18
Ar
Argon
39.948
[Ne] 3s2 3p6

Nguyên tố Argon (Ar)

Argon, ký hiệu Ar, có số hiệu nguyên tử 18 và nằm ở nhóm khí hiếm, chu kỳ 3. Ở điều kiện thường, argon là khí không màu, không mùi và rất ít phản ứng hóa học.

Số nguyên tử 18
Khối lượng 39.948
Nhóm18
Chu kỳ 3
Phân loại Noble-gas (Khí trơ)
Cấu hình electron[Ne] 3s2 3p6

Tổng quan về Argon

Argon: khí bảo vệ, cấu hình electron bền và nguồn gốc đồng vị trong khí quyển

Argon, ký hiệu Ar, có số hiệu nguyên tử 18 và nằm ở nhóm khí hiếm, chu kỳ 3. Ở điều kiện thường, argon là khí không màu, không mùi và rất ít phản ứng hóa học. Khác với hình ảnh khí hiếm luôn có hàm lượng cực nhỏ, argon chiếm xấp xỉ 0,93% thể tích không khí khô, đủ để trở thành một thành phần đáng chú ý trong công nghiệp phân tách không khí.

Cấu hình electron và phạm vi của khái niệm trơ

Cấu hình của nguyên tử argon là [Ne]3s23p6. Lớp ngoài cùng đã đầy giúp giải thích mức độ bền của nguyên tử trong nhiều điều kiện thông thường. Argon chủ yếu tồn tại dưới dạng các nguyên tử riêng lẻ trong pha khí, thay vì tạo phân tử hai nguyên tử như nitrogen hoặc oxygen.

Tính trơ hóa học không có nghĩa argon không hấp thụ năng lượng, không bị ion hóa hoặc không tương tác vật lý. Khí vẫn có thể bị nén, hóa lỏng và tham gia phóng điện. Vì thế, khi dùng từ trơ cần xác định đang nói đến phản ứng hóa học ở điều kiện nào, thay vì coi đó là sự vắng mặt của mọi quá trình vật lý.

Vì sao argon được dùng trong hàn và xử lý kim loại?

Trong những quy trình hàn thích hợp, dòng khí argon giúp giảm tiếp xúc giữa vùng kim loại nóng và các thành phần không mong muốn của không khí. Mục đích là kiểm soát môi trường quanh quá trình, chứ không phải làm kim loại mất khả năng phản ứng. Hiệu quả bảo vệ phụ thuộc lưu lượng, hình học thiết bị và sự xâm nhập của không khí từ bên ngoài.

Không phải cứ tăng lượng khí là chất lượng luôn tăng. Phân bố dòng chảy không phù hợp có thể làm khả năng bảo vệ thay đổi theo cách bất lợi. Việc lựa chọn khí tinh khiết hay hỗn hợp khí phải dựa trên vật liệu, công nghệ và yêu cầu mối hàn; một tên khí riêng lẻ không thay thế toàn bộ thông số của quy trình.

Argon trong thiết bị điện và kính cách nhiệt

Argon được sử dụng trong một số nguồn sáng và thiết bị có môi trường phóng điện. Khi nguyên tử được kích thích hoặc ion hóa, hệ có thể phát bức xạ qua những chuyển mức năng lượng. Cơ chế này cho thấy một khí không màu trong ánh sáng thường vẫn có thể tham gia tạo ánh sáng khi được cung cấp năng lượng bằng phương thức phù hợp.

Trong một số hệ kính nhiều lớp, argon được dùng trong khoang khí để góp phần điều chỉnh truyền nhiệt. Tính năng của cửa kính không chỉ phụ thuộc khí nạp, mà còn phụ thuộc chiều rộng khoang, lớp phủ, vật liệu khung và chất lượng làm kín. Không thể từ việc có argon mà suy ra mọi bộ kính đạt cùng một mức cách nhiệt.

Đồng vị argon và mối liên hệ với potassium

Argon có các đồng vị với cùng số proton nhưng khác số neutron. Một phần quan trọng argon-40 trên Trái Đất có liên hệ với sự phân rã của potassium-40. Mối quan hệ đồng vị này là cơ sở của những phương pháp định tuổi địa chất thích hợp, trong đó sự hình thành và giữ lại sản phẩm phân rã cần được xem xét cẩn thận.

Tuổi suy ra từ một phép đo đồng vị không phải con số xuất hiện tự động chỉ vì mẫu có potassium và argon. Lịch sử nhiệt, khả năng thất thoát khí và những giả thiết của mô hình có thể ảnh hưởng diễn giải. Vì vậy, phương pháp cần được áp dụng cho loại mẫu và bối cảnh địa chất phù hợp, có kiểm tra chất lượng dữ liệu.

Thu hồi công nghiệp và đặc điểm sử dụng

Argon có thể được thu hồi trong quá trình phân tách không khí lỏng bằng những hệ thống công nghiệp chuyên dụng. Sự khác nhau về tính chất pha hỗ trợ phân tách, nhưng độ tinh khiết sản phẩm còn phụ thuộc thiết kế và các công đoạn xử lý. Một nguồn khí dùng cho hàn và một nguồn khí cho phân tích có thể có yêu cầu tạp chất rất khác.

Argon không có mùi cảnh báo khi thay thế không khí và làm giảm tỷ lệ oxygen. Bởi vậy, tính trơ không đồng nghĩa có thể hít trực tiếp hoặc sử dụng không cần thông gió. Trong hệ lạnh sâu hoặc bình khí nén, còn phải xét chuyển pha và áp suất. Những vấn đề này thuộc điều kiện sử dụng khí, không làm thay đổi danh tính hóa học của nguyên tố.

Tài liệu tham khảo

Thông báo giỏ hàng

Xem giỏ hàng