الأرجون

📅 آخر تحديث: ٢٠ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٠ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 9 صور
الموسوعة الحرة

الأرجون عنصر كيميائي ، رمزه Ar وعدده الذري 18. يقع في المجموعة 18 من الجدول الدوري ، وهو غاز نبيل . [ 11 ] يُعدّ الأرجون ثالث أكثر الغازات وفرةً في الغلاف الجوي للأرض ، بنسبة 0.934% (9340 جزءًا في المليون ). وهو أكثر وفرةً من بخار الماء بأكثر من الضعف (يبلغ متوسط ​​تركيزه حوالي 4000 جزء في المليون، ولكنه يختلف اختلافًا كبيرًا)، وأكثر وفرةً من ثاني أكسيد الكربون بـ 23 ضعفًا (400 جزء في المليون)، وأكثر وفرةً من النيون بأكثر من 500 ضعف (18 جزءًا في المليون). يُعدّ الأرجون أكثر الغازات النبيلة وفرةً في قشرة الأرض ، حيث يُشكّل 0.00015% منها.

معظم غاز الأرغون الموجود في الغلاف الجوي للأرض هو من نوع الأرغون-40 المشع ، الناتج عن تحلل البوتاسيوم -40 في قشرة الأرض. أما في الكون، فيُعدّ الأرغون-36 النظير الأكثر شيوعًا للأرغون ، نظرًا لسهولة إنتاجه من خلال التخليق النووي النجمي في المستعرات العظمى .

يُشتق اسم "الأرجون" من الكلمة اليونانية القديمة ἀργόν ، وهي صيغة المفرد المحايد للكلمة ἀργός التي تعني "كسول" أو "غير نشط"، في إشارة إلى حقيقة أن هذا العنصر لا يخضع تقريبًا لأي تفاعلات كيميائية. يُضفي وجود ثمانية إلكترونات في غلافه الذري الخارجي استقرارًا على الأرجون، مما يجعله مقاومًا للارتباط بعناصر أخرى. وتُعد درجة حرارته الثلاثية، البالغة 83.8058 كلفن، نقطة ثابتة أساسية في المقياس الدولي لدرجة الحرارة لعام 1990 . 

يُستخلص الأرجون صناعيًا عن طريق التقطير التجزيئي للهواء السائل . ويُستخدم في الغالب كغاز خامل واقٍ في اللحام والعمليات الصناعية الأخرى ذات درجات الحرارة العالية، حيث تتحول المواد غير المتفاعلة عادةً إلى مواد متفاعلة؛ فعلى سبيل المثال، يُستخدم جو من الأرجون في أفران الجرافيت الكهربائية لمنع احتراق الجرافيت. كما يُستخدم في الإضاءة المتوهجة والفلورية ، وأنابيب التفريغ الغازي الأخرى. ويُنتج ليزرًا غازيًا مميزًا بلون أزرق مخضر . ويُستخدم أيضًا في بادئات التوهج الفلوري.

صفات

قطعة صغيرة من الأرجون الصلب الذي ينصهر بسرعة

يتمتع الأرجون بذوبانية في الماء تُقارب ذوبانية الأكسجين ، وهو أكثر ذوبانًا في الماء بمقدار 2.5 مرة من النيتروجين . الأرجون غاز عديم اللون والرائحة، وغير قابل للاشتعال، وغير سام في حالته الصلبة أو السائلة أو الغازية. [ 12 ] الأرجون خامل كيميائيًا في معظم الظروف، ولا يُكوّن أي مركبات مستقرة مؤكدة في درجة حرارة الغرفة.

على الرغم من أن الأرجون غاز نبيل ، إلا أنه قادر على تكوين بعض المركبات في ظل ظروف قاسية مختلفة. وقد تم إثبات وجود فلوروهيدريد الأرجون (HArF)، وهو مركب من الأرجون مع الفلور والهيدروجين ، مستقر عند درجات حرارة أقل من 17 كلفن (-256.1 درجة مئوية؛ -429.1 درجة فهرنهايت) . [ 13 ] [ 14 ] وبالرغم من أن المركبات الكيميائية المتعادلة للأرجون في حالته الأرضية تقتصر حاليًا على HArF، إلا أن الأرجون قادر على تكوين مركبات كلاثرات مع الماء عندما تُحاصر ذرات الأرجون في شبكة من جزيئات الماء. [ 15 ] وتتكون هذه المركبات من أيونات مثل ArH +.   وقد تم إثبات وجود معقدات الحالة المثارة ، مثل ArF. وتشير الحسابات النظرية إلى وجود العديد من مركبات الأرجون الأخرى التي يُفترض أن تكون مستقرة [ 16 ] ولكن لم يتم تصنيعها بعد.

تاريخ

أ: أنبوب اختبار، ب: قلوي مخفف، ج: أنبوب زجاجي على شكل حرف U، د: قطب بلاتيني

الأرجون (من اليونانية القديمة ἀργόν ، صيغة المفرد المحايد من ἀργός بمعنى "كسول" أو "غير نشط") سُمّي بهذا الاسم نسبةً إلى خموله الكيميائي. وقد أثارت هذه الخاصية الكيميائية لهذا الغاز النبيل الأول الذي اكتُشف إعجاب من أطلقوا عليه هذا الاسم. [ 17 ] [ 18 ] وفي عام 1785، اشتبه هنري كافنديش في أن غازًا غير متفاعل هو أحد مكونات الهواء. [ 19 ]

عُزل غاز الأرغون لأول مرة من الهواء عام 1894 على يد اللورد رايلي والسير ويليام رامزي في جامعة لندن، وذلك بإزالة الأكسجين وثاني أكسيد الكربون والماء والنيتروجين من عينة هواء نقي. [ 20 ] وقد حققا ذلك أولًا بتكرار تجربة هنري كافنديش . حيث حصرا خليطًا من الهواء الجوي مع إضافة الأكسجين في أنبوب اختبار (أ) مقلوب فوق كمية كبيرة من محلول قلوي مخفف (ب)، والذي كان في تجربة كافنديش الأصلية هيدروكسيد البوتاسيوم، [ 19 ] ومررا تيارًا كهربائيًا عبر أسلاك معزولة بأنابيب زجاجية على شكل حرف U (CC) محكمة الإغلاق حول أقطاب سلكية من البلاتين، تاركين نهايات الأسلاك (DD) معرضة للغاز ومعزولة عن المحلول القلوي. وتم توليد القوس الكهربائي بواسطة بطارية مكونة من خمس خلايا غروف وملف رومكورف متوسط ​​الحجم. وامتص القلوي أكاسيد النيتروجين الناتجة عن القوس الكهربائي، بالإضافة إلى ثاني أكسيد الكربون. قاموا بتشغيل القوس الكهربائي حتى توقف انخفاض حجم الغاز لمدة ساعة أو ساعتين على الأقل، واختفت الخطوط الطيفية للنيتروجين عند فحص الغاز. ثم تفاعل الأكسجين المتبقي مع بيروجالات قلوية، فنتج عنه غاز يبدو غير متفاعل أطلقوا عليه اسم الأرجون.

صورة كاريكاتورية للورد رايلي في مجلة فانيتي فير ، عام 1899 ، بعنوان "أرجون".

قبل عزل الغاز، وجدوا أن النيتروجين الناتج عن المركبات الكيميائية أخف بنسبة 0.5% من النيتروجين الموجود في الغلاف الجوي. كان الفرق طفيفًا، لكنه كان مهمًا بما يكفي ليسترعي انتباههم لعدة أشهر. وخلصوا إلى وجود غاز آخر في الهواء مختلط بالنيتروجين. [ 21 ] كما تم اكتشاف الأرجون عام 1882 من خلال بحث مستقل أجراه كل من إتش إف نيوال و دبليو إن هارتلي. [ 22 ] لاحظ كل منهما خطوطًا جديدة في طيف انبعاث الهواء لا تتطابق مع العناصر المعروفة.

قبل عام 1957، كان رمز الأرجون هو "A". تم تغييره إلى Ar بعد أن نشر الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية كتاب "تسمية الكيمياء غير العضوية" في عام 1957. [ 23 ]

حدوث

يشكل الأرجون 0.934% من حجم الغلاف الجوي للأرض و1.288% من كتلته . [ 24 ] يُعد الهواء المصدر الصناعي الرئيسي لمنتجات الأرجون النقي. يُفصل الأرجون عن الهواء بالتقطير التجزيئي، وأكثرها شيوعًا التقطير التجزيئي المبرد ، وهي عملية تُنتج أيضًا النيتروجين والأكسجين والنيون والكريبتون والزينون النقية . [ 25 ] تحتوي قشرة الأرض ومياه البحر على 1.2 جزء في المليون و 0.45 جزء في المليون من الأرجون على التوالي. [ 26 ]

النظائر

النظائر الرئيسية للأرجون الموجودة على الأرض هي 40Ar (99.6٪)، 36Ar (0.34٪)، و 38الأرجون (0.06%). موجود بشكل طبيعي 40K ، بنصف عمر يبلغ 1.25 × 109 سنوات، يتلاشى إلى 40 مستقرالأرجون (11.2%) عن طريق التقاط الإلكترون أو انبعاث البوزيترون ، وأيضًا إلى 40 المستقريتم تحديد نسبة الكالسيوم (88.8%) عن طريق تحلل بيتا . تُستخدم هذه الخصائص والنسب لتحديد عمر الصخور باستخدام تأريخ البوتاسيوم-الأرجون . [ 26 ] [ 27 ]

في الغلاف الجوي للأرض، 39يتم إنتاج الأرجون بواسطة نشاط الأشعة الكونية ، وبشكل أساسي عن طريق التقاط النيوترونات من 40ينتج الأرجون أيضًا عن طريق امتصاص النيوترونات بواسطة 39.K ، متبوعًا بانبعاث البروتون. 37يتم إنتاج الأرجون من خلال التقاط النيوترونات بواسطة 40يتبع ذلك انبعاث جسيمات ألفا نتيجة للانفجارات النووية تحت السطحية . ويبلغ عمر النصف له 35 يومًا. [ 27 ]

يختلف التركيب النظائري للأرجون اختلافًا كبيرًا بين المواقع في النظام الشمسي . حيث يكون المصدر الرئيسي للأرجون هو تحلل النظير 40K في الصخور، 40سيكون الأرجون النظير السائد، كما هو الحال على الأرض. يهيمن على الأرجون الناتج مباشرة عن طريق التخليق النووي النجمي النظير 36 الناتج عن عملية ألفا .وبالمثل ، يحتوي الأرجون الشمسي على 84.6% 36وفقًا لقياسات الرياح الشمسية ، [ 28 ] ونسبة النظائر الثلاثة 36Ar  : 38Ar : 40Ar في أغلفة الكواكب الخارجية هي 8400 : 1600 : 1. [ 29 ] وهذا يتناقض مع الوفرة المنخفضة لنظير الأرجون البدائي 36       نسبة الأرجون في الغلاف الجوي للأرض تبلغ 31.5 جزء في المليون فقط (= 9340 جزء في المليون × 0.337%)، وهي نسبة مماثلة لنسبة النيون (18.18 جزء في المليون) على الأرض ومع الغازات بين الكواكب، التي تم قياسها بواسطة المجسات .

