תוֹכֶן
אם מישהו יבקש ממך לציין את שלושת הגזים השופרים ביותר באטמוספירה של כדור הארץ, אתה יכול לבחור, בסדר מסוים, חמצן, פחמן דו חמצני וחנקן. אם כן, אתה צודק - בעיקר. עובדה ידועה מעט שמאחורי חנקן (N2) וחמצן (O2), הגז השלישי ביותר בשפע הוא ארגון הגז האצילי, המהווה מעט פחות מאחוז מההרכב הבלתי נראה של האטמוספרה.
ששת הגזים האציליים שואבים את שמם מהעובדה שמבחינה כימית, היסודות הללו מרוחקים, אפילו יהירים: הם אינם מגיבים עם אלמנטים אחרים, ולכן הם אינם נקשרים לאטומים אחרים ויוצרים תרכובות מורכבות יותר. אך במקום להפוך אותם חסרי תועלת בתעשייה, עם זאת, נטייה זו להתייחס לעסקים אטומיים משל עצמם היא מה שמקל על חלק מהגזים הללו למטרות ספציפיות. חמישה שימושים עיקריים בארגון, למשל, כוללים את מיקומו באורות ניאון, יכולתו לעזור לקבוע גילם של חומרים ישנים מאוד, השימוש בהם כמבודד בייצור מתכות, תפקידו כגז ריתוך ושימוש בו בתלת מימד. ing.
יסודות גז אצילי
ששת הגזים האצילים - הליום, ניאון, ארגון, קריפטון, קסנון ורדון - תופסים את העמודה השמאלית ביותר בטבלה המחזורית של האלמנטים. (כל בדיקה של יסוד כימי צריכה להיות מלווה בטבלה תקופתית; עיין במשאבים לדוגמה אינטראקטיבית.) ההשלכות בעולם האמיתי של זה הן שלגזים אצילים אין אלקטרונים ניתנים לניתוח. במקום קופסת פאזלים המכילה בדיוק את המספר הנכון של חלקים, לארגון וחמשת בני דודיה אין מחסור תת-אטומי שצריך לתקן על ידי תרומות מגורמים אחרים, ואין לו שום תוספות שצפות סביב לתרום בתורו. המונח הרשמי לאי-תגובתיות זו של גזים אצילים הוא "אינרטי".
כמו חידה שהושלמה, גז אצילי יציב מאוד מבחינה כימית. משמעות הדבר היא, בהשוואה לאלמנטים אחרים, קשה לדפוק את האלקטרונים החיצוניים ביותר מגזים אצילים באמצעות קרן אנרגיה. המשמעות היא שלאלמנטים אלה - האלמנטים היחידים שמתקיימים כגזים בטמפרטורת החדר, והאחרים כולם נוזלים או מוצקים - יש מה שמכונה אנרגיית יינון גבוהה.
הליום, בעל פרוטון אחד וניוטרון אחד, הוא היסוד השני בשפעת היקום מאחורי מימן, המכיל רק פרוטון. תגובת היתוך הגרעין הענקית והמתמשכת שאחראית לכך שכוכבים הם האובייקטים העל-בהירים שהם הם אינה יותר מאינספור אטומי מימן המתנגשים ויוצרים אטומי הליום לאורך תקופה של מיליארדי שנים.
כאשר מועברת אנרגיה חשמלית דרך גז אצילי, אור נפלט. זה הבסיס לסימני ניאון, שהם מונח גנרי לכל תצוגה כזו שנוצרה באמצעות גז אצילי.
מאפייני ארגון
ארגון, מקוצר Ar, הוא יסוד מספר 18 בטבלה המחזורית, והופך אותו לקליל השלישי מבין ששת הגזים האציליים שמאחורי הליום (אטום מספר 2) וניאון (מספר 10). כיאה לאלמנט שעף מתחת לרדאר הכימי והפיזי אלא אם כן הוא מתגרה, הוא חסר צבע, חסר ריח וחסר טעם. יש לו משקל מולקולרי של 39.7 גרם לשומה (המכונה גם דלתון) בתצורתו היציבה ביותר. אתה זוכר מקריאה אחרת שרוב האלמנטים מגיעים באיזוטופים, שהם גרסאות של אותו אלמנט עם המספרים השונים של נויטרונים וכך המונים שונים (מספר הפרוטונים לא משתנה או אחרת זהות האלמנט עצמו תצטרך להשתנות ). יש לכך השלכות קריטיות באחד השימושים העיקריים בארגון.
שימושים בארגון
אורות נאון: כמתואר, גזים אצילים מועילים ליצירת אורות ניאון. ארגון, יחד עם ניאון וקריפטון, משמשים למטרה זו. כאשר חשמל עובר בגז הארגון הוא מרגש באופן זמני את האלקטרונים המסתובבים החיצוניים ביותר וגורם להם לזנק בקצרה ל"קליפה "או לרמת אנרגיה גבוהה יותר. כאשר האלקטרון חוזר אז לרמת האנרגיה הרגילה שלו, הוא פולט פוטון - חבילת אור חסרת מסה.
הכרויות רדיוסוטופ: ניתן להשתמש בארגון יחד עם אשלגן, או K, שהוא האלמנט מספר 19 בטבלה המחזורית, עד היום חפצים עד גיל 4 מיליארד שנה. התהליך עובד כך:
בדרך כלל יש לאשלגן 19 פרוטונים ו -21 נויטרונים, ומעניקים לו אותו המסה האטומית כמו ארגון (קצת פחות מ -40), אך עם הרכב שונה של פרוטונים ונויטרונים. כאשר חלקיק רדיואקטיבי הידוע כחלקיק ביתא מתנגש באשלגן הוא יכול להמיר את אחד הפרוטונים בגרעין האשלגן לנויטרון, ולשנות את האטום עצמו לארגון (18 פרוטונים, 22 נויטרונים). זה מתרחש בקצב צפוי וקבוע לאורך זמן, ולאט לאט. כך שאם מדענים בוחנים מדגם של, נניח, סלע וולקני, הם יכולים להשוות את היחס בין ארגון לאשלגן במדגם (שעולה באופן מצטבר לאורך זמן) ליחס שהיה קיים במדגם "חדש לגמרי", ולקבוע כיצד הישן שהסלע הוא.
שים לב שהדבר נבדל מ"תיארוך פחמן ", מונח שמשמש לעתים קרובות באופן שגוי כדי להתייחס באופן כללי לשימוש בשיטות ריקבון רדיואקטיביות לתאריך חפצים ישנים. תיארוך פחמן, שהוא רק סוג ספציפי של תיארוך רדיואיזוטופי, שימושי רק לחפצים שידועים בסדר גודל של אלפי שנים.
גז מגן בריתוך: ארגון משמש לריתוך של סגסוגות ייעודיות וכן לריתוך של מסגרות לרכב, עמעם וחלקי רכב אחרים. זה נקרא גז מגן מכיוון שהוא אינו מגיב עם כל הגזים והמתכות המרחפים בסביבת המתכות הריתכות; זה רק תופס מקום ומונע מתגובות אחרות, לא רצויות, להופיע בקרבת מקום בגלל גזים תגוביים כמו חנקן וחמצן.
חום בטיפול: כגז אינרטי, ניתן להשתמש בארגון בכדי לספק הגדרה נטולת חמצן וחנקן לתהליכים בטיפול בחום.
תלת מימד: ארגון מופעל לשימוש בשדה המתפתחת של תלת מימד. במהלך החימום והקירור המהיר של חומר ההכנה, הגז ימנע חמצון של המתכת ותגובות אחרות ויכול להגביל את השפעת הלחץ. ניתן לערבב גם ארגון עם גזים אחרים כדי ליצור תערובות ייחודיות לפי הצורך.
ייצור מתכת: בדומה לתפקידו בריתוך, ניתן להשתמש בארגון בסינתזה של מתכות באמצעות תהליכים אחרים מכיוון שהוא מונע חמצון (חלודה) ומעקה גזים לא רצויים כמו פחמן חד חמצני.
הסכנות מארגון
ארגון זה אינו פעיל מבחינה כימית אין פירושו, למרבה הצער, שהוא נקי מסכנות בריאותיות אפשריות. גז ארגון יכול לגרות את העור ואת העיניים במגע, ובצורתו הנוזלית הוא יכול לגרום לכוויות קור (ישנם מעט שימושים יחסית בשמן ארגון, ו"שמן ארגן ", מרכיב נפוץ בקוסמטיקה, אינו אפילו מרוחק כמו ארגון). רמות גבוהות של גז ארגון באוויר בסביבה סגורה יכולות לעקוף את החמצן ולהוביל לבעיות נשימה הנעות בין קלות עד חמורות, תלוי בכמה שיש בארגון. התוצאה גורמת לתסמינים של חנק הכוללים כאב ראש, סחרחורת, בלבול, חולשה ורעידות בסוף מתון, ותרדמת ואף מוות במקרים הקיצוניים ביותר.
במקרים של חשיפה ידועה לעור או לעיניים, שטיפה ושטיפה במים חמים הוא הטיפול המועדף. לאחר שאיפה של ארגון, ייתכן שתידרש תמיכה נשימתית סטנדרטית, כולל חמצון באמצעות מסכה, על מנת להיות רמות חמצן בדם חזרה לקדמותה; כמובן שגם להוציא את האדם מהסביבה העשירה בארגון.