аргон

АРГОН (от греч. argos — недеятельный; лат Argon) Ar

хим. элемент VIII гр. периодической системы, относится к благородным газам, ат. н. 18, ат. м. 39,948. Прир. А. состоит из изотопов с мас. ч. 36 (0,337% по объему), 38 (0,063%), 40 (99,600%), т. е., в отличие от др. легких элементов, преобладает самый тяжелый изотоп. Причина этого — концентрирование ⁴⁰Ar в атмосфере в результате распада в литосфере ⁴⁰К посредством захвата орбитального электрона: К + е → ⁴⁰Ar+ (превращ. 12% ⁴⁰К). Поперечное сечение захвата тепловых нейтронов для прир. А. 62∙10⁻²⁶ м². Конфигурация внеш. электронной оболочки 3s²3p⁶; энергия ионизации Ar° → Ar⁺ → Ar²⁺ соотв. 1520,57 и 2665,83 кДж/моль; ван-дер-ваальсов радиус 0,192 нм, ковалентный радиус 0,095 нм.

А. — самый распространенный из благородных газов элемент. В атмосфере его содержится 0,934% по объему (4∙10¹⁴т), в литосфере — 4∙10⁻⁶% по массе.

А. — одноатомный газ без цвета и запаха; т. кип. 87,29 К; плотн. 0,001784 г/см³ (жидкого при 87 К — 1,40 г/см³, твердого при 40 К −1,40 г/см³); р_крит 0,4894 МПа; d_крит 0,536 г/см³; тройная точка: температура 83,81 К, давл. 68,9 кПа, плотн. 1,623 г/см³; C⁰_p 20,79 Дж/(моль∙К); ΔH⁰_пл 1,17 кДж/моль, ΔH⁰_исп 6,51 кДж/моль; S₂₉₈ 154,73 Дж/(моль∙К); уравнения температурной зависимости давления пара над твердым и жидким А. соотв.: lgp(Па) = −404,84/Т + 9,66944, 1gр(Па) = — 550,8211/Т — 8,784939 lg Т + 0,0174713 Т + 26,8435. Теплопроводность 0,0164 Вт/(м∙К); е 1,000554 (273,15 К, 0,10133 МПа). Диамагнетик; магн. восприимчивость (-19,4∙10⁻⁶) не зависит от температуры. Растворимость в воде при нормальном давлении (см³/л): 52,4 (273 К), 33,6 (293 К), 24,9 (313 К), 20,8 (333 К), 18,1 (353 К). В органических растворителях А. раств. значительно лучше, чем в воде. Для твердого А. кристаллич. решетка кубич. гранецентрированная (а = 0,542 нм, z = = 4, пространственная группа Fm3m).

С водой, фенолом, гидрохиноном и ацетоном А. образует соед. включения, а с электроотрицат. атомами в электрич. разряде или под действием пучка электронов — эксимеры (см. благородные газы).

Получают А. в результате воздуха разделения при глубоком охлаждении. Обогащенная А. смесь, содержащая до 40% O₂, подается на разделение в колонну. В результате получают 95%-ный А.; степень извлечения достигает 0,75–0,80. Дальнейшая очистка от O₂ осуществляется гидрированием в присутствии платинового кат. при 333–343 К, а от N₂ — низкотемпературной ректификацией. Применяется также адсорбц. метод очистки (от O₂, H₂ и др. благородных газов) с использованием активного угля или молекулярных сит. А. может быть получен и как побочный продукт из продувочных газов в колоннах для синтеза NH₃.

Качественно А. обнаруживают с помощью эмиссионного спектрального анализа; осн. характеристич. линии — 434,80 и 811,33 нм. При количеств, определении сопутствующие газы (O₂, N₂, H,, CO₂) связываются специфич. реагентами (Са, Cu, MnO, CuO, NaOH) или отделяются с помощью поглотителей (напр., водных растворов орг. и неорг. сульфатов). Отделение от других благородных газов основано на разл. адсорбируемости их активным углем. Используются методы анализа, основанные на измерении плотности, теплопроводности и др., а также масс-спектрометрич. и хроматографич. методы.

А. используют в качестве защитной среды при сварке (60–65% получаемого А.), получении металлов и в др. металлургич. процессах (30–35%), в производстве полупроводниковых материалов, при хим. синтезах. А. применяют также как наполнитель в светотехнике (в разрядных трубках, люминесцентных лампах; 2–3%), электронике (в тиратронах и др.), ядерной технике (в ионизац. счетчиках и др.). Мировое производство А. (без СССР) 5∙10⁸-5∙10⁹ м³/год.

А. при давл. 0,4 МПа вызывает у человека оцепенение, нервно-мышечные расстройства и затуманенность мышления.

А. поставляется, транспортируется и хранится в стальных баллонах емкостью 40 л; давление газа в баллоне до 15 МПа. Баллоны для чистого А. окрашены в серый цвет и имеют сверху зеленую полосу, верх. часть баллона для А. особой чистоты окрашена в белый цвет, нижняя — в черный. А. особой чистоты хранится также в стеклянных баллонах емкостью 2 л под давл. 0,06–0,07 МПа.

А. открыт Дж. Рэлеем и У. Рамзаем в 1894.

^{Лит. см. при ст. благородные газы.}

_{В. Б. Соколов}