Khám phá những điều thú vị xoay quanh khí Argon
1. Khí Argon là gì?
Trong hóa học, Argon là một nguyên tố hóa học với số nguyên tử 18, ký hiệu Ar., đây là một loại khí hiếm nhất trên Trái Đất, chỉ chiếm khoảng 0,934% trong bầu khí quyển.
Bên cạnh đó, Argon trong tiếng Hy lạp có nghĩa là không hoạt động, lười biếng, đây cũng là một trong những đặc trưng của chất khí này. Đó là tính trơ và gần như không thể phản ứng với bất kỳ chất hóa học ở dạng nào.
Trong đời sống, chất khí này đóng vai trò quan trọng trong lĩnh vực công nghiệp như làm nóng chảy hợp kim và kim loại, dùng trong hàn xì. Ngoài ra, do đặc tính có thể ngăn dây tóc bóng đèn oxy hóa, chúng còn được sử dụng nhiều trong sản xuất bóng đèn
2. Lịch sử nguồn gốc của khí Argon
Vào năm 1894, 2 nhà khoa học là William Ramsay và Lord Rayleigh đã phát hiện ra Argon. Tuy nhiên, từ năm 1785, Henry Cavendish đã biết được sự tồn tại của Argon trong không khí.
Các nhà khoa học khám phá ra rằng, khí quyển Sao Hỏa chứa tới 1,6% Ar40 và 5 ppm Ar36 . Vệ tinh lớn nhất của Sao Thổ là Titan cũng tồn tại Ar40.
3. Tính chất lý hóa của khí Argon
3.1. Tính chất vật lý
Argon là một khí hiếm, tồn tại dưới dạng chất khí không màu, không mùi và không vị. Loại khí này nặng gấp 1,5 lần so với không khí, nóng chảy ở nhiệt độ -189,350 độ C, sôi ở -185,850 độ C với khối lượng nguyên tử là 39,948.
3.2. Tính chất hóa học
Do Argon là khí trơ nên nó không phản ứng với các chất hóa học khác. Đồng thời, dù ở thể rắn hay lỏng thì chất khí này cũng không hòa tan kim loại. Tuy nhiên, loại khí Argon có khả năng hòa tan trong nước, độ hòa tan của chúng gấp 2,5 lần nitrogen và xấp xỉ với oxygen. Một nghiên cứu cho thấy, khi chất khí này phản ứng với nước có thể tạo ra các mắt lưới với nước.
4. Phương pháp điều chế khí Argon
Hiện nay, để điều chế khí Argon, người ta thường sử dụng phương pháp ngưng tụ.
Phương pháp này được tiến hành theo cách ngưng tụ không khí ở nhiệt độ thấp, sau đó tách Argon ra khỏi nitơ và khí oxi. Ngoài ra, tại các nhà máy luyện kim đen thì chất khí này thường được điều chế từ khí thải trong sản xuất khí NH3 và các sản phẩm của nhà máy.
5. Ứng dụng quan trọng của khí Argon trong đời sống
Mặc dù Argon là một khí hiếm nhưng chúng lại đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
5.1. Trong kim loại, hợp kim
Ứng dụng để làm sạch và bảo vệ mối hàn
-
Khi thổi Argon vào các kim loại nóng chảy làm giảm hàm lượng cacbon, crom. Chính vì vậy, chất khí này thường được ứng dụng trong sản xuất zirconium, sản xuất thép.
-
Bên cạnh đó, khi đúc, Ar cũng được dùng làm lá chắn, bảo vệ con người.
-
Ngoài ra, khí Argon còn được sử dụng để làm sạch và bảo vệ mối hàn.
-
Đồng thời, chúng có khả năng loại bỏ các hạt trong hydro hòa tan và nhôm nóng chảy.
-
Vì không gây hư hỏng đến các thiết bị nên chất khí này đóng vai trò quan trọng trong các thiết bị phòng, chữa cháy.
5.2. Trong y tế
-
Ứng dụng phổ biến trong các laser tiêu diệt các tế bào ung thư.
-
Khí Argon có thể xử lý các vấn đề về dịch bệnh, gia cầm.
-
Vì Argon có khả năng tiêu diệt các tế bào cản trợ xung điện nên chúng có khả năng điều trị việc rối loạn nhịp tim.
-
Không chỉ vậy, chất khí này còn được dùng trong phẫu thuật lạnh, giúp cho quá trình diễn ra chính xác hơn.
Khí Argon có khả năng điều trị rói loạn nhịp tim
5.3. Trong đời sống
-
Do chất khí Argon gây cản trở trong quá trình sản xuất vật liệu bóng đèn sợi đốt, bóng đèn huỳnh quang nên việc sử dụng trong việc hàn hồ quang có thể làm giảm đi sự có mặt của Nitơ và Oxy.
-
Vì Argon nặng hơn không khí nên được độn giữa các khung kính cửa sổ nhiệt, để làm giảm sự truyền nhiệt giữa các tấm kính.
-
Ngoài ra, chất khí này còn được sử dụng như một chất bảo quản quản rượu, ngăn rượu trở thành giấm dưới tác động bên ngoài.
Đóng vai trò quan trọng trong việc hàn hồ quang
6. Khí Argon có độc hay không?
Theo nghiên cứu thì chất khí Argon không độc và không ảnh hưởng đến sức khỏe. tuy nhiên, do chất khí này nặng hơn không khí nên gây ra tình trạng tích tụ ở những khu vực kém không khí. Điều này khiến cho tình trạng thiếu không khí càng nặng nề hơn và gây ra triệu chứng ngạt thở cho thợ hàn.
Đối với những môi trường làm việc có khí Argon, cần duy trì tỷ lệ oxi không được thấp hơn 19%.
Trong trường hợp bị nhiễm khí Argon, nạn nhân sẽ xuất hiện những triệu chứng sau đây:
-
Khi hít phải khí Argon sẽ gây chóng mặt, đau đầu, thậm chí là ngạt thở.
-
Nếu hít phải liều lượng cao sẽ xuất hiện tình trạng nôn mửa, bất tỉnh và có thể gây tử vong nếu nồng độ ở khoảng 75%.
-
Ngoài ra, khi da tiếp xúc với khí Argon có thể khiến da bị bỏng nặng.
-
Hoặc nếu nhiễm khí Argon sẽ khiến cho cơ thể mệt mỏi, cơ bắp suy yếu, thiếu tập trung, mất dần ý thức, co giật, hôn mê sâu và dẫn đến tử vong.
7. Khí Argon có cháy không?
Thực tế, khi sử dụng khí Argon sẽ không độc hại, cũng như không gây cháy nổ. Chất khí này chỉ có tính độc khi tiếp xúc trực tiếp hoặc quá nồng độ. Nếu khí Argon có tính cháy và nổ, chắc hẳn sẽ gây ra ảnh hưởng cực kỳ nghiêm trọng tới trang thiết bị, người vận hành và môi trường xung quanh.
8. Hướng dẫn bảo quản khí Argon
Do Argon tồn tại ở dạng khí nên chúng thường được bảo quản trong các xitec ô tô, bình thép hoặc trong các bồn chứa lớn ở nhiệt độ 20 độ C và áp suất ≤2.0 Mpa.
Ngoài ra, với đặc tính nặng hơn không khí nên khí Argon có thể gây ngạt thở cho người sử dụng do thiếu oxy. Chính vì vậy, khi sử dụng bình khí argon cần chú ý tỷ lệ oxy trong không khí, tỷ lệ oxy không được thấp hơn 19%.
9. Thông tin nổi bật về hàn Argon
Một trong những ứng dụng nổi bật của khí hiếm Argon đó là sử dụng làm phương pháp hàn.
1. Hàn Argon là gì?
Đây là phương pháp hàn trong môi trường khí trơ gồm helium và khí argon, hồ quang điện cực không nóng chảy. Nguồn điện cung cấp sẽ sinh ra giữa điện cực không nóng chảy và vùng hàn.
Vùng hồ quang trong hàn argon đều có nhiệt độ cao, có thể lên đến 6000 độ C. Ngoài ra, tất cả chỗ vùng hàn sẽ được bao bọc bởi khí Argon thổi ra.
2. Những ưu điểm của phương pháp hàn Argon
- Mối hàn đảm bảo chất lượng cao.
- Sau khi hàn, không cần phải làm sạch mối hàn.
- Khi thực hiện dễ dàng quan sát hồ quang hàn và vũng hàn.
- Phương pháp hàn Argon không bắn tóe tia lửa kim loại
- Có thể hàn trong ở mọi không gian và vị trí khác nhau.
3. Hàn Argon có ứng dụng như thế nào?
- Dùng hàn hợp kim và kim loại màu.
- Ứng dụng để sản xuất các thiết bị hoạt động trong không gian vũ trụ và xe.
- Hàn các chi tiết mỏng như: ống thành trong sản xuất xe đạp, kim loại.
- Sửa chữa và phục chế các thiết bị làm từ nhôm.
Tóm lại, khí Argon đóng vai trò quan trọng trong các ngành công nghiệp, y tê và đời sống hàng ngày. Hy vọng, với những thông tin mà hóa chất Đông Á đã chia sẻ như Khí Argon là gì? Tính chất lý hóa, phương thức điều chế và ứng dụng nổi bật của chất khí này, sẽ giúp bạn đọc hiểu hơn về chất khí này, cũng như ứng dụng vào trong thực tế.