Аргон кислород характеристики и применение. Теплопроводность аргона в газообразном состоянии при высоких температурах
Аргон занимает третье место по содержанию в воздухе (после азота и кислорода), на него приходятся примерно 1,3% массы и 0,9% объема атмосферы Земли.
В промышленности основной способ получения аргона - метод низкотемпературной ректификации воздуха с получением кислорода и азота и попутным извлечением аргона. Также аргон получают в качестве побочного продукта при получении аммиака.
Кислород очень легко оседает на нагретой меди и азот пропускается через магний в течение 10 дней. По мере сокращения объема газа его плотность росла. Рамсей считает, что обнаруженный газ является одноатомным и поэтому не может быть составным телом. Это открытие газа в воздухе было успешным в научных кругах той эпохи. Но, далекий от активности, успех, вероятно, будет стимулировать другие исследования, которые приведут к открытию целого семейства редких газов.
Гельмхольца, одного из основателей принципа сохранения энергии, парализованного на смертном одре, и говорят, что после прочтения этой новинки Марибунд сказал бы: Я всегда считал, что есть что-то дополнительное в атмосфере. Аргон имеет атомное число 18 и является третьим элементом в группе 18 периодической таблицы. Аргон присутствует в земной атмосфере со скоростью около 1%, что делает его наиболее распространенным благородным газом в атмосфере.
Газообразный аргон хранится и транспортируется в стальных баллонах (по ГОСТ 949-73). Баллон с чистым аргоном окрашен в серый цвет, с надписью «Аргон чистый» зеленого цвета.
Согласно ГОСТ 10157-79 газообразный и жидкий аргон поставляется двух видов: высшего сорта (с объемной долей аргона не менее 99,993%, объемной долей водяных паров не более 0,0009%) и первого сорта (с объемной долей аргона не менее 99,987%, объемной долей водяных паров не более 0,001%).
Азот, гелий, аргон, ксенон, криптон
Его атомная структура затрудняет установление связей с другими элементами. Комбинированная энергия: 188 кДж. Энергия испарения: 447 кДж. Моль-1. Инертный газ - бесцветный, без запаха и безвкусный газ. Инертный газ - это газ, который мало реагирует или нет с другими химикатами.
Инертный газ не токсичен, но он не может поддерживать жизнь. Инертные газы широко используются в промышленности для. Предотвращая взрывы путем замены взрывоопасной газовой смеси на смесь инертных газов. Он используется в нефтехимической промышленности в случае, когда продукты, которые производят взрывоопасный газ путем испарения, хранятся в резервуарах. После наполнения инертный газ закачивается в резервуар для эвакуации взрывоопасной смеси кислорода и нефтяного газа. Метод также используется в зернохранилищах для удаления взрывоопасных газов и контроля влажности. Устранение нежелательных реакций, которые могут возникать в присутствии кислорода. В пищевой промышленности продукты упаковываются в модифицированную атмосферу для снижения химических реакций окисления, которые происходят в присутствии кислорода или для предотвращения изменения продуктов животного происхождения под действием аэробных бактерий. С помощью продуктов питания используются различные смеси инертных газов - особенно углекислого газа и азота. Продукты, упакованные таким образом, сохраняют свою свежесть в течение более длительного периода времени. Теплоизоляция стекла, используемого в окнах. Воздух между двумя стеклянными листами изолирующего окна удаляется и заменяется инертным газом, который предотвращает теплообмен между двумя поверхностями. Более подробную информацию об инертных газах можно найти здесь.
Аргон не взрывоопасен и не токсичен, однако при высокой концентрации в воздухе может представлять опасность для жизни: при уменьшении объемной доли кислорода ниже 19% появляется кислородная недостаточность, а при значительном снижении содержания кислорода возникают удушье, потеря сознания и даже смерть.
История открытия
Условия сайта: Содержание сайта, независимо от того, где он находится на сайте, и независимо от его типа, может использоваться исключительно для личного использования. Любое использование контента, размещаемого на сайте третьими лицами в целях, отличных от личного использования, может быть сделано только с предварительного письменного согласия сайта.
Запрещается копировать, извлекать, воспроизводить, публиковать, передавать, продавать, частично, полностью или изменять содержимое этого сайта или любой его части, сделанной для целей, отличных от личного использования, со следующими исключениями. Разрешено воспроизводить фрагменты статей, опубликованных без разрешения сайта. . Хуже всего то, что вы умираете. Первая причина заключается в том, что при рождении вы набрали неудачную партию, и вы ошибаетесь в своих видах. Нет ничего, но может быть карма, и в следующий раз вы перезарядите себя в саламандру.
Аргон относится к числу благородных газов, а история изобилует поистине драматичными моментами. В 1785 году английский химик и физик Г. Кавендиш обнаружил в воздухе какой-то новый газ, необыкновенно устойчивый химически. На долю этого газа приходилась примерно одна сто двадцатая часть объема воздуха. Но что это за газ, Кавендишу выяснить не удалось.
Вторая причина заключается в том, что, как куча людей в вашей жизни, кислород отсутствовал у вас, когда вы больше всего нуждались в этом. Это резюме. Что нас интересует, так это то, что в какой-то момент в фильме появляется эта сцена. Серьезно! Эта крыса фактически застряла в этой жидкости, которую он дышал и выжил без каких-либо проблем. У него был небольшой дискомфорт, пока он не привык к перфторуглероду, но к концу сцены он уже был дома. Это настоящая технология, поэтому даже сегодня она обычно используется для лечения недоношенных новорожденных, которые вводятся в жидкую среду, подобную среде матки.
Об этом опыте вспомнили 107 лет спустя, когда Джон Уильям Стратт (лорд Рэлей) натолкнулся на ту же примесь, заметив, что азот воздуха тяжелее, чем азот, выделенный из соединений. Не найдя достоверного объяснения аномалии, Рэлей через журнал Nature обратился к коллегам-естествоиспытателям с предложением вместе подумать и поработать над разгадкой ее причин...
Это немного сложнее для взрослых, потому что перфторуглерод более вязкий, чем воздух, и чрезвычайно трудно дышать. Теоретически вы можете дышать эту жидкость, чтобы получить достаточное количество кислорода, но вам нужна механическая помощь: например, вы положили трубку в трахее и насосе для удаления диоксида углерода и положить кислород достаточно быстро и легкими.
Химические вещества могут взаимодействовать в виде пучков с образованием соединений, которые не похожи на те, из которых они получены. Например, если вы хотите связать водород, кислород и углерод вместе в реакции, вы можете получить глюкозу. Если вы положите их в другую реакцию, вы получите уксус. Если вы поместите их в другую реакцию, вы получите этанол. Те же химические элементы, три разных соединения.
Спустя два года Рэлей и У. Рамзай установили, что в азоте воздуха действительно есть примесь неизвестного газа, более тяжелого, чем азот. Газ вел себя парадоксально: он не вступал в реакции с хлором, металлами, кислотами, щелочами, т.е. был абсолютно химически инертен. И еще одна неожиданность: Рамзай доказал, что молекула этого газа состоит из одного атома, — а до той поры одноатомные газы были неизвестны.
Одно из соединений, образующихся в результате реакции кислорода и водорода является водой жидкости, известной как основной триггер смерти при засыпании на дне бассейна. Но будьте осторожны в этом откровении. Когда вы утонете, а не тот факт, что у вас есть вода в легких, вы получаете смерть, а то, что в ваших легких недостаточно кислорода.
Теперь вы, вероятно, подумаете: Подождите, вода не состоит из двух частей водорода и кислорода? У вас должно быть достаточно кислорода в бассейне с водой, чтобы держать вас в отпуске. Почему легкие не могут принимать кислород из молекулы воды? Проблема в том, что кислород в воде нельзя дышать, потому что он уже прикреплен к двум атомам водорода. Собираясь упаковать вещи, вы не можете разделить эти два и получить то, что вам нужно. Кислород в этой форме совершенно бесполезен. Вы, когда вы вводите кислород из воздуха, дышите молекулами кислорода, которые ничего не придают им.
Когда Рэлей и Рамзай выступили с публичным сообщением о своем открытии, это произвело ошеломляющее впечатление. Многим казалось невероятным, чтобы несколько поколений ученых, выполнивших тысячи анализов воздуха, проглядели его составную часть, да еще такую заметную — почти процент! Кстати, именно в этот день и час, 13 августа 1894 года, аргон и получил свое имя (от греч. «аргос» — «ленивый», «безразличный»).
Это означает, что ваши легкие занимают молекулу из двух атомов кислорода, молекулы, которая не сочетается с каким-либо другим химическим элементом. То есть, когда вы имеете в виду один химический элемент, а не соединения такого типа. В качестве примера возьмем кислород. Кислород представляет собой двухатомный элемент, то есть по своей природе он сочетается только с другими элементами. Один атом кислорода очень реактивен и нестабилен и просто ждет того, чтобы что-то сочетать. Если у него нет другого элемента для соединения, он почти сразу соединяется с другим атомом кислорода.
Сообщению об открытии нового газа поверили далеко не все химики, усомнился в нем и сам Менделеев. Открытие аргона, казалось, могло привести к тому, что все «здание» периодической системы рухнет. Атомная масса газа (39,9) указывала ему место между калием (39,1) и кальцием (40,1). Но в этой части таблицы все клетки были давно заняты. Аргон не имел в таблице аналогов, ему вообще не находилось места в периодической системе.
Он не любит одиночества, вы никогда не найдете кислорода в виде одного атома, потому что он неустойчив и должен сочетаться с другим атомом. Существует около семи двухатомных элементов: водород, азот, кислород, фтор, хлор, йод и бром. Все эти элементы записываются в очередь, когда они появляются в одиночестве, потому что вы находите их в природе, и поэтому правильно их писать.
Это потому, что эти элементы настолько устойчивы, что их атомы не чувствуют необходимости сочетаться с другими атомами, даже с их. Но как рыба дышит в воде? Мы возьмем Джона в качестве примера, который всю свою жизнь провел в воде со своей рыбой. Тот факт, что он не может отделить водород от воды, до сих пор не беспокоил его.
Поэтому официальное признание аргон получил лишь четверть века спустя — после открытия гелия. Теперь уже двум элементам не было места в периодической системе. После длительных дискуссий Менделеев и Рамзай пришли к выводу, что инертным газам нужно отвести отдельную, так называемую нулевую группу между галогенами и щелочными металлами.
Если вы хотите, чтобы вам было легче понять, какой кислород растворяется в воде, вы можете думать о газированных напитках. У нас есть сок с растворенным углекислым газом. Если вы находитесь в воде или в космосе, проблема такая же: у вас недостаточно кислорода, чтобы дышать свободно.
Легкие людей недостаточно велики, чтобы поглощать достаточное количество кислорода из воды, и они приспособлены для извлечения его из воздуха. Мы должны дышать примерно в 50 раз быстрее, чем обычно, чтобы получить необходимый вход. По той же причине вам также нужна механическая помощь, когда вы взрослый человек и хотите дышать водородным перфторуглеродом: да, он содержит больше кислорода, чем воды, но он меньше, чем в воздухе. С другой стороны, у рыб есть жабры, которые специализируются на извлечении растворенного кислорода и позволяют проходить через них большое количество воды, будучи «дышащими» с минимальными усилиями.
Химическая инертность аргона (как и других газов нулевой группы) и одноатомность его молекул объясняются прежде всего предельной насыщенностью электронных оболочек.
Из подгруппы тяжелых инертных газов аргон самый легкий. Он тяжелее воздуха в 1,38 раза. Жидкостью становится при -185,9°С, затвердевает при -189,4°С (в условиях нормального давления). Молекула аргона одноатомна.
Особые органы необходимы, потому что вода намного тяжелее и плотнее воздуха, а прохождение коллоидов требует больших усилий. Основная причина, по которой жабры работают на рыбу, это то, что они хладнокровные существа, поэтому им не нужно много кислорода, чтобы это сделать. Морские существа с теплой кровью имеют легкие, как и мы, потому что им будет очень сложно извлечь необходимый кислород через жабры.
Ждите заключения или нет, не так ли? Вывод заключается в том, что если вы утонете, вы умрете; И вы не увидите мир в тысячах цветов. Поэтому постарайтесь не утонуть, чтобы добраться до точки. Объяснение прекрасное, как стихотворение: в вас нет жидкости в легких, но недостаток кислорода - проблема.
В отличие от гелия и неона, он довольно хорошо адсорбируется на поверхностях твердых тел и растворяется в воде (3,29 см 3 в 100 г воды при 20°С). Еще лучше растворяется аргон во многих органических жидкостях. Зато он практически нерастворим в металлах и не диффундирует сквозь них.
Под действием электрического тока аргон ярко светится, и сегодня сине-голубое свечение аргона широко используется в светотехнике.
Задачи миссии состояли в том, чтобы измерить окружающую среду планеты Меркурий, атмосферу, поверхностные и теллурианские характеристики, а также провести аналогичные исследования на Венере. Вторичные задачи состояли в том, чтобы провести эксперименты в межпланетной среде и получить опыт работы с гравитационной миссией двух планет. Этот маневр, вдохновленный вычислениями орбитальной механики итальянского Джузеппе Коломбо, поставил корабль на орбиту, позволив ему убежать в Меркурий. Он также фотографировал полярную область Северной дуги Луны, ранее покрытую область с большими пробелами.
Биологи нашли, что аргон благоприятствует росту растений. Даже в атмосфере чистого аргона семена риса, кукурузы, огурцов и ржи выкинули ростки. Лук, морковь и салат хорошо прорастают в атмосфере, состоящей из 98% аргона и только 2% кислорода.
На Земле и во Вселенной
На Земле аргона намного больше, чем всех прочих элементов его группы, вместе взятых. Его среднее содержание в земной коре (кларк) — 0,04 г на тонну, что в 14 раз больше, чем гелия, и в 57 — чем неона. Есть аргон и в воде, до 0,3 см3 в литре морской и до 0,55 см3 в литре пресной воды. Любопытно, что в воздухе плавательного пузыря рыб аргона находится больше, чем в атмосферном воздухе. Это потому, что в воде аргон растворим лучше, чем азот...
Это послужило основой для картографов для обновления ежемесячных карт и улучшения ежемесячной сети контроля. После этого маневра звездный трекер сразу переориентировался на глянцевую чешуйку краски на корабле и потерял путеводитель по звезде Канопуса.
Кроме того, бортовой компьютер иногда подвергался некоторому внеплановому переустановке, что делало необходимым переконфигурировать тактовую последовательность и подсистемы. 21 января была проведена еще одна коррекция среднего курса. Используя фильтр ультрафиолетового приближения, он фотографировал облака Венеры и проводил другие атмосферные исследования. Было обнаружено, что расширенное облако с деталями можно увидеть через ультрафиолетовые фильтры камер Маринера. Облачный покров Венеры - это функция, почти видимая в видимом свете.
Главное «хранилище» земного аргона — атмосфера. Его в ней (по весу) 1,286%, причем 99,6% атмосферного аргона — самый тяжелый изотоп — аргон-40. Еще больше доля этого изотопа в аргоне земной коры. Между тем у подавляющего большинства легких элементов картина обратная — преобладают легкие изотопы.
В материи Вселенной аргон представлен еще обильнее, чем на нашей планете. Особенно много его в веществе горячих звезд и планетарных туманностей. Подсчитано, что аргона в космосе больше, чем хлора, фосфора, кальция, калия — элементов, весьма распространенных на Земле.
Как добывают аргон
Земная атмосфера содержит 66 . 1013 тонн аргона. Этот источник газа неисчерпаем. Тем более что практически весь аргон рано или поздно возвращается в атмосферу, поскольку при использовании он не претерпевает никаких физических или химических изменений. Исключение составляют весьма незначительные количества изотопов аргона, расходуемые на получение в ядерных реакциях новых элементов и изотопов.
Получают аргон как побочный продукт при разделении воздуха на кислород и азот. Обычно используют воздухоразделительные аппараты двукратной ректификации, состоящие из нижней колонны высокого давления (предварительное разделение), верхней колонны низкого давления и промежуточного конденсатора-испарителя. В конечном счете азот отводится сверху, а кислород — из пространства над конденсатором.
Летучесть аргона больше, чем кислорода, но меньше, чем азота. Поэтому аргонную фракцию отбирают в точке, находящейся примерно на трети высоты верхней колонны, и отводят в специальную колонну. Состав аргонной фракции: 10-12% аргона, до 0,5% азота, остальное — кислород. В «аргонной» колонне, присоединенной к основному аппарату, получают аргон с примесью 3—10% кислорода и 3-5% азота. Дальше следует очистка «сырого» аргона от кислорода (химическим путем или адсорбцией) и от азота (ректификацией). В промышленных масштабах ныне получают аргон до 99,99%-ой чистоты. Аргон извлекают также из отходов аммиачного производства — из азота, оставшегося после того, как большую его часть связали водородом.
Аргон – это инертный газ с одноатомной структурой , который имеет температуру кипения в условиях нормального давления ниже, чем у кислорода. Средняя температура кипения аргона составляет около ста восьмидесяти градусов по Цельсию. Аргон достаточно хорошо растворяется в воде, но лучше для этих целей использовать органические растворители.
Производство аргона не составляет особого труда и не требует значительных затрат. Он в большом количестве содержится в земной атмосфере. При этом следует учитывать, что в процессе использования аргон не претерпевает совершенно никаких структурных и химических изменений. Он возвращается в атмосферу в своем первоначальном виде. В настоящее время учеными открыты только два соединения, в которых участвует аргон. Оба эти соединения могут образовываться только под воздействием критически низких температур.
Технический газ аргон получают в качестве побочного продукта производственного процесса, в ходе которого кислород отделяют от азота. Для этого применяются специальные камеры с использованием воздухоразделительных аппаратов с двукратной ректификацией. Аргон обладает большими летучими свойствами, чем кислород , и меньшими, чем азот. Поэтому в процессе разделения воздуха на кислород и азот аргон остается в средней фракции. Из средней точки верхней колонны аппарата аргон направляют в специальные камеры для сжатия и хранения.
При первичном отборе массовая доля аргона в отобранной фракции составляет ничтожно малые показатели, всего около пяти процентов. Это так называемый сырой аргон. После последующей конденсации и очистки удается получить чистый аргон с массовой долей содержания его во фракции около 99,99 процентов. Практикуется так же способ извлечения аргона в процессе утилизации отходов аммиачного производства. В этом случае аргон получают из азота, оставшегося после связывания его с молекулами водорода.
Транспортировка и хранение аргона допускается только в специализированных емкостях, газовых баллонах. В большинстве случаев для этого применяются сорокалитровые газовые баллоны . Баллоны с аргоном окрашиваются в серый цвет. Поперек баллона наносится зеленая полоса и надпись аналогичного цвета. Стандартное давление в баллонах с аргоном составляет сто пятьдесят атмосфер. В ряде случаев для снижения затрат на перевозку, аргон транспортируется в сжиженном состоянии. При этом его закачивают в специализированные ёмкости и сосуды Дюара. Также можно использовать и специализированные цистерны. Аргон не является взрывоопасным веществом. Меры предосторожности при его транспортировке в основном сводятся к тому, чтобы обеспечить сохранность самого технического газа, так как он обладает большой летучестью.
Технический газ аргон широко используется в самых разнообразных сферах производства. Наибольшее применение он нашел в производстве металлов и их обработке. В металлургической промышленности аргон используется для получения высококачественных видов стали. Для этого аргон пропускают через расплавленную массу, предназначенную для проката стального листа. При этом аргон полностью освобождает сталь от присутствия в ней молекул кислорода , водорода и других газов, содержащихся в воздухе.
В сварочных процессах аргон применяется при сварке ответственных узлов и агрегатов, которые нуждаются в повышенной защите от коррозийных процессов. Есть также такие сплавы и металлы, которые без применения аргона не могут быть обработаны при помощи сварочных операций. В частности, такие металлы, как тантал, ниобий, цирконий, гафний, вольфрам, уран, торий, титан, не могут подвергаться обработке без дополнительной защиты их при помощи инертного газа аргона.
В настоящее время использование электрической дуги в аргонной среде дает колоссальные возможности для производства работ с самыми различными металлами и деталями из них. В частности, сварка в аргоне дает возможность нагрева металлических поверхностей до температуры выше шести градусов по Цельсию. Это дает уникальную возможность при помощи простейшего сварочного аппарата резать металлы самой различной толщины.
При сварке в аргоне не применяются различные флюсы и электродные покрытия. Сварочные швы после такой обработки получаются совершенно чистыми и ровными. Они не нуждаются в дополнительной обработке в виде зачистки от остатков сварочного материала и шлаков. В ходе работ струя аргона полностью удаляет не только воздух из места сварки, но и все остаточные продукты.
Применение технического газа аргона не требует специальных мер предосторожности. Этот газ обладает высокими экологическими свойствами. Это природный газ, который не претерпевает никаких технологических изменений. При этом аргон не отличается повышенной взрывоопасностью. Технология транспортировки и хранения газовых баллонов, наполненных аргоном, соответствует требованиям, применяемым для остальных технических газов.