Арго́н обозначается символом Ar (лат. Argon), от древнегреческого — ленивый, медленный, неактивный. Это название подчеркивает важнейшее свойство элемента — его химическую неактивность. Третий по распространённости элемент в земной атмосфере (после азота и кислорода) — 0,93 % по объёму. Простое вещество аргон — инертный одноатомный газ без цвета, вкуса и запаха.

 

Внешний вид простого вещества

 

 

 

Распространённость

Во Вселенной

Содержание аргона в мировой материи оценивается приблизительно в 0,02 % по массе.

Аргон (вместе с неоном) наблюдается на некоторых звездах и в планетарных туманностях. В целом его в космосе больше, чем кальция, фосфора, хлора, в то время как на Земле существуют обратные отношения.

Распространение в природе

Аргон — третий по содержанию после азота и кислорода компонент воздуха, его среднестатистическое содержание в атмосфере Земли составляет 0,934 % по объёму и 1,288 % по массе, его запасы в атмосфере оцениваются в 4·1014 т. Аргон — самый распространённый инертный газ в земной атмосфере, в 1 м³ воздуха содержится 9,34 л аргона (для сравнения: в том же объёме воздуха содержится 18,2 см³ неона, 5,2 см³ гелия, 1,1 см³ криптона, 0,09 см³ ксенона).

Содержание аргона в литосфере — 4·10−6 % по массе. В каждом литре морской воды растворено 0,3 см³ аргона, в пресной воде его содержится 5,5·10−5 — 9,7·10−5 %. Его содержание в Мировом океане оценивается в 7,5·1011 т, а в изверженных породах земной оболочки — 16,5·1011 т.

Определение

Качественно аргон обнаруживают с помощью эмиссионного спектрального анализа.

 

Спектр аргона

 

Физические свойства

Аргон — одноатомный газ с температурой кипения (при нормальном давлении) −185,9 оC (немного ниже, чем у кислорода, но немного выше, чем у азота).

Химические свойства

Пока известны только 2 химических соединения аргона — гидрофторид аргона и CU(Ar)O, которые существуют при очень низких температурах. Кроме того, аргон образует эксимерные молекулы, то есть молекулы, у которых устойчивы возбужденные электронные состояния и неустойчиво основное состояние.

Получение

В промышленности аргон получают как побочный продукт при крупномасштабном разделении воздуха на кислород и азот. При температуре −185,9 оС аргон конденсируется, при −189,4 оC — кристаллизуется.

Ввиду близости температур кипения аргона и кислорода разделение этих фракций ректификационным способом затруднительно. Аргон считается посторонней примесью, допускаемой только в техническом кислороде чистотой 96 %.

 

Применение

 

 

Заполненная аргоном и парами ртути газоразрядная трубка

 

Области применения аргона:

в аргоновых лазерах;

в лампах накаливания и при заполнении внутреннего пространства стеклопакетов;

в качестве защитной среды при сварке (дуговой, лазерной, контактной и т. п.) как металлов (например, титана), так и неметаллов;

в качестве плазмаобразователя в плазматронах при сварке и резке;

в пищевой промышленности аргон зарегистрирован в качестве пищевой добавки E938, в качестве пропеллента и упаковочного газа;

в качестве огнетушащего вещества в газовых установках пожаротушения;

в медицине во время операций для очистки воздуха и разрезов, так как аргон не образует химических соединений при комнатной температуре;

в качестве составной части атмосферы эксперимента Марс-500 с целью снижения уровня кислорода для предотвращения пожара на борту космического корабля при путешествии на Марс;

из-за низкой теплопроводности аргон применяется в дайвинге для поддува сухих гидрокостюмов, однако есть ряд недостатков, например, высокая цена газа (кроме этого, нужна отдельная система для аргона);

в химическом синтезе для создания инертной атмосферы при работе с нестабильными на воздухе соединениями.

Биологическая роль

Аргон не играет никакой заметной биологической роли.

Физиологическое действие

Инертные газы обладают физиологическим действием, которое проявляется в их наркотическом воздействии на организм. Наркотический эффект от вдыхания аргона проявляется только при барометрическом давлении свыше 0,2 МПа.

Аргон нетоксичен и невзрывоопасен. В смеси аргона с другими газами или в смеси аргона с кислородом при объемной доле кислорода в смеси менее 19 % развивается кислородная недостаточность, содержание аргона в высоких концентрациях во вдыхаемом воздухе может вызвать головокружение, тошноту, рвоту, потерю сознания и смерть от асфиксии (в результате кислородного голодания).

Газообразный аргон тяжелее воздуха и может накапливаться в слабопроветриваемых помещениях у пола и в приямках, а также во внутренних объемах оборудования, предназначенного для получения, хранения и транспортирования газообразного аргона. При этом снижается содержание кислорода в воздухе, что приводит к кислородной недостаточности.

 

Маркировка баллонов

Эксплуатация баллонов, наполненных газообразным аргоном, проводится в соответствии с правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, утвержденными Госгортехнадзором России.

Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение газообразного аргона осуществляется по ГОСТ 26460.

Поставка аргона потребителям производится в стальных баллонах вместимостью 40 дм3 по ГОСТ 949-73 под давлением (14,7±0,5) МПа [(150±5) кгс/см2] при нормальных условиях. Возвратные баллоны должны иметь остаточное давление аргона не ниже 0,05 МПа (0,5 кгс/см2).

 

ГОСТ 10157-79. Аргон газообразный и жидкий