Общие сведения
Аргон — инертный одноатомный газ без цвета, вкуса и запаха. Третий по распространённости элемент в земной атмосфере (после азота и кислорода) — 0,93 % по объёму и 1,29 % по массе. Аргон — самый распространённый инертный газ в земной атмосфере, в 1 м3 воздуха содержится 9,34 л аргона (для сравнения: в том же объеме воздуха содержится 18,2 см3 неона, 5,2 см3 гелия, 1,1 см3 криптона, 0,09 см3 ксенона). Есть аргон и в воде, до 0,3 см3 в литре морской и до 0,55 см3 в литре пресной воды. Его среднее содержание в земной коре (кларк) — 0,04 г на тонну, что в 14 раз больше, чем гелия, и в 57 — чем неона. Получается, что на Земле аргона намного больше, чем всех прочих элементов его группы, вместе взятых.
Содержание аргона в мировой материи оценивается приблизительно в 0,02 % по массе. Аргон (вместе с неоном) наблюдается на некоторых звездах и в планетарных туманностях. В целом его в космосе больше, чем кальция, фосфора, хлора, в то время как на Земле существуют обратные отношения.
Симптомы и признаки
Прежде всего, алюминий очень вреден для центральной нервной системы, и симптомы отравления алюминием чаще всего проявляются еего нейротоксическим действием.
При длительном воздействии этих солей, появляются такие симптомы:
- возникают судороги;
- снижение памяти и концентрации внимания;
- возникает депрессивное состояние;
- развивается нарушение координации движений.
и такое состояние называется токсической энцефалопатией. До сих пор дискутируется роль алюминиевой интоксикации в возникновении тяжёлого заболевания, разрушающего личность – болезни Альцгеймера.
Хроническая интоксикация алюминием вызывает нарушение экстрапирамидной нервной системы, которая контролирует бессознательную двигательную активность и мышечный тонус. Длительное воздействие алюминия на нервную ткань ухудшает ее трофику и приводит к развитию нейродегенеративных изменений.
В случае острого отравления алюминием и его соединениями у пациента развиваются симптомы:
- заторможенность;
- возможна потеря сознания;
- развитие коматозного состояния.
В случае хронической интоксикации этим металлом у пациента:
- возникают расстройства речи в виде заикания;
- нарушение произвольных двигательных навыков.
Эти признаки возникают довольно рано. Поздними же симптомами алюминиевой интоксикации будет являться наличие признаков:
- хроническое нарушение речи;
- судорожный синдром;
- изменения личности с развитием деменции и потерей памяти;
- полный распад моторных навыков.
В детском возрасте избыток алюминия, который чаще всего возникает при частом употреблении соков в пакетиках, способствует развитию повышенной моторной активности, возбудимости, появляются головные боли. У школьников избыток алюминия приводит к агрессивности, расстройствам памяти и появлению трудностей в учебе.
Кроме центральной нервной системы алюминий поражает и скелет человека. Вред алюминия для костей состоит в том, что он конкурирует с кальцием, и вытесняет его из нормальной костной ткани в кровь. В результате у человека снижается количество активных клеток – остеобластов, которые синтезируют и обновляют костную ткань. При длительном воздействии алюминия кости размягчаются, что приводит к возникновению патологических переломов и проблем с зубами – флюороз.
Флюороз зубов также является следствием длительной интоксикации алюминием
В клинике это проявляется болями в костях, и мышечной слабостью в ногах, а переломы появляются на поздних стадиях. При сдаче анализов становится заметным повышение кальция в сыворотке крови, поскольку алюминий просто «выгоняет» его из костей, а также попутно увеличение и самого алюминия. Минерализация костей снижается, это хорошо заметно при проведении такого исследования, как денситометрия.
На фото результаты анализа крови из которых видно, что содержания кальция в крови повышено
Особо отмечают врачи вред алюминия для здоровья беременных. Кормящие матери, которые работали на алюминиевом производстве и страдали хронической профессиональной интоксикацией, передавали этот металл детям с грудным молоком. По результатам исследований, они отставали в росте и развитии, нервная система у них была более слабо развита по сравнению со сверстниками. Поэтому современные европейские рекомендации советуют ограничить или исключить препараты для изжоги и язвенной болезни, которые содержат соединения этого металла, и не применять их у беременных и кормящих матерей.
Вред алюминия на организм человека и в том, что он подавляет иммунную систему. Под его воздействием лимфоциты снижают активность и начинают плохо размножаться. Вследствие угнетения иммунитета возникает аллергия на алюминий, и не только на него. Этот металл вызывает супрессию иммунного ответа и способствует активизации различных аутоиммунных заболеваний у пожилых. К ним относится такая патология, как ревматоидный артрит, тяжёлое течение псориаза и системная склеродермия.
Признаки отравления фосфидом алюминия заключаются в токсическом действии фосфина. Это очень ядовитый газ, его запах тухлой рыбы ощущается при концентрации 2 мг на кубометр, а если долго вдыхать фосфин в концентрации 10 мг на кубометр, то возможен смертельный исход. При остром отравлении фосфином отсутствуют специфические симптомы, их даже можно спутать с гриппом и пищевым отравлением.
Фосфид алюминия в таблетках
Обычно затрудняется дыхание, возникает головокружение, тошнота и рвота, появляется головная боль и судороги. Возникает боль в животе, появляется кашель. При серьезных отравлениях фосфином состояние может быть настолько тяжелым, что человек теряет сознание и гибель наступает от остановки дыхания и сердечной деятельности. Очень важно помнить, что симптомы отравления фосфином могут возникнуть спустя двое суток после прекращения его использования в качестве пестицида или средства для протравливания зерна.
Химические свойства
Название «аргон» (от греч. — ленивый, медленный, неактивный) — подчеркивает важнейшее свойство элемента — его химическую неактивность.
Пока известны только 2 химических соединения аргона — гидрофторид аргона и CU(Ar)O, которые существуют при очень низких температурах. Кроме того, аргон образует эксимерные молекулы, то есть молекулы, у которых устойчивы возбужденные электронные состояния и неустойчиво основное состояние. Также со многими веществами, между молекулами которых действуют водородные связи (водой, фенолом, гидрохиноном и другими), образует соединения включения (клатраты), где атом аргона, как своего рода «гость», находится в полости, образованной в кристаллической решётке молекулами вещества-хозяина.
Экологические проблемы MIG/MAG сварки
Подробности Подробности Опубликовано 24.10.2015 14:: 3003
На рисунке, ясно видно, что, несмотря на обилие информации об опасности и вредности процессов сварки, проблемы по-прежнему существуют. Оператор не защищенными от короткого ультрафиолета руками демонстрирует работу сварочной головки. Хотелось бы думать, что за кадром есть сварочный щиток, местное вытяжное устройство с очисткой воздуха или средство индивидуальной защиты от озона органов дыхания оператора.
MIG/MAG сварка выполняется как в углекислом газе, так и в защитных газовых смесях. Состав наиболее применяемых смесей и характеристики процесса представлены в таблице 1.
Содержащие аргон многокомпонентные газовые смеси имеют технические преимущества перед чистым углекислым газом и уверенно заполняют рынок сварочных технологий. И если проблемы условий и безопасности труда при сварке в аргоне ранее сосредотачивались лишь на оборонных предприятиях, то сейчас они встают перед сварщиками во всех отраслях промышленности.
Проблема фотохимических реакций в воздухе, окружающем сварочную дугу
Более сорока лет назад было установлено, что основным источником опасных и вредных факторов сварки в защитных газах является световое излучение ионизированного в дуге аргона. Пики излучения короткого ультрафиолета ионизированного аргона приходятся на 185.0, 194.1, 197.1 и 200.0 нм. Это излучение характерно для Солнца в открытом космосе. До поверхности Земли от Солнца доходят только лучи длиной 290 нм, более короткие тормозятся атмосферой. Поглощение фотона с длиной волны ~ 100-1500 нм, чему соответствует энергия 0,8-12,4 эВ (80 — 1200 кДж/моль), вызывает квантовый переход молекул воздуха и веществ, содержащихся в нем, из основного электронного состояния в одно из возбужденных состояний, или фотоионизацию — отщепление электрона и образование катион-радикала с последующими так называемыми фотохимическими реакциями. (Ю. С. Другов, В. Г. Бе-резкин. Газохроматографический анализ загрязнённого воздуха. – М.: Химия, 1981, 256 с.).
Наиболее активная часть излучения, длиной до 157 нм, тормозится воздухом в радиусе 0,5 м от центра дуги. На расстояние до 1 м доходит излучение длиной до 184 нм и на расстояние до 10 м — 212 нм. При торможении короткого ультрафиолета происходят фотохимические реакции как с основными газами воздуха, так и с многокомпонентной смесью загрязнителей воздуха рабочих мест, содержащих множество токсичных веществ, относящихся к химическим соединениям различных классов. В настоящее время наиболее изучены реакции с молекулярным кислородом и азотом, с образованием озона и оксида азота.
Озон — О3, аллотропная форма кислорода, является мощным окислителем. В отличие от молекулы кислорода, молекула озона состоит из трех атомов и имеет более длинные связи между атомами кислорода. По своей реакционной способности озон занимает второе место, уступая только фтору. Благодаря своей химической активности озон имеет очень низкую предельно допустимую концентрацию в воздухе (соизмеримую с ПДК боевых отравляющих веществ) 5·10-8 % или 0,1 мг/м3, что в 10 раз больше обонятельного порога для человека. Иными словами, если чувствуешь запах озона, то в помещении его в десять раз больше, чем допустимо санитарными нормами. Озон — газ, токсичный при вдыхании. Он раздражает слизистую оболочку глаз и дыхательных путей, повреждает ткани легких. Высокие токсичные концентрации озона вызывают раздражение дыхательных путей, кашель и головокружение.
Окись азота – NО. На воздухе быстро окисляется в двуокись азота — NО2, которая и играет основную роль при отравлении окислами. Предельно допустимая концентрация 2мг/м3 (среднесуточная 0,04 мг/м3). Окислы азота вызывают поражение глубоких отделов воздухоносных путей, в тяжелых случаях – отек легких. Изменения со стороны верхних дыхательных путей при этом слабо выражены.
Отравление озоном и окислами азота при высоких концентрациях может привести и к летальному исходу, причем смерть наступает в результате паралича дыхания.
В воздухе производственных помещений практически всегда содержатся углеродсодержащие примеси, которые поступают в помещения, где производится сварка, либо с атмосферным воздухом, либо от рядом выполняющихся работ по обезжириванию, окраске, переработке пластмасс, термических процессов и литейных работ.
Возбужденные светом молекулы органических веществ могут вступать в различные химические реакции. При этом активность полученных соединений может быть выше, чем в их основном состоянии. В результате происходят необычные химические превращения, не свойственные веществам в невозбужденном состоянии. Токсикология полученных соединений пока не изучена. Но, например, известно, что совместное фотохимическое окисление углеводородов и оксидов азота приводит к образованию токсичных веществ группы ПАН (пероксиа-цетилнитрата и др.). Уже при концентрации 0,2 мг/м3 эти вещества обладают резким слезоточивым действием, повреждают растения и разрушают резину. В более высоких концентрациях они, также как озон и окислы азота, опасны для легких.
Распределение токсичных веществ, образованных в результате фотохимических реакций на рабочих местах сварщиков, практически не изучено. Отдельные сведения о случаях острых отравлений с поражением легких при плохой вентиляции не систематизированы. По нашим наблюдениям, при сварке плавящимся электродом титановых сплавов в аргоне концентрация озона на рабочих местах варьировалась от 8 до 30 ПДК. Все рабочие применяли средства защиты органов дыхания. В результате после 6 часов работы отмечались лишь умеренные колебания функций сердечно-сосудистой и вегетативной нервной системы без выраженных изменений со стороны легких.
Нелишне напомнить, что короткий ультрафиолет сам по себе опасен для живого организма. Он вызывает злокачественные изменения в клетках кожи, убивает не только бактерии и грибки, но и клетки растений. В окружающем нас пространстве короткого ультрафиолета нет. Его задерживает атмосфера, которая и защищает все живое на Земле от губительной части излучения Солнца. Об агрессивности УФ-излучения говорит тот факт, что при массовой сварке титановых изделий за счет отраженного ультрафиолета сварщики, несмотря на наличие надлежащих средств защиты и спецодежды, в 16-ти % имели стойкое раздражение кожи груди и предплечий (эритему) и минимум 1 – 2 раза в год каждый из них обращался в здравпункт для закапывания в глаза обезболивающих и дезинфицирующих капель.
Проблема образования биологически активных веществ в зоне сварочной дуги
В зону дуги при струйной защите смесью аргона и углекислого газа попадает порядка 3 — 6% атмосферного воздуха. В нее же выделяются растворенные в металле газы.
Исследованиями, выполненными в Могилевском государственном техническом университете определено, что в зоне дуги в диапазоне температур 1000 – 6000К возможен синтез биологически активных веществ (БАВ) – СN, HCN, NO2, N2O, СО, которые поступают в воздух рабочей зоны. Наименьшая концентрация БАВ образуется при сварке в чистом аргоне и при сварке в смеси Ar +5% O2. Наибольшая – при сварке в смеси Ar + СО2 (Е. А. Лупаче-ва. Образование биологически активных веществ в зоне горения дуги при сварке в защитных газах. Труды 1-й Международной научно-практической конференции. Защита окружающей среды, здоровье. Безопасность в сварочном производстве. 11-14 сентября 2002 года. – Одесса, с. 456-466).
Проблема чистых, не окисленных паров металлов
Аргон, как известно, химически инертен. В сварочной ванне металл нагревается до температуры свыше температуры плавления. На периферийных участках она близка к температуре плавления металла, а на участках, находящихся под воздействием электрической дуги, значительно выше. При сварке низкоугле-родистой стали наименьшая температура сварочной ванны 1530°С, наибольшая — около 2300°С и средняя — около 1800°C. Температура кипения 2750°С. Постоянный поток аргона снижает температуру над поверхностью ванны, в результате чего испарившаяся часть основного металла и компонентов, пройдя через инертный слой аргона не окислившись, с тепловым потоком поступает во внешнюю среду. Диаметр частиц аэрозолей металла колеблется в интервале 0,1- 0,5 мкм, диаметр агломератов составляет 5-10 мкм, удельная геометрическая поверхность — 2,1-2,5 м2/г.
Проблема образования аэрозолей не-окисленных металлов в струе защитного газа имеет важное значение, как для обеспечения безопасности работ, так и для решения экологической безопасности сварки за счет утилизации образовавшихся высокодисперсных аэрозолей металлов. Все неокисленные металлы горючи (таблица 2).
Например, при сварке оцинкованной стали в смеси аргона и углекислого газа пары цинка, не окислившись, концентрировались на поверхности полиэфирного фильтра. При этом концентрация цинка в аэрозоле составила 18%. Нами определено, что уплотненная сварочная пыль, под воздействием открытого огня тлеет (температура красного каления) до полного окисления с образованием белого дыма окиси цинка. На рисунке представлены последствия оплавления фильтровальной кассеты в результате тления сварочной пыли.
При сварке медно-никелевых трубок для парогенераторов на «Севмашпред-приятии» в среде аргона наблюдалось образование видимых в проходящем свете дуги блестящих частиц неокисленно-го аэрозоля. Для определения химического состава аэрозоля пришлось доработать методику определения улавливанием пыли с дополнительным окислением металлического никеля в жидкостном поглотителе Рыхтера, заполненном азотной кислотой.
Проблема шума
При струйном переносе металла в дуге в газовом пузыре возбуждаются звуковые колебания. Шум сварочной дуги в производственных условиях практически не слышен из-за шума ручного инструмента, шума вентиляции и другого оборудования. Однако, как это видно из рисунка, он приближается к линии допустимых уровней в наиболее опасной для слуха высокочастотной области. (Ровная линия на рисунке — граница ПДУ шума на данных частотах по СН .2.4/2.1.8.562-96).
Выводы
1. При торможении короткого ультрафиолета, излучаемого аргоном, происходят фотохимические реакции, как с основными газами воздуха, так и с многокомпонентной смесью загрязнителей воздуха рабочих мест, содержащих множество токсичных веществ, относящихся к химическим соединениям различных классов. В настоящее время наиболее изучены реакции с молекулярным кислородом и азотом, с образованием озона и оксида азота.
2. Короткий ультрафиолет опасен для живого организма и поражает глаза и незащищенную кожу.
3. В струе защитного газа в зоне дуги возможен синтез биологически активных веществ (БАВ) – СN, HCN, NO2, N2O, СО, которые поступают в воздух рабочей зоны. Наименьшая концентрация БАВ образуется при сварке в чистом аргоне и при сварке в смеси Ar +5% O2. Наибольшая – при сварке в смеси Ar + СО2 .
4. Аэрозоли неокисленных металлов представляют пожарную опасность при накоплении в фильтрующих материалах.
5. MIG/MAG сварка является источником высокочастотного шума, часто замаскированного шумом производственного оборудования.
Рекомендации
1. Никакая MIG/MAG сварка не должна выполняться без эффективной местной вытяжной вентиляции и улавливания пыли.
2. В качестве фильтровальных установок предпочтительны установки, имеющие фильтры для очистки воздуха от газов.
3. Фильтровальные установки должны быть защищены от источников возгорания неокисленной пыли.
4. При проведении сварки необходимо максимально экранировать сварочную дугу, применяя для этого переносные прозрачные для видимого света экраны.
5. Рабочие места сварщиков должны быть экранированы от остальных помещений, с установкой непрозрачных для ультрафиолета экранов.
6. Желательно принимать меры для снижения уровня отраженного ультрафиолета, используя краски на основе окиси цинка, поглощающие УФ-излучение.
7. Никакая MIG/MAG сварка не должна выполняться без средств индивидуальной защиты — сварочных щитков с переменной оптической плотностью, средств защиты рук, плотно закрытой спецодежды и про-тивошумных заглушек.
8. При повышенной чувствительности к воздуху рабочей зоны, даже при положительных результатах анализа воздуха, желательно применять дополнительную защиту органов дыхания — специальные респираторы для сварщика, защищающие от озона.
electrowelder.ru
Получение
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. Дальше следует очистка «сырого» аргона от кислорода (химическим путем или адсорбцией) и от азота (ректификацией).
Соединения алюминия и их вред
Некоторые соединения алюминия способны вызывать острую интоксикацию. Это хорошо растворимые соли, такие как сульфат, хлорид и нитрат. При этом в незначительных количествах сернокислый алюминий применяется в пищевой промышленности. Гидроксид алюминия может быть как полезным, так и вредным, он является основанием, и проявляет вред, стимулируя гемолитическое действие и разрушая красные кровяные тельца.
Алюминиевая пыль (или алюминиевая пудра)
Средней токсичностью обладает сам металлический алюминий, и особо велик вред от хронического вдыхания алюминиевой пыли. Этот способ интоксикации является промышленным. Если вдыхать алюминиевую пыль, бериллиевую пыль и пыль бронзы, содержащей элемент № 13, то через месяц в легких появляются признаки их воспаления, возникает эмфизема, диффузный пневмосклероз. Вдыхание нитрида алюминия приводят также к воспалению бронхов, пневмосклерозу, дистрофии печёночных клеток.
Сварка алюминиевого корпуса лодки
Также при вдыхании паров алюминия наносится вред центральной нервной системе, и при длительном воздействии этого токсического фактора возникает характерная клиническая симптоматика, описанная ниже, поэтому специалисты по сварке алюминия входят в группу риска. Образующиеся пары алюминия и его соединений наносят выраженный вред здоровью. Если в течение 3 часов ежедневно вдыхать аэрозоль, который выделяется при сварке, то, в конце концов, также разрастается соединительная ткань в легких и уменьшается легочная вентиляция, а в высоких концентрациях аэрозоль вызывает тяжелую пневмонию.
Вреден и хлоргидрат алюминия, но об этом соединении будет рассказано ниже, поскольку он входит в состав косметических препаратов. В состав многих косметических средств входит и такое соединение, как хлорид алюминия: он широко применяется как катализатор при органическом синтезе, и он же является промышленным ядом при проникновении в организм, принося серьезный вред здоровью.
Хлорид алюминия (хлористый алюминия)
Даже глиняная пыль способна к повреждению эпителия дыхательных путей, она вызывает дистрофию хрящевого скелета бронхов с развитием некроза и очагового склероза. Вдыхание пыли, которая скопилась рядом с плавильными печами, в которых получают металл, через несколько месяцев приводит к разрастанию соединительной ткани в легких с развитием фиброза, а через год развиваются рубцы и спайки в легочной ткани.
Фосфид алюминия используется как пестицид, но это соединение нестойкое, и, реагируя с водой, он распадается, выделяя ядовитый фосфин – газ, состоящий из фосфора и водорода, с запахом тухлой рыбы.
Оксид алюминия, который покрывает свежую поверхность металла, также приносит вред здоровью. Вся посуда из этого металла покрыта окисной пленкой, поскольку металл очень быстро окисляется на воздухе, содержащимся в нем кислородом. Есть и совершенно нетоксичный оксид алюминия, встречающийся в природе. Это корунд, и особенно – рубины и сапфиры. Они являются исключительно стойкими и никак не влияют на наше здоровье. А вот посуда из этого «небесного» металла при определённых условиях является достаточно токсичной, и об этом рассказано ниже.
Классификация аргона по сортам
Аргон обеспечивает хорошую защиту сварочной ванны. В зависимости от назначения и содержания этот газ делится на три сорта. Высший сорт аргона (99,99% Ar) используется для сварки, химически активных металлов, циркония, титановых сплавов, молибдена, сплавов на их основе, ответственных конструкций из нержавеющих сталей. Первый сорт аргона (99,98% Ar) применяется для сварки неплавящимся электродом, магния, алюминия, магниевых и алюминиевых сплавов, менее чувствительных к примесям кислорода и азота. Второй сорт аргона (99,95% Ar) используется для сварки нержавеющих сталей, жаропрочных сплавов и чистого алюминия. Для сварки могут также использоваться смеси аргона с другими газами (кислородом, углекислым газом).
Правила работы с электросваркой
Сварочный процесс — самый мощный по выделению инфракрасного излучения. Можно даже не ходить в солярий, достаточно отложить маску и спецодежду в сторону, и варить без них. Причём начинающие сварщики мало уделяют этому внимания, и думают, что если защитил глаза, то остальные, открытые части тела, можно даже не закрывать.
Поэтому первое и главное правило при работе с электросваркой заключается в надёжной защите глаз и открытых частей тела, от вредного воздействия ультрафиолета. Благо на сегодняшний день можно купить очень качественную спецодежду и автоматические маски для сварки, которые помогут уберечь глаза от электроофтальмии и ухудшения зрения от сварки.
Не меньший вред сварщику наносит и химический фактор, о котором уже упоминалось выше, в данной статье сайта о ручной дуговой сварке mmasvarka.ru. Сварка в закрытом помещении, да ещё и без качественной вентиляции, может привести к отравлению продуктами сгорания металлов и электродной обмазки.
Вот почему, осуществлять сварочные работы нужно на открытом воздухе или в помещениях с хорошей вентилируемостью. При этом важно не забывать и о правилах пожарной безопасности при сварке, которыми, ни в коем случае, нельзя пренебрегать.
История открытия
История открытия аргона начинается в 1785 году, когда английский физик и химик Генри Кавендиш, изучая состав воздуха, решил установить, весь ли азот воздуха окисляется.
Дальнейшая история открытия аргона связана с именем Рэлея, который несколько лет посвятил исследованиям плотности газов, особенно азота.
У известного уже в то время английского химика Уильяма Рамзая также не было готового ответа, но он предложил Рэлею своё сотрудничество. Интуиция побудила Рамзая предположить, что азот воздуха содержит примеси неизвестного и более тяжёлого газа, а Дьюар обратил внимание Рэлея на описание старинных опытов Кавендиша (которые уже были к этому времени опубликованы).
Большую роль в изучении нового газа сыграл спектральный анализ. Спектр выделенного из воздуха газа с его характерными оранжевыми, синими и зелёными линиями резко отличался от спектров уже известных газов. Уильям Крукс, один из виднейших спектроскопистов того времени, насчитал в его спектре почти 200 линий. Уровень развития спектрального анализа на то время не дал возможности определить, одному или нескольким элементам принадлежал наблюдаемый спектр. Несколько лет спустя выяснилось, что Рамзай и Рэлей держали в своих руках не одного незнакомца, а нескольких — целую плеяду инертных газов.
7 августа 1894 года в Оксфорде, на собрании Британской ассоциации физиков, химиков и естествоиспытателей, было сделано сообщение об открытии нового элемента, который был назван аргоном.
Изотопы
Аргон представлен в земной атмосфере тремя стабильными изотопами: 36Ar (0,337 %), 38Ar (0,063 %), 40Ar (99,600 %). Почти вся масса тяжёлого изотопа 40Ar возникла на Земле в результате распада радиоактивного изотопа калия 40K (содержание этого изотопа в изверженных породах в среднем составляет 3,1 г/т). Распад радиоактивного калия идёт по двум направлениям одновременно:
Первый процесс (обычный β-распад) протекает в 88 % случаев и ведет к возникновению стабильного изотопа кальция. Во втором процессе, где участвуют 12 % атомов, происходит электронный захват, в результате чего образуется тяжёлый изотоп аргона. Одна тонна калия, содержащегося в горных породах или водах, в течение года генерирует приблизительно 3100 атомов аргона. Таким образом, в минералах, содержащих калий, постепенно накапливается 40Ar, что позволяет измерять возраст горных пород; калий-аргоновый метод является одним из основных методов ядерной геохронологии. Вероятные источники происхождения изотопов 36Ar и 38Ar — неустойчивые продукты спонтанного деления тяжёлых ядер, а также реакции захвата нейтронов и альфа-частиц ядрами лёгких элементов, содержащихся в урано-ториевых минералах. Подавляющая часть космического аргона состоит из изотопов 36Ar и 38Ar. Это вызвано тем обстоятельством, что калий распространён в космосе примерно в 50 000 раз меньше, чем аргон (на Земле калий преобладает над аргоном в 660 раз). Примечателен произведенный геохимиками подсчёт: вычтя из аргона земной атмосферы радиогенный 40Ar, они получили изотопный состав, очень близкий к составу космического аргона.
Технические требования
Аргон газообразный. Сорт высший ГОСТ 10157-79 с изм. 1, 2, 3
Объемная доля аргона | не менее 99,993% |
Объемная доля кислорода | не более 0,0007% |
Объемная доля азота | не более 0,005% |
Содержание влаги при норм. усл. | не более 0,0009% |
Углеродосодержащие | не более 0,0005% |
Давление при стандартных условиях | не менее 15,0 МПа |
Аргон газообразный высокой чистоты ТУ 6-21-12-94
Объемная доля аргона | не менее 99,998% |
Объемная доля кислорода | не более 0,0002% |
Объемная доля азота | не более 0,001% |
Объемная доля водяного пара | не более 0,0003% |
Объемная доля СO2 | не более 0,00002% |
Объемная доля метана | не более 0,0001% |
Объемная доля водорода | не более 0,0002% |
Давление при стандартных условиях | не менее 15,0 МПа |
Аргон жидкий Сорт высший ГОСТ 10157-79 с изм. 1, 2, 3
Объемная доля азота | не более 0,005% |
Объемная доля кислорода | не более 0,0007% |
Содержание влаги при норм. усл. | не более 0,0009% |
Углеродосодержащие | не норм. |
Газообразный аргон транспортируется в стальных баллонах (ГОСТ 949-73) серого или черного цвета под давлением 150 кгс/см². Для перевозок автомобильным транспортом баллоны среднего объема помещают в металлические специальные контейнеры (поддоны).
Жидкий аргон заливают в специальные цистерны с порошковой, вакуумно-порошковