգոն է, թե այլ բան։
Միևնույն ժամանակ գազը չի փոխազդել տարբեր մետաղների, քլորի, թթուների, ալկալիների հետ։ Այսինքն՝ քիմիական տեսանկյունից այն իներտ է եղել իր բնույթով։ Մեկ այլ անակնկալ էր այն բացահայտումը, որ նոր գազի մոլեկուլը ներառում է միայն մեկ ատոմ: Իսկ այն ժամանակ գազերի նմանատիպ բաղադրությունը դեռ անհայտ էր։
Նոր գազի հրապարակային հայտարարությունը ցնցեց բազմաթիվ գիտնականների ամբողջ աշխարհից. ինչպե՞ս կարող եք անտեսել օդում նոր գազը բազմաթիվ գիտական ուսումնասիրությունների և փորձերի ընթացքում: Սակայն ոչ բոլոր գիտնականները, այդ թվում՝ Մենդելեևը, հավատում էին հայտնագործությանը: Դատելով նոր գազի ատոմային զանգվածից (39, 9), այն պետք է տեղակայվի կալիումի (39, 1) և կալցիումի (40, 1) միջև, սակայն դիրքն արդեն ընդունված է։
Ինչպես նշվեց, արգոնը հարուստ և դետեկտիվ պատմություն ունեցող գազ է: Որոշ ժամանակ այն մոռացվել էր, սակայն հելիումի հայտնաբերումից հետո նոր գազը պաշտոնապես ճանաչվեց։ Որոշվեց դրա համար զրոյական առանձին դիրք հատկացնել, որը գտնվում է հալոգենների և ալկալիական մետաղների միջև։
Հատկություններ
Այլ իներտ գազերի շարքում, որոնք ներառված են ծանր խմբի մեջ, արգոնը համարվում է ամենաթեթևը։ Նրա զանգվածը գերազանցում է օդի քաշը 1,38 անգամ։ Գազը հեղուկ վիճակի է անցնում -185,9 °С ջերմաստիճանում, իսկ -189,4 °С և նորմալ ճնշման դեպքում այն ամրանում է։
Արգոնը տարբերվում է հելիումից և նեոնից նրանով, որ կարող է լուծվել ջրի մեջ՝ 20 աստիճան ջերմաստիճանի դեպքում՝ 3,3 մլ հարյուր գրամ հեղուկի դիմաց։ Բայց մի շարք օրգանական լուծույթներում գազն ավելի լավ է լուծվում։ Էլեկտրական հոսանքի ազդեցությունը հանգեցնում է նրան, որ այն փայլում է, ինչի պատճառով այն լայն տարածում է գտելկիրառել լուսավորման սարքավորումներ։
Կենսաբանները հայտնաբերել են ևս մեկ օգտակար հատկություն, որն ունի արգոնը։ Սա մի տեսակ միջավայր է, որտեղ բույսն իրեն հիանալի է զգում, ինչն ապացուցված է փորձերով։ Այսպիսով, գտնվելով գազի մթնոլորտում, բրնձի, եգիպտացորենի, վարունգի և տարեկանի ցանած սերմերը իրենց բողբոջներն են տվել։ Այլ մթնոլորտում, որտեղ 98% արգոն և 2% թթվածին, բանջարեղենները, ինչպիսիք են գազարը, հազարն ու սոխը, լավ են բողբոջում:
Հատկապես հատկանշականն այն է, որ այս գազի պարունակությունը երկրակեղևում շատ ավելի մեծ է, քան իր խմբի մյուս տարրերը։ Դրա մոտավոր պարունակությունը կազմում է 0,04 գ մեկ տոննայի դիմաց։ Սա 14 անգամ գերազանցում է հելիումի քանակությունը և 57 անգամ՝ նեոնի քանակին: Ինչ վերաբերում է մեզ շրջապատող տիեզերքին, ապա այն ավելի շատ է, հատկապես տարբեր աստղերի և միգամածությունների վրա: Ըստ որոշ գնահատականների՝ տիեզերքում ավելի շատ արգոն կա, քան քլորը, ֆոսֆորը, կալցիումը կամ կալիումը, որոնք առատ են Երկրի վրա։
Գազի ընդունում
Արգոնը բալոններում, որոնցում մենք հաճախ հանդիպում ենք նրան, անսպառ աղբյուր է։ Բացի այդ, ամեն դեպքում այն վերադառնում է մթնոլորտ այն պատճառով, որ օգտագործման ընթացքում ֆիզիկական կամ քիմիական առումով չի փոխվում։ Բացառություն կարող են լինել միջուկային ռեակցիաների ընթացքում նոր իզոտոպների և տարրերի ձեռքբերման համար փոքր քանակությամբ արգոնի իզոտոպների սպառման դեպքերը։
Արդյունաբերության մեջ գազը ստացվում է օդը թթվածնի և ազոտի բաժանելով։ Արդյունքում գազը ծնվում է որպես կողմնակի արտադրանք։ Դրա համար օգտագործվում է երկու սյունակով կրկնակի ուղղման հատուկ արդյունաբերական սարքավորում:բարձր և ցածր ճնշում և միջանկյալ կոնդենսատոր-գոլորշիչ: Բացի այդ, ամոնիակի արտադրության թափոնները կարող են օգտագործվել արգոն արտադրելու համար:
Կիրառման շրջանակը
Արգոնի շրջանակն ունի մի քանի ոլորտներ.