تحتوي أغلفة المريخ وعطارد وتيتان (أكبر أقمار زحل ) على غاز الأرجون، بشكل أساسي على هيئة 40Ar . [ 30 ]

غلبة الإشعاع 40يُعدّ الأرجون (Ar) السبب وراء كون الوزن الذري القياسي للأرجون الأرضي أكبر من الوزن الذري القياسي للعنصر التالي، البوتاسيوم (K+) ، وهي حقيقة كانت محيرة عند اكتشاف الأرجون. رتّب مندليف العناصر في جدوله الدوري وفقًا لأوزانها الذرية، لكن خمول الأرجون أوحى بوضعه قبل الفلز القلوي النشط . لاحقًا، حلّ هنري موزلي هذه المشكلة بإثبات أن الجدول الدوري مُرتب في الواقع وفقًا للعدد الذري (انظر تاريخ الجدول الدوري ).

المركبات

نموذج ملء الفراغ لفلوروهيدريد الأرجون

يشير غلاف التكافؤ الثماني الكامل للأرجون إلى امتلاء المدارين الفرعيين s و p. هذا الغلاف يجعل الأرجون مستقرًا للغاية ومقاومًا بشدة للارتباط مع العناصر الأخرى. قبل عام 1962، كان يُعتقد أن الأرجون والغازات النبيلة الأخرى خاملة كيميائيًا وغير قادرة على تكوين مركبات؛ إلا أنه تم منذ ذلك الحين تخليق مركبات للغازات النبيلة الأثقل. تم عزل أول مركب أرجون مع خماسي كربونيل التنجستن، W(CO) ₅Ar ، في عام 1975. ومع ذلك، لم يحظَ هذا المركب باعتراف واسع النطاق في ذلك الوقت. [ 31 ] في أغسطس 2000، تمكن باحثون في جامعة هلسنكي من تكوين مركب أرجون آخر، وهو فلوروهيدريد الأرجون (HArF)، عن طريق تسليط ضوء فوق بنفسجي على أرجون مجمد يحتوي على كمية صغيرة من فلوريد الهيدروجين مع يوديد السيزيوم . أدى هذا الاكتشاف إلى إدراك أن الأرجون قادر على تكوين مركبات ضعيفة الارتباط، على الرغم من أنه لم يكن الأول من نوعه. [ 14 ] [ 32 ] وهو مستقر حتى 17 كلفن (-256 درجة مئوية). رُصد أيون ArCF₂²⁺ ثنائي الشحنة شبه المستقر ، المتساوي إلكترونيًا مع فلوريد الكربونيل والفوسجين ، في عام 2010. [ 33 ] تم الكشف عن الأرجون-36 ، على شكل أيونات هيدريد الأرجون ( الأرجونيوم )، في الوسط بين النجوم المرتبط بمستعر سديم السرطان الأعظم ؛ وكان هذا أول جزيء غاز نبيل يُكتشف في الفضاء الخارجي . [ 34 ]  

يمتلك هيدريد الأرجون الصلب (Ar(H₂ ) ₂ ) نفس البنية البلورية لطور لافيس MgZn₂ . ويتشكل عند ضغوط تتراوح بين 4.3 و220 جيجا باسكال، على الرغم من أن قياسات رامان تشير إلى أن جزيئات الهيدروجين (H₂ ) في Ar(H₂ ) ₂ تتفكك عند ضغوط أعلى من 175 جيجا باسكال. [ 35 ]

إنتاج

يُستخلص الأرجون صناعيًا عن طريق التقطير التجزيئي للهواء السائل في وحدة فصل الهواء المبردة ؛ وهي عملية تفصل النيتروجين السائل ، الذي يغلي عند 77.3 كلفن، عن الأرجون، الذي يغلي عند 87.3 كلفن، والأكسجين السائل ، الذي يغلي عند 90.2 كلفن. ويُنتج حوالي 700 ألف طن من الأرجون سنويًا في جميع أنحاء العالم. [ 26 ] [ 36 ]   

التطبيقات

أسطوانات تحتوي على غاز الأرجون تُستخدم في إطفاء الحرائق دون إتلاف معدات الخوادم.

يتمتع الأرجون بعدة خصائص مرغوبة:

تُعدّ الغازات النبيلة الأخرى مناسبةً بنفس القدر لمعظم هذه التطبيقات، لكن الأرجون هو الأرخص بلا منازع. ويعود انخفاض سعره إلى وجوده الطبيعي في الهواء، وسهولة الحصول عليه كمنتج ثانوي لفصل الهواء المبرد في إنتاج الأكسجين السائل والنيتروجين السائل ، حيث تُستخدم المكونات الأساسية للهواء على نطاق صناعي واسع. وتُنتج الغازات النبيلة الأخرى (باستثناء الهيليوم ) بهذه الطريقة أيضًا، لكن الأرجون هو الأكثر وفرةً بكثير. ويعود السبب الرئيسي لاستخداماته إلى كونه خاملًا ورخيصًا نسبيًا.

العمليات الصناعية

يُستخدم غاز الأرجون في بعض العمليات الصناعية ذات درجات الحرارة العالية، حيث تتحول المواد غير المتفاعلة عادةً إلى مواد متفاعلة. على سبيل المثال، يُستخدم جو من الأرجون في أفران الجرافيت الكهربائية لمنع احتراق الجرافيت.

في بعض هذه العمليات، قد يتسبب وجود غازات النيتروجين أو الأكسجين في حدوث عيوب داخل المادة. يُستخدم الأرجون في بعض أنواع لحام القوس الكهربائي ، مثل لحام القوس المعدني بالغاز ولحام القوس التنغستن بالغاز ، وكذلك في معالجة التيتانيوم وعناصر تفاعلية أخرى. كما يُستخدم جو الأرجون لإنماء بلورات السيليكون والجرمانيوم .

يُستخدم غاز الأرجون في صناعة الدواجن لخنق الطيور، إما للإعدام الجماعي عقب تفشي الأمراض، أو كوسيلة ذبح أكثر إنسانية من الصعق الكهربائي . الأرجون أكثر كثافة من الهواء، ويحل محل الأكسجين بالقرب من سطح الأرض أثناء الخنق بالغاز الخامل . [ 37 ] طبيعته غير التفاعلية تجعله مناسبًا للاستخدام في المنتجات الغذائية، ولأنه يحل محل الأكسجين داخل الطائر الميت، فإن الأرجون يُطيل أيضًا مدة صلاحية المنتج. [ 38 ]

يُستخدم الأرجون أحيانًا لإطفاء الحرائق التي قد تتضرر فيها المعدات القيّمة بسبب الماء أو الرغوة. [ 39 ]

البحث العلمي

يُستخدم الأرجون السائل كهدف لتجارب النيوترينو والبحث المباشر عن المادة المظلمة . ينتج عن تفاعل الجسيمات المتفاعلة ضعيفة التفاعل (WIMPs) الافتراضية مع نواة الأرجون ضوء وميضي يُكشف عنه بواسطة أنابيب مضاعفة ضوئية . تُستخدم كواشف ثنائية الطور تحتوي على غاز الأرجون للكشف عن الإلكترونات المتأينة الناتجة أثناء تشتت WIMP-النواة. وكما هو الحال مع معظم الغازات النبيلة المسالة الأخرى، يتميز الأرجون بإنتاجية عالية من الضوء الوميضي (حوالي 51 فوتون/كيلو إلكترون فولت [ 40 ] )، وهو شفاف لضوءه الوميضي، ويسهل تنقيته نسبيًا. بالمقارنة مع الزينون ، يُعد الأرجون أرخص وله منحنى زمني وميضي مميز، مما يسمح بفصل ارتدادات الإلكترونات عن ارتدادات النوى. من ناحية أخرى، فإن خلفيته الذاتية من أشعة بيتا أكبر بسبب 39تلوث الأرجون ، إلا إذا استخدم المرء الأرجون من مصادر تحت الأرض، والذي يحتوي على نسبة أقل بكثير 39تلوث الأرجون . نتج معظم الأرجون الموجود في الغلاف الجوي للأرض عن طريق التقاط الإلكترونات من ذرات الكربون طويلة العمر 40ك ( 40K + e − → 40الأرجون (Ar + ν) الموجود في البوتاسيوم الطبيعي داخل الأرض. 39يتم الحفاظ على نشاط الأرجون في الغلاف الجوي عن طريق الإنتاج الكوني من خلال تفاعل الإقصاء 40Ar (n,2n) 39الأرجون وتفاعلات مماثلة. نصف عمر 39يبلغ عمر الأرجون 269  عامًا فقط. ونتيجة لذلك، فإن الأرجون الموجود تحت الأرض، والمحمي بالصخور والماء، لديه عمر أقل بكثير يبلغ 39 عامًا.تلوث الأرجون . [ 41 ] تشمل كواشف المادة المظلمة التي تعمل حاليًا بالأرجون السائل DarkSide و WArP و ArDM و microCLEAN و DEAP . وتشمل تجارب النيوترينو ICARUS و MicroBooNE ، وكلاهما يستخدم الأرجون السائل عالي النقاء في غرفة إسقاط زمني للحصول على تصوير ثلاثي الأبعاد دقيق لتفاعلات النيوترينو.

في جامعة لينشوبينغ بالسويد، يُستخدم الغاز الخامل في غرفة مفرغة من الهواء، حيث يُضخ البلازما لتأيين الأغشية المعدنية. [ 42 ] ينتج عن هذه العملية غشاء قابل للاستخدام في تصنيع معالجات الحاسوب. من شأن هذه العملية الجديدة أن تُغني عن الحاجة إلى الحمامات الكيميائية واستخدام المواد باهظة الثمن والخطيرة والنادرة.

مادة حافظة

تُعبأ عينة من السيزيوم تحت غاز الأرجون لتجنب تفاعلها مع الهواء

يُستخدم غاز الأرغون لإزاحة الهواء المحتوي على الأكسجين والرطوبة من مواد التغليف، مما يُطيل مدة صلاحية المحتويات (يحمل الأرغون رمز E938 في الاتحاد الأوروبي للمواد المضافة للأغذية). يُبطئ الأرغون أو يمنع تمامًا الأكسدة الهوائية والتحلل المائي والتفاعلات الكيميائية الأخرى التي تُفسد المنتجات. تُعبأ المواد الكيميائية والأدوية عالية النقاء أحيانًا وتُغلق بإحكام في غاز الأرغون. [ 43 ]

في صناعة النبيذ ، يستخدم الأرجون في مجموعة متنوعة من الأنشطة لتوفير حاجز ضد الأكسجين على سطح السائل، والذي يمكن أن يفسد النبيذ عن طريق تغذية كل من التمثيل الغذائي الميكروبي (كما هو الحال مع بكتيريا حمض الخليك ) وكيمياء الأكسدة والاختزال القياسية .

يُستخدم غاز الأرجون أحيانًا كمادة دافعة في علب الرذاذ .

