アルゴンは大気中に最も豊富に存在する不活性ガスの 1 つで、総体積の 1% を占めます。空気より 30% 重く、温度や圧力に関係なく物理的および化学的に安定しています。また、鉱物粒子や隕石にも存在し、また同位体 K 40 またはカリウムのおかげで自然の状態でも存在します。この化学元素について詳しく学びましょう。
アルゴンとは何ですか?
周期表の希ガス族に属する化学元素です。これはそのうちの 3 番目であり、他の化合物との反応性が低い不活性、無色、無味のガスです。また、乾燥空気の0.934%を占め、その原子番号は18で単原子構造であり、
アルゴン記号
Arその名前は、不活性または非反応性を意味するギリシャ語の ἀργός または argos に由来しています。 1785 年、科学者ヘンリー キャベンディッシュは、窒素に似た元素が空気中に豊富に存在するが、密度は高く、化学反応を伴わないことを観察しました。このため、これは遅延要素とみなされます。
アルゴンの特徴
それは化学元素であり、無色、無臭、無味です。負電荷が低いため、フェノールとハイドロキノンを除いて、他の元素ほど多くの化合物を形成しません。アルゴン周期表のその他の特徴は次のとおりです。
- 状態: 気体ですが、大気圧、-186℃の温度にさらされると液体になることがあります。
- 毒性: アルゴンガスは不活性であり、有毒反応を引き起こすことはありません。
- 反応性:希ガスなのでゼロです。
- 構造: 単原子です。つまり、核内の原子が断片化せずに結合しています。その価電子殻には 8 個の電子があり、そのすべての軌道はエネルギーに満ちています。
- 溶解度: 水に溶け、味や色はありません。
- 結晶化: 温度が-186℃まで下がると原子が凝縮し、小さな結晶が形成されます。
アルゴンの化学的および物理的性質
- 原子番号:18
- 期間:3
- ブロック:P
- グループ: 0
- 共有結合半径 (Å): 97 pm
- 密度: 1,784kg/m3
- 沸点: – 185.85℃
- 融点: -189.35℃
- 原子半径: 71
- 殻あたりの電子数: 2.8.8
- 電気陰性度:ゼロ
- 比熱: 520J/(Kkg)
- 電子構成: [Ne]3s23p6
- 原子量 (g/mol): 39.948 u
- 熱伝導率: (300K)0.01772W/(Km)
- 臨界圧力: 4,898,106
アルゴンの起源
1785 年、化学者のヘンリー・キャベンディッシュは、空気の組成中に窒素に似た別のガスが存在することに気づきました。それはアルゴン元素で、以前のものよりもはるかに密度が高く、反応性が低かった。その後、1894 年に化学者のラムゼイとレイリーは、空気から酸素、二酸化炭素、窒素を除去することで、それを分離することに成功しました。
その後、分光研究中にそれが放出した特定の線によってそれが見えました。これにより、その化合物としての性質が確認され、化学反応がほとんどないガスのカテゴリーに分類されました。それは、地球上で分離された最初の不活性ガスまたは希ガスでさえ、不活性を示さなかった。
アルゴンは何に使われますか?
その使用は、非反応性雰囲気の生成における産業、医療、科学分野にまで及びます。このようにして、次のようなさまざまな用途で有毒な化学的影響は発生しません。
産業用
これは白熱電球の製造に役立ち、フィラメントを保護し、寿命を延ばします。さらに、ネオンに似た蛍光管にも使用され、青と紫の間の光を放ちます。さらに、金属の溶接にも使用され、それによって金属に対する酸素と窒素の悪影響を防ぎます。
薬
医療分野では、がん組織を除去する手術に使用され、極低温液体として機能します。さらに、網膜剥離、出血、緑内障、黄斑磨耗などの目の状態を矯正するためにも使用されます。
科学者
ガイガー容器を放射能でコーティングするために、ヘリウムとネオンを混合した実験装置を作成する際にアルゴンを使用するのが一般的です。さらに、ガスクロマトグラフィーや化学サンプルの揮発におけるキャリアガスとしても使用されます。他の用途でも、チタンや他の種類の反応性元素の生成が含まれます。
アルゴンはどこで入手できますか?
天然の形では、自然界に存在するカリウムの K 40 同位体のおかげで得られます。さらに、これは特別な設備で空気を分離することによって達成され、結果として生じた空気は液化され、蒸留されて分留されます。沸点が窒素と似ているため、純粋なサンプルを水素とともに加熱して燃焼させ、酸素を除去します。このプロセスは、元素を純粋な状態で単離する蒸留で終了します。
つまり、アルゴンは貴な不活性ガスであり、味も匂いもありません。化学反応が起こらないため、技術の進歩や軽量物体の作成のために、産業、医学、科学で広く使用されています。