- սննդի արդյունաբերություն;
- մետալուրգիա;
- գիտական հետազոտություն և փորձեր;
- եռակցում;
- էլեկտրոնիկա;
- ավտոմոբիլային արդյունաբերություն.
Այս չեզոք գազը գտնվում է էլեկտրական թաթերի ներսում, որը դանդաղեցնում է ներսում գտնվող վոլֆրամի կծիկի գոլորշիացումը: Այս հատկության շնորհիվ այս գազի վրա հիմնված եռակցման մեքենան լայնորեն կիրառվում է։ Արգոնը թույլ է տալիս հուսալիորեն միացնել ալյումինից և դյուրալյումինից պատրաստված մասերը։
Գազը լայնորեն օգտագործվում էր պաշտպանիչ և իներտ մթնոլորտ ստեղծելիս։ Սա սովորաբար անհրաժեշտ է այն մետաղների ջերմային մշակման համար, որոնք հեշտությամբ ենթակա են օքսիդացման: Բյուրեղները լավ են աճում արգոնային մթնոլորտում՝ արտադրելով կիսահաղորդչային տարրեր կամ գերմաքուր նյութեր:
Եռակցման մեջ արգոնի օգտագործման առավելություններն ու թերությունները
Եռակցման տարածքի հետ կապված՝ արգոնը որոշակի առավելություններ է տալիս։ Նախ, մետաղական մասերը եռակցման ժամանակ այնքան էլ չեն տաքանում։ Սա խուսափում է դեֆորմացիայից: Այլ առավելությունները ներառում են՝
- հուսալի եռակցման պաշտպանություն;
- արգոնային եռակցման արագությունը մեծության կարգով ավելի բարձր է;
- գործընթացը հեշտ է վերահսկել;
- եռակցումը կարող է լինել մեքենայացված կամ ամբողջությամբ ավտոմատացված;
- հնարավորությունմիացնել մասերը տարբեր մետաղներից։
Միևնույն ժամանակ, եռակցման արգոնը նաև ենթադրում է մի շարք թերություններ.
- Եռակցումը առաջացնում է ուլտրամանուշակագույն ճառագայթում;
- բարձր հզորության աղեղը պահանջում է բարձրորակ սառեցում;
- քրտնաջան աշխատանք դրսում կամ քաշքշուկ:
Այնուամենայնիվ, այսքան առավելություններով դժվար է թերագնահատել արգոնային եռակցման կարևորությունը:
Նախազգուշական միջոցներ
Զգույշ եղեք արգոն օգտագործելիս: Չնայած գազը ոչ թունավոր է, այն կարող է առաջացնել շնչահեղձություն՝ փոխարինելով թթվածինը կամ հեղուկացնելով այն: Հետևաբար, չափազանց կարևոր է օդում վերահսկել O2ձայնը (առնվազն 19%)՝ օգտագործելով հատուկ գործիքներ՝ ձեռքով կամ ավտոմատ:
Հեղուկ գազի հետ աշխատելը պահանջում է ծայրահեղ զգուշություն, քանի որ արգոնի ցածր ջերմաստիճանը կարող է առաջացնել մաշկի ուժեղ ցրտահարություն և վնասել աչքի պատյանը: Պետք է օգտագործել ակնոցներ և պաշտպանիչ հագուստ: Մարդիկ, ովքեր պետք է աշխատեն արգոն մթնոլորտում, պետք է կրեն հակագազեր կամ թթվածնային այլ մեկուսիչ սարքեր:
