Khí Argon là một trong những khí hiếm trên trái đất và được sử dụng phổ biến trong các lĩnh vực công nghiệp. Vậy khí Argon là gì? Cấu hình Electron Argon, Tính chất lý hóa học, Tính chất vật lý cũng như làm sao để điều chế hay ứng dụng của khí Argon trong cuộc sống như thế nào? Để hiểu rõ hơn hãy cùng NGONAZ tìm hiểu kĩ hơn về nguyên tố khí Argon ở bài viết dưới đây nhé!
Khí argon là gì?
Khí Argon là gì trong hóa học? Trong hóa học, Argon chính là một nguyên tố hóa học nằm trong bảng tuần hoàn, công thức hóa học của khí argon là Ar. Nguyên tố Ar có số nguyên tử khối là 18. Đây là một chất khí hiếm, trong bầu khí quyển Trái Đất, khí Ar chỉ chiếm 0.9%.
Trong đời sống, Ar cũng là một chất khí được sử dụng nhiều trong lĩnh vực công nghiệp. Nó thường dùng ở trong hàn xì, làm nóng chảy kim loại và hợp kim. Đặc biệt, khí trơ argon còn được ứng dụng nhiều trong sản xuất bóng đèn vì đặc tính có thể ngăn cho dây tóc bóng đèn không bị oxy hóa.
Khí hỗn hợp 80% Argon + 20% CO2
Lịch sử của khí Argon
Argon được phát hiện chính thức từ năm 1894 bời 2 nhà khoa học là Lord Rayleigh và William Ramsay. Tuy nhiên, Henry Cavendish cũng đã biết được sự tồn tại của Argon trong không khí từ năm 1785.
Các nhà khoa học khám phá ra rằng, khí quyển trên Sao Hỏa chứa tới 1,6% Ar40 và 5 ppm Ar36 . Vệ tinh lớn nhất của Sao Thổ chính là Titan cũng tồn tại Ar40.
Argon trong bảng tuần hoàn
| Số nguyên tử (Z) | 18 |
|---|---|
| Khối lượng nguyên tử chuẩn (±) (Ar) | 39,948(1) |
| Phân loại | Khí hiếm |
| Nhóm, Phân lớp | 8, p |
| Chu kỳ | Chu kỳ 3 |
| Cấu hình electron | [Ne] 3s2 3p6 |
|
Mỗi lớp
|
2, 8, 8 |
Tính chất của khí Argon
Khí Argon là một khí trơ, không có phản ứng hóa học nào với các chất hóa học khác. Nguyên tố argon này có tính chất như sau:
Tính chất vật lý: Ở dạng lỏng hay ở dạng rắn, Argon đều là chất khí không màu, không mùi, không vị, không độc. Loại khí này thường nặng gấp 1,5 lần không khí. Cụ thể hơn, các bạn xem trong bảng sau:
| Màu sắc | Không màu |
|---|---|
| Trạng thái vật chất | Chất khí |
| Nhiệt độ nóng chảy | 83,80 K (−189,35 °C, −308,83 °F) |
| Nhiệt độ sôi | 87,30 K (−185,85 °C, −302,53 °F) |
| Mật độ | 1,784 g/L (ở 0 °C, 101.325 kPa) |
| Mật độ ở thể lỏng | ở nhiệt độ sôi: 1,40 g·cm−3 |
| Điểm ba | 83.8058 K, 69 kPa |
| Điểm tới hạn | 150,87 K, 4,898 MPa |
| Nhiệt lượng nóng chảy | 1,18 kJ·mol−1 |
| Nhiệt bay hơi | 6,43 kJ·mol−1 |
| Nhiệt dung | 5R/2 = 20,786 J·mol−1·K−1 |
Tính chất hóa học: Argon chính là khí trơ nên nó thường không phản ứng với các chất hóa học khác. Argon cũng không hòa tan kim loại dù nó ở thể lỏng hay thể rắn. Tuy nhiên, loại khí này cũng có khả năng hòa tan trong nước, độ hòa tan của Argon thường xấp xỉ với oxygen và gấp 2,5 lần nitrogen. Một nghiên cứu cho thấy, khí Argon phản ứng với nước, Argon có thể được tạo ra các mắt lưới với nước.
Ứng dụng của Argon
Khí argon dùng để làm gì? Khí Argon tinh khiết sẽ được ứng dụng rất nhiều lĩnh vực trong đời sống như:
- Trong sản xuất kim loại, khí argon được dùng để làm gì
- Với đặc tính khi thổi vào kim loại đang nóng chảy sẽ có thể giảm mất hàm lượng crom và carbon. Bình khí Argon thường được dùng để làm một loại khí thổi dùng trong sản xuất thép, sản xuất zirconium; sử dụng làm lá chắn khí đúc.
- Hoặc trong sản xuất nhôm, loại khí này thường được dùng để loại bỏ các hạt trong nhôm nóng chảy và hydro hòa tan.
Ứng dụng của argon trong lĩnh vực y tế
Khí trơ argon thường ứng dụng trong phẫu thuật lạnh.
Chất khí này có khả năng tiêu diệt được những vùng nhỏ của các mô bệnh nên có thể giúp cho quá trình phẫu thuật diễn ra được chính xác hơn
Ngoài ra, chất khí này còn được ứng dụng để có thể điều trị rối loạn nhịp tim vì đặc tính có thể tiêu diệt các tế bào cản trở xung điện.
Ứng dụng của argon trong đời sống hàng ngày
Khí Argon thường được ứng dụng trong sản xuất bóng đèn sợi đốt và bóng đèn huỳnh quang do đặc tính thường không phản ứng với dây tóc bóng đèn và có thể giảm được tốc độ bay hơi, giảm tốc độ oxy hóa của dây tóc bóng đèn.
Bên cạnh các việc ứng dụng trong sản xuất bóng đèn. Chất khí này cũng được sử dụng như là một khí chất độn giữa các tấm kính của khung cửa sổ nhiệt. Argon chính là một chất khí không màu, không mùi và tương đối nặng. Khi được độn ở giữa các tấm kính của khung cửa sổ nhiệt, chất khí này có khả năng làm giảm đi sự truyền nhiệt giữa các tấm kính.
Chất khí này còn được sử dụng để bảo quản rượu. Trong các nhà hàng, nhà pha chế, quầy bar, chất khí này còn sử dụng để bảo quản những chai rượu đã mở, ngăn chặn rượu hình thành dấm.
Điều chế và bảo quản khí Argon
- Phương pháp ngưng tụ chính là phương pháp chính để điều chế khí Argon.
- Phương pháp này còn tiến hành bằng cách ngưng tụ không khí ở nhiệt độ thấp.
- Sau đó tách Argon được ra khỏi khí oxi và nitơ.
- Ngoài ra, trong các nhà máy luyện kim đen, khí Argon còn được điều chế từ các sản phẩm của nhà máy và khí thải trong sản xuất khí NH3.
- Ở trạng thái khí, khí Ar còn được bảo quản trong các bình thép, xitec ô tô hoặc chứa ở trong các bồn chứa lớn dưới áp suất ≤2.0 Mpa, ở nhiệt độ 20 độ C.
- Do đặc tính nặng hơn không khí nên khí Argon sẽ gây ra hiện tượng thiếu oxy, gây ngạt thở cho người sử dụng. Cho nên khi bạn sử dụng bình khí argon cần chú ý tỷ lệ oxy trong không khí, không để tỷ lệ oxy thấp hơn 19%.
Lời kết
Với những thông tin bổ ích trên mà chúng tôi đưa ra hi vọng sẽ giúp các bạn có đam mê với hóa học sẽ hiểu hơn về khí Argon cũng như tính chất vật lý, tính chất hóa học, ứng dụng hay cách điều chế khí Argon trong đời sống. Bên cạnh đó, để hiểu rõ hơn về 118 các nguyên tố hóa học các bạn tham khảo tại đây.