يُستخدم الأرجون أيضًا كمادة حافظة لمنتجات مثل الورنيش والبولي يوريثان والدهانات، وذلك عن طريق إزاحة الهواء لتحضير الحاوية للتخزين. [ 44 ]

منذ عام 2002، يحتفظ الأرشيف الوطني الأمريكي بالوثائق الوطنية الهامة، مثل إعلان الاستقلال والدستور، داخل صناديق مملوءة بغاز الأرغون لمنع تلفها. يُفضل استخدام الأرغون على الهيليوم الذي كان يُستخدم في العقود الخمسة السابقة، لأن غاز الهيليوم يتسرب عبر المسام بين الجزيئات في معظم الحاويات، ويجب استبداله بانتظام. [ 45 ]

معدات المختبر

غالباً ما تُملأ صناديق القفازات بغاز الأرجون، الذي يُعاد تدويره فوق أجهزة التنقية للحفاظ على جو خالٍ من الأكسجين والنيتروجين والرطوبة

يمكن استخدام غاز الأرجون كغاز خامل داخل أنابيب شلينك وصناديق القفازات . يُفضل استخدام الأرجون على النيتروجين الأقل تكلفة في الحالات التي قد يتفاعل فيها النيتروجين مع الكواشف أو الأجهزة.

يُستخدم غاز الأرجون كغاز حامل في كروماتوغرافيا الغاز وفي مطيافية الكتلة باستخدام التأين بالرذاذ الإلكتروني ؛ وهو الغاز المفضل للبلازما المستخدمة في مطيافية البلازما المقترنة حثيًا (ICP) . يُفضل استخدام الأرجون في طلاء العينات بالرش لأغراض المجهر الإلكتروني الماسح . كما يُستخدم غاز الأرجون بشكل شائع في ترسيب الأغشية الرقيقة بالرش، كما هو الحال في الإلكترونيات الدقيقة، وفي تنظيف الرقائق في التصنيع الدقيق .

الاستخدام الطبي

تستخدم إجراءات الجراحة البردية، مثل الاستئصال بالتبريد، غاز الأرجون السائل لتدمير الأنسجة، كالخلايا السرطانية . ويُستخدم هذا الغاز في إجراء يُسمى "التخثير المُعزز بالأرجون"، وهو شكل من أشكال الجراحة الكهربائية باستخدام حزمة بلازما الأرجون . وينطوي هذا الإجراء على خطر حدوث انسداد غازي ، وقد تسبب في وفاة مريض واحد على الأقل. [ 46 ]

تُستخدم أشعة الليزر الزرقاء المصنوعة من الأرجون في الجراحة لربط الشرايين وتدمير الأورام وتصحيح عيوب العين. [ 26 ]

كما تم استخدام الأرجون تجريبياً لاستبدال النيتروجين في خليط التنفس أو تخفيف الضغط المعروف باسم أرجوكس ، وذلك لتسريع التخلص من النيتروجين المذاب من الدم. [ 47 ]

إضاءة

مصباح تفريغ غاز الأرجون الذي يشكل حرف "Ar"، وهو رمز الأرجون

تُملأ المصابيح المتوهجة بغاز الأرغون لحماية خيوطها من الأكسدة عند درجات الحرارة العالية. ويُستخدم الأرغون لطريقة تأيينه وانبعاثه للضوء، كما في مصابيح البلازما وقياس السعرات الحرارية في فيزياء الجسيمات التجريبية . تُصدر مصابيح التفريغ الغازي المملوءة بالأرغون النقي ضوءًا بنفسجيًا، بينما تُصدر المصابيح المملوءة بالأرغون مع قليل من الزئبق ضوءًا أزرق. كما يُستخدم الأرغون في ليزرات أيون الأرغون الزرقاء والخضراء .

استخدامات متنوعة

يُستخدم غاز الأرجون للعزل الحراري في النوافذ الموفرة للطاقة . [ 48 ] كما يُستخدم الأرجون في الغوص التقني لنفخ بدلة الغوص الجافة نظرًا لكونه خاملًا وذو موصلية حرارية منخفضة. [ 49 ]

يُستخدم غاز الأرجون كوقود دافع في تطوير صاروخ البلازما المغناطيسي ذي الدفع النوعي المتغير (VASIMR). يُترك غاز الأرجون المضغوط ليتمدد، لتبريد رؤوس التوجيه في بعض نسخ صاروخ AIM-9 Sidewinder وصواريخ أخرى تستخدم رؤوس توجيه حرارية مبردة. يُخزن الغاز تحت ضغط عالٍ . [ 50 ]

يُستخدم الأرجون-39، الذي يبلغ عمر النصف له 269 عامًا، في العديد من التطبيقات، ولا سيما تحديد عمر عينات الجليد وتأريخ المياه الجوفية . كما يُستخدم تأريخ البوتاسيوم-أرجون والتأريخ المرتبط به بالأرجون-أرجون لتحديد عمر الصخور الرسوبية والمتحولة والنارية . [ 26 ]

استُخدم الأرجون من قبل الرياضيين كعامل منشط لمحاكاة نقص الأكسجين . في عام 2014، أضافت الوكالة العالمية لمكافحة المنشطات (WADA) الأرجون والزينون إلى قائمة المواد والأساليب المحظورة، على الرغم من عدم وجود اختبار موثوق به للكشف عن إساءة استخدامهما في الوقت الحالي. [ 51 ]

أمان

على الرغم من أن الأرجون غير سام، إلا أنه أكثر كثافة من الهواء بنسبة 38%، ولذلك يُعتبر غازًا خانقًا خطيرًا في الأماكن المغلقة. يصعب اكتشافه لكونه عديم اللون والرائحة والطعم. وقد سلطت حادثة وقعت عام 1994، حيث اختنق رجل بعد دخوله قسمًا مملوءًا بالأرجون من أنبوب نفط قيد الإنشاء في ألاسكا ، الضوء على مخاطر تسرب غاز الأرجون من الخزانات في الأماكن المغلقة، وأكدت على ضرورة الاستخدام والتخزين والتعامل السليمين. [ 52 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "الأوزان الذرية القياسية: الأرجون" . CIAAW . 2017.
  2. ↑ بروهاسكا، توماس؛ إيرجيهير، جوهانا؛ بينيفيلد، جاكلين؛ بوهلكه، جون ك.؛ تشيسون، ليزلي أ.؛ كوبلين، تايلر ب.؛ دينغ، تيبينغ؛ دان، فيليب جيه إتش؛ غرونينغ، مانفريد؛ هولدن، نورمان إي.؛ ماير، هارو إيه جيه (4 مايو 2022). "الأوزان الذرية القياسية للعناصر 2021 (تقرير فني من الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية)" . الكيمياء البحتة والتطبيقية . doi : 10.1515/pac-2019-0603 . ISSN 1365-3075 . 
  3. 1 2 هاينز، ويليام م.، محرر. (2011). دليل سي آر سي للكيمياء والفيزياء (الطبعة 92 ). بوكا راتون، فلوريدا: مطبعة سي آر سي . ص 4.121. ISBN   1-4398-5511-0.
  4. ↑ شوين-تشين هوانغ، روبرت د. لين، دانيال أ. مورغان (2005). "الغازات النبيلة". موسوعة كيرك أوثمر للتكنولوجيا الكيميائية. وايلي. ص 343-383. doi:10.1002/0471238961.0701190508230114.a01.
  5. ↑ شوين-تشين هوانغ، روبرت د. لين، دانيال أ. مورغان (2005). "الغازات النبيلة". موسوعة كيرك أوثمر للتكنولوجيا الكيميائية. وايلي. ص 343-383. doi:10.1002/0471238961.0701190508230114.a01.
  6. لوحظ وجود أيون الأرجون Ar(0) في فلوريد الأرجون (HArF) و ArCF₂²⁺ ، انظر : Lockyear, JF; Douglas, K.; Price, SD; Karwowska, M.; et al. (2010). "Generation of the ArCF₂²⁺ Dication " . Journal of Physical Chemistry Letters . 1 : 358. doi : 10.1021/jz900274p . 
  7. ↑ أربلاستر، جون دبليو. (2018). القيم المختارة للخواص البلورية للعناصر . ماتيريالز بارك، أوهايو: الجمعية الأمريكية للمعادن الدولية. ISBN 978-1-62708-155-9.
  8. ↑ قابلية التمغنط للعناصر والمركبات غير العضوية ، في: ليد، د. ر.، محرر (2005). دليل سي آر سي للكيمياء والفيزياء ( الطبعة 86). بوكا راتون، فلوريدا: مطبعة سي آر سي. رقم ISBN  0-8493-0486-5.
  9. ↑ ويست، روبرت (1984). سي آر سي، دليل الكيمياء والفيزياء . بوكا راتون، فلوريدا: دار نشر شركة المطاط الكيميائي. ص. E110. ISBN  0-8493-0464-4.
  10. ↑ كونديڤ، إف جي؛ وانغ، إم؛ هوانغ، دبليو جي؛ نعيمي، إس؛ أودي، جي. (2021). "تقييم NUBASE2020 للخواص النووية" (ملف PDF) . الفيزياء الصينية ج . 45 (3) 030001. doi : 10.1088/1674-1137/abddae .
  11. ↑ في الإصدارات القديمة من الجدول الدوري، تم تحديد الغازات النبيلة على أنها المجموعة الثامنة أ أو المجموعة 0. انظر المجموعة (الجدول الدوري) .
  12. ↑ "صحيفة بيانات سلامة المواد لغاز الأرجون" . UIGI.com . شركة يونيفرسال للغازات الصناعية . تم الاطلاع عليها بتاريخ 14 أكتوبر 2013 .
  13. ↑ خرياتشيف، ليونيد؛ بيترسون، ميكا؛ رونبيرغ، نينو؛ لونديل، يان؛ وآخرون (2000). "مركب أرجون مستقر". مجلة نيتشر . 406 (6798): 874-876 . Bibcode : 2000Natur.406..874K . doi : 10.1038/35022551 . PMID: 10972285. S2CID : 4382128 .   
  14. 1 2 بيركنز، س. (26 أغسطس 2000). "هارف! الأرجون ليس نبيلًا كما يُظن - باحثون يصنعون فلوروهيدريد الأرجون" . أخبار العلوم . مؤرشف من الأصل في 26 أبريل 2015.
  15. ↑ بيلوسلودوف، ف. ر.؛ سوبوتين، أ. س.؛ كروبسكي، د. س.؛ بروكودا، أ. ف.؛ وآخرون . (2006). "نموذج مجهري لمركبات الكلاثرات" . مجلة الفيزياء: سلسلة المؤتمرات . 29 (1): 1-7 . Bibcode : 2006JPhCS..29....1B . doi : 10.1088/1742-6596/29/1/001 . 
  16. ↑ كوهين، أ.؛ لونديل، ج.؛ جيربر، ر.ب. (2003). "أولى المركبات ذات الروابط الكيميائية بين الأرجون والكربون والأرجون والسيليكون". مجلة الفيزياء الكيميائية . 119 (13): 6415. Bibcode : 2003JChPh.119.6415C . doi : 10.1063/1.1613631 . S2CID 95850840 . 
  17. ↑ هيبرت، إي إن (1963). "في مركبات الغازات النبيلة". في هايمان، إتش إتش (محرر). ملاحظات تاريخية حول اكتشاف الأرجون: أول غاز نبيل . مطبعة جامعة شيكاغو . ص 3-20 . 
  18. ↑ ترافيرز، إم دبليو (1928). اكتشاف الغازات النادرة . إدوارد أرنولد وشركاه. ص 1-7 . 
  19. 1 2 كافنديش، هنري (1785). "تجارب على الهواء" . المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية . 75 : 372-384 . Bibcode : 1785RSPT...75..372C . doi : 10.1098/rstl.1785.0023 .
  20. ↑
  21. ↑ "حول الأرجون، العنصر الخامل؛ العنصر الجديد الذي يُفترض وجوده في الغلاف الجوي" . صحيفة نيويورك تايمز . 3 مارس 1895. تم الاطلاع عليه في 1 فبراير 2009 .
  22. ↑ إمسلي، جون (2003). لبنات بناء الطبيعة: دليل من الألف إلى الياء للعناصر . مطبعة جامعة أكسفورد. ص 36. ISBN  0-19-850340-7تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 يونيو 2020 .
  23. ↑
  24. ^ "الأرجون (آر)" . الموسوعة البريطانية . تم الاسترجاع 14 يناير 2014 .
  25. ↑ "الأرجون، Ar" . Etacude.com . مؤرشف من الأصل في 7 أكتوبر 2008. تم الاطلاع عليه في 8 مارس 2007 .
  26. 1 2 3 4 5 إمسلي، ج. (2001). لبنات بناء الطبيعة . مطبعة جامعة أكسفورد . ص 44-45 . ISBN  978-0-19-960563-7.
  27. 1 2 " التأريخ باستخدام نظائر الأرجون 40/39 والأخطاء " . مؤرشف من الأصل في 9 مايو 2007. تم الاطلاع عليه في 7 مارس 2007 .
  28. ↑ لودرز، ك. (2008). "وفرة الأرجون في الشمس". المجلة الفيزيائية الفلكية . 674 (1): 607-611 . arXiv : 0710.4523 . Bibcode : 2008ApJ ...674..607L . doi : 10.1086/524725 . S2CID 59150678 . 
  29. ↑ كاميرون، أ. ج. و. (1973). "الوفرة العنصرية والنظائرية للعناصر المتطايرة في الكواكب الخارجية". مراجعات علوم الفضاء . 14 ( 3-4 ): 392-400 . Bibcode : 1973SSRv...14..392C . doi : 10.1007/BF00214750 . S2CID 119861943 . 
  30. ↑ ماهافي، بي آر؛ ويبستر، سي آر؛ أتريا، إس كيه؛ فرانز، إتش؛ وونغ، إم؛ كونراد، بي جي؛ هاربولد، دي؛ جونز، جيه جيه؛ ليشن، إل إيه؛ مانينغ، إتش؛ أوين، تي؛ بيبين، آر أو؛ سكوايرز، إس؛ ترينر، إم؛ كيمبينين، أو؛ بريدجز، إن؛ جونسون، جيه آر؛ مينيتي، إم؛ كريمرز، دي؛ بيل، جيه إف؛ إدغار، إل؛ فارمر، جيه؛ غودبر، إيه؛ وادوا، إم ؛ ويلينغتون، دي؛ ماك إيوان، آي؛ نيومان، سي؛ ريتشاردسون، إم؛ شاربنتييه، إيه؛ وآخرون . (2013). "وفرة وتكوين النظائر للغازات في الغلاف الجوي للمريخ من مركبة كيوريوسيتي الجوالة". مجلة ساينس . 341 (6143): 263–6 . Bibcode : 2013Sci...341..263M . doi : 10.1126/science.1237966 . PMID: 23869014. S2CID : 206548973 .   
  31. ↑ يونغ، نايجل أ. (مارس 2013). "كيمياء التناسق للعناصر الرئيسية عند درجات الحرارة المنخفضة: مراجعة لمركبات العناصر من المجموعة 12 إلى المجموعة 18 المعزولة في المصفوفة" . مراجعات كيمياء التناسق . 257 ( 5-6 ): 956-1010 . doi : 10.1016/j.ccr.2012.10.013 .
  32. ↑
  33. ↑ لوكيير، جيه إف؛ دوغلاس، كيه؛ برايس، إس دي؛ كاروفسكا، إم؛ وآخرون . (2010). "توليد أيون ArCF2 2+ ثنائي الشحنة". مجلة رسائل الكيمياء الفيزيائية . 1 (1): 358. Bibcode : 2010JPCL....1..358L . doi : 10.1021/jz900274p . 
  34. ↑
  35. ↑ كليبي، أنيت ك.؛ أمبواج، مونيكا؛ جيفكوت، أندرو ب. (2014). "اكتشاف مركب فان دير فالس الجديد عالي الضغط Kr(H2)4 في النظام الثنائي للكريبتون والهيدروجين" . التقارير العلمية . 4 4989. Bibcode : 2014NatSR...4.4989K . doi : 10.1038/srep04989 .
  36. ↑ "الجدول الدوري للعناصر: الأرجون – Ar" . Environmentalchemistry.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 سبتمبر 2008 .
  37. ↑
    • فليتشر، د. ل. "تقنية الذبح" (ملف PDF) . ندوة: التطورات الحديثة في تقنية ذبح الدواجن . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 24 يوليو 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 1 يناير 2010 .
    • شيلدز، سارة ج.؛ راج، أ.ب.م. (2010). "مراجعة نقدية لأنظمة الصعق الكهربائي بالماء لذبح الدواجن والتطورات الحديثة في التقنيات البديلة". مجلة علوم رعاية الحيوان التطبيقية . 13 (4): 281-299 . CiteSeerX 10.1.1.680.5115 . doi : 10.1080/10888705.2010.507119 . ISSN 1088-8705 . PMID 20865613. S2CID 11301328 .    
  38. ↑ فراكويزا، إم جيه؛ باريتو، إيه إس (2009). "تأثير التغليف في جو معدل بمزيج من غاز الأرجون على مدة صلاحية لحم الديك الرومي" . مجلة علوم الدواجن . 88 (9): 1991-1998 . doi : 10.3382/ps.2008-00239 . ISSN 0032-5791 . PMID 19687286 .  
  39. ↑ سو، جوزيف ز.؛ كيم، أندرو ك.؛ كرامبتون، جورج ب.؛ ليو، تشيغانغ (2001). "إخماد الحرائق باستخدام عوامل الغاز الخامل". مجلة هندسة الحماية من الحرائق . 11 (2): 72-87 . doi : 10.1106/X21V-YQKU-PMKP-XGTP . ISSN 1042-3915 . 
  40. ↑ جاستلر، دان؛ كيرنز، إد؛ هايم، أندرو؛ ستونهيل، لورا سي؛ وآخرون (2012). "قياس كفاءة التلألؤ للارتدادات النووية في الأرجون السائل". مجلة Physical Review C. 85 ( 6) 065811. arXiv : 1004.0373 . Bibcode : 2012PhRvC..85f5811G . doi : 10.1103/PhysRevC.85.065811 . S2CID 6876533 .  
  41. ^ شو، ج. كالابريس، ف؛ جالبياتي، سي. جوريتي، أ. جوراي، G.؛ وآخرون . (26 أبريل 2012). "دراسة الباقي 39 محتوى الأرجون في الأرجون من مصادر جوفية. فيزياء الجسيمات الفلكية . 66 (2015): 53-60 . arXiv : 1204.6011 . Bibcode : 2015APh....66...53X . doi : 10.1016/j.astropartphys.2015.01.002 . S2CID 117711599 . 
  42. ↑ "يمكن استخدام إلكترونات البلازما لإنتاج أغشية معدنية" . Phys.org . 7 مايو 2020. تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 مايو 2020 .
  43. ↑ إيلوغا، بي. إي.، وينكلر، دي.، كيرشوف، سي.، شيرهولز، بي.، وولكه، ج. (نوفمبر 2007). "دراسة ثلاثة شروط تخزين مُطبقة على نطاق واسع في الصناعة لمكتبات المركبات" . مجلة الفحص الجزيئي الحيوي . 12 (1): 21-32 . doi : 10.1177/1087057106295507 . PMID 17099243 . 
  44. ↑ زواليك، ستيفن سكوت "طريقة لحفظ منتج سائل حساس للأكسجين" براءة اختراع أمريكية رقم 6,629,402 تاريخ الإصدار: 7 أكتوبر 2003.
  45. ↑ "جدول أعمال تجديد مبنى الأرشيف الوطني" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 يوليو 2009 .
  46. ↑ "انصمام غازي مميت ناتج عن زيادة الضغط أثناء استخدام التخثير المعزز بالأرجون في جراحة المناظير" . MDSR. 24 يونيو 1994. مؤرشف من الأصل في 12 يوليو 2021. تم الاطلاع عليه في 10 يناير 2007 .
  47. ↑ بيلمانيس أندرو أ.؛ بالدين يو آي؛ ويب جيمس ت.؛ كراوس ك م (2003). "تخفيف الضغط التدريجي إلى 3.5 رطل لكل بوصة مربعة باستخدام خليط الأرجون والأكسجين وخليط الأكسجين النقي" . طب الطيران والفضاء والبيئة . 74 (12): 1243-1250 . PMID 14692466 . 
  48. ↑ "نوافذ موفرة للطاقة" . FineHomebuilding.com. فبراير 1998. تم الاطلاع عليه في 1 أغسطس 2009 .
  49. ↑ نوكولز إم إل؛ جيبلو جيه؛ وود-بوتنام جيه إل (15-18 سبتمبر 2008). "الخصائص الحرارية لملابس الغوص عند استخدام الأرجون كغاز لنفخ البدلة" . وقائع مؤتمر المحيطات الثامن MTS/IEEE كيبيك، كندا . مؤرشف من الأصل في 21 يوليو 2009. تم الاطلاع عليه في 2 مارس 2009 .
  50. ↑ "وصف عملية AIM-9" . planken.org. مؤرشف من الأصل بتاريخ 22 ديسمبر 2008. تم الاطلاع عليه بتاريخ 1 فبراير 2009 .
  51. ↑ «الوكالة العالمية لمكافحة المنشطات تُعدّل المادة S.2.1 من قائمة المواد المحظورة لعام 2014» . 31 أغسطس 2014. مؤرشف من الأصل في 27 أبريل 2021. تم الاطلاع عليه في 1 سبتمبر 2014 .
  52. ↑ تحقيق برنامج FACE في ألاسكا 94AK012 (23 يونيو 1994). "مساعد لحام يختنق في أنبوب معزول بغاز الأرجون - ألاسكا (FACE AK-94-012)" . وزارة الصحة العامة بولاية ألاسكا. مؤرشف من الأصل في 23 يوليو 2015. تم الاطلاع عليه في 29 يناير 2011 .{{cite web}}: صيانة CS1: الأسماء الرقمية: قائمة المؤلفين ( رابط )

للمزيد من القراءة