الأرجون هو أحد الغازات الخاملة الأكثر وفرة في الغلاف الجوي ويشكل 1% من الحجم الإجمالي. وهو أثقل من الهواء بنسبة 30%، وهو مستقر فيزيائياً وكيميائياً بغض النظر عن درجة الحرارة أو الضغط. ويوجد أيضًا في الجزيئات المعدنية والنيازك وفي حالته الطبيعية بفضل نظير K 40 أو البوتاسيوم. تعرف على المزيد حول هذا العنصر الكيميائي.
ما هو الأرجون؟
وهو عنصر كيميائي ينتمي إلى مجموعة الغازات النادرة في الجدول الدوري. وهو ثالثهم وهو غاز خامل عديم اللون والطعم وله نسبة تفاعل منخفضة مع المركبات الأخرى. بالإضافة إلى أنه يمثل 0.934% من الهواء الجاف، عدده الذري 18 ذو تركيب أحادي الذرة،
رمز الأرجون
Ar اسمها مشتق من الكلمة اليونانية ἀργός أو argos ومعناها غير نشط أو غير متفاعل. في عام 1785، لاحظ العالم هنري كافنديش وجود عنصر مشابه للنيتروجين بكثرة في الهواء، ولكن بكثافة أعلى وبدون تفاعلات كيميائية. ولهذا السبب يعتبر عنصرا كسولا.
خصائص الأرجون
وهو عنصر كيميائي، فهو عديم اللون والرائحة والطعم. نظرًا لانخفاض شحنته السالبة، فإنه لا يشكل العديد من المركبات مثل العناصر الأخرى، باستثناء الفينول والهيدروكينون. الخصائص الأخرى للجدول الدوري للأرجون هي:
- الحالة : غازية ولكن إذا تعرضت لضغط جوي بدرجة حرارة -186 درجة مئوية فإنها يمكن أن تصبح سائلة.
- السمية : غاز الأرجون خامل ولا يمكن أن يسبب تفاعلات سامة.
- التفاعلية : صفر لأنه غاز نادر.
- البنية : أحادية الذرة، أي أن ذراتها في النواة متحدة دون تجزؤ. يحتوي في غلافه التكافؤ على 8 إلكترونات، وجميع مداراته مليئة بالطاقة.
- الذوبان : قابل للذوبان في الماء، بدون نكهة أو لون.
- التبلور : تتكثف ذراته عندما تنخفض درجة الحرارة إلى -186 درجة مئوية لتشكل بلورات صغيرة.
الخصائص الكيميائية والفيزيائية للأرجون
- العدد الذري : 18
- الفترة : 3
- الكتلة : ص
- المجموعة : 0
- نصف القطر التساهمي (Å): 97 م
- الكثافة: 1,784 كجم/م3
- نقطة الغليان: – 185.85 درجة مئوية
- نقطة الانصهار: -189.35 درجة مئوية
- نصف القطر الذري: 71
- الإلكترونات لكل قذيفة: 2.8.8
- السالبية الكهربية: صفر
- الحرارة النوعية: 520 جول / (كجم)
- التكوين الإلكتروني: [Ne]3s23p6
- الكتلة الذرية (جم/مول): 39.948 ش
- الموصلية الحرارية: (300 ك) 0.01772 وات / (كم)
- الضغط الحرج: 4,898,106
أصل الأرجون
وفي عام 1785، لاحظ الكيميائي هنري كافنديش وجود غاز آخر مشابه للنيتروجين في تركيبة الهواء. لقد كان عنصر الأرجون، أكثر كثافة وأقل تفاعلاً من العنصر السابق. ثم، في عام 1894، نجح الكيميائيان رامزي ورايلي في عزله عن طريق إزالة الأكسجين وثاني أكسيد الكربون والنيتروجين من الهواء.
ومن ثم تم رؤيته من خلال خطوط معينة انبعثت خلال الدراسة الطيفية. وهذا ما أكد خصائصه كمركب، مما وضعه في فئة الغازات ذات التفاعلات الكيميائية القليلة. بل إنه كان أول غاز خامل أو نادر معزول على الكوكب، ولم يظهر أي نشاط.
ما هي استخدامات الأرجون؟
ويمتد استخدامه إلى المجالات الصناعية والطبية والعلمية في خلق أجواء غير تفاعلية. وبهذه الطريقة لا تحدث أي تأثيرات كيميائية سامة في تطبيقاته المختلفة وهي:
صناعي
ويفيد في صناعة المصابيح المتوهجة، حيث يحمي خيوطها ويطيل عمرها الافتراضي. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدامه في أنابيب الفلورسنت الشبيهة بالنيون، مع إضاءات تتراوح بين الأزرق والبنفسجي. بالإضافة إلى ذلك، فهو يستخدم في لحام المعادن، وبالتالي يمنع التأثير السلبي للأكسجين والنيتروجين عليها.
الدواء
في المجال الطبي، يتم استخدامه في الجراحة لإزالة الأنسجة السرطانية، ويعمل كسائل مبرد. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدامه لتصحيح حالات العين مثل انفصال الشبكية، والنزيف، والزرق، وتآكل البقعة.
عالم
من الشائع استخدام الأرجون في إنشاء معدات مختبرية ممزوجة بالهيليوم والنيون لتغطية حاويات جيجر بالنشاط الإشعاعي. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدامه كغاز حامل في كروماتوغرافيا الغاز أو في تطاير العينات الكيميائية. حتى التطبيقات الأخرى تنطوي على إنتاج التيتانيوم وأنواع أخرى من العناصر التفاعلية.
من أين نحصل على الأرجون؟
ويتم الحصول عليه في شكله الطبيعي بفضل نظير البوتاسيوم K40 الموجود في الطبيعة. بالإضافة إلى ذلك، يتم تحقيق ذلك من خلال فصل الهواء في منشآت خاصة، حيث يتم تسييل الهواء الناتج وتقطيره إلى أجزاء. وبما أن درجة غليانها تشبه درجة غليان النيتروجين، يتم تسخين العينة النقية وحرقها مع الهيدروجين، وبالتالي التخلص من الأكسجين. تنتهي العملية بالتقطير لعزل العنصر في حالته النقية.
باختصار، الأرجون هو غاز نبيل وخامل، ليس له طعم أو رائحة. ونظرًا لافتقاره إلى التفاعلات الكيميائية، فإنه يستخدم على نطاق واسع في الصناعة والطب والعلوم للتقدم التكنولوجي وإنشاء أجسام خفيفة الوزن.