Argón
Vzácne plyny sa v prírode vyskytujú výhradne v elementárnom stave. Sú obsiahnuté vo vzduchu avšak – ako naznačuje ich názov – vo veľmi malom množstve. Vzácne plyny sú v periodickej sústave chemických prvkov umiestnené do nultej skupiny ( označované číslom 8 ). V prirodzenom rade s nimi susedia : naľavo vodík a hálogény a napravo nasledujú alkalické kovy. Táto nultá skupina tvorí hranicu medzi najvýraznejšími kovmi a nekovmi. Energetická hladina valenčných elektrónov je umiestnená v potenciálnej jame jadra. Vzácne plyny majú veľké hodnoty ionizačných energií a záporné hodnoty elektrónovej afinity. Vzácne plyny sú si podobné nielen spôsobom výskytu , ale aj svojimi fyzikálnymi a chemickými vlastnosťami. Majú tiež podobný spôsob využitia ( plnia sa nimi žiarovky , neónové trubice a vytvára sa z nich inertná atmosféra pri niektorých špeciálnych procesoch ). Charakteristika :
Latinský názov argon ; atómové číslo 18 atómová váha 39, 948 ; teplota topenia – 189,4 ; teplota varu – 185, 88. Hmotnostný zlomok argónu vo vzduchu 1, 29 %. Jeho názov pochádza z gréckeho argos ( lenivý , neaktívny , inertný ). Chemický prvok ôsmej skupiny per. súst. chem. prvkov. Patrí medzi vzácne plyny. Je to bezfarebný jednoatómový plyn bez chuti a zápachu. Je ťažší než vzduch. Z chemického hľadiska sa vyznačuje značnou indiferentnosťou. Je najviac zastúpeným vzácnym plynom v ovzduší našej planéty. Objavili ho anglickí fyzici W. S. Rayleigh a W. Ramsay roku 1894 na základe rozdielnej hmotnosti litra dusíka izolovaného zo skvapalneného vzduchu , ktorý vážil 1, 257 g a litra dusíka , získaného rozkladom dusičnanu amónneho , ktorého hmotnosť bola 1, 251 g. Nezávisle od seba sa pokúsili pôsobiť na izolovanú zložku vzduchu najsilnejšími činidlami , vôbec s ničím nereagovala. Rozdiel len v 6 tisícin g im postačil na dôkaz cudzích plynov vo vzdušnom dusíku. Akonáhle boli objavené hélium a argón , vznikli v prirodzenom rade prvkov nové prázdne políčka , ktoré bolo treba zaplniť. Prirodzená sústava prvkov a znalosť príslušných zákonitostí a vzťahov , donútili ang. fyz. chemika W. Ramsaya , aby tieto prvky hľadal. Bolo treba hľadať prvky , ktoré majú zvláštnu povahu a treba ich umiestniť do samostatnej skupiny. Podľa zákona periodicity bolo treba hľadať 1 vzácny plyn , ktorý je ťažší než hélium , ale ľahší než argón , a 3 podobné prvky , ktoré sú ťažšie než argón. Že vedecká úvaha bola správna , dokázal objav všetkých vzácnych plynov.
Je zaujímavé , že prítomnosť cudzieho plynu vo vzduchu zistil už roku 1784 H. Cavendish , keď pozoroval účinok el. výboja na vzduch v uzavretom priestore nad ortuťou. Keď odstránil vzniknutý červenohnedý dym ( boli to oxidy dusíka ) v lúhu , nad ortuťou zostala malá bublinka plynu , ktorý už ďalej nereagoval. Starý názor na inertnosť vzácnych plynov v ovzduší treba zmeniť. V súčasnosti ich nepokladáme za inertné , ale hovoríme o chémií vzácnych plynov , čiže aerogénov. Výroba argónu :
Argón získame pri výrobe amoniaku z vodíka a vzdušného dusíka , kde je vlastne odpadom. V 1m3 vzduchu sa nachádza 9, 3 litra argónu. Technický argón vyrábajú Moravsko – chemické závody v Ostrave – v Mariánských horách. Argón možno vyrobiť aj zo vzduchu. Kyslík sa viaže rozžeravenou meďou , dusík sa viaže na kovový horčík alebo vápnik ako nitrid a zvyšný surový argón obsahuje asi 0, 25 % ostatných vzácnych plynov , ktoré sa od argónu oddelia frakčnou destiláciou , absorbciou a frakčnou desorbciou na aktívnom uhlí .
Použitie argónu :
Argón sa dodáva v oceľových fľašiach na zváranie v inertnej atmosfére a na plnenie žiaroviek „ argónok “ , v ktorých zmes dusíka z 15 % argónu zamedzuje rozprašovanie kovového vlákna , čím sa predlžuje život žiaroviek asi 5 – krát. Vo výbojkových rúrach žiari argón do modra , červena alebo zelena podľa toho pod akým tlakom sú plnené. Argón je aj dôležitým plynom pre moderné kvantometrické laboratória železiarní , kde si metodika stanovenia niektorých prvkov na kvantometri vyžaduje odiskrenie v atmosfére čistého argónu. Preto treba z technického argónu spaľovaním cez rozžeravenú meď odstrániť zvyšky kyslíka. V rádiometri sa pod tlakom plnia čistým argónom Geigerove – Mullerove trubice a tlakové ionizačné komory.
Zdroje:
Obecná a anorganická chémia - Kurz základov chémie -
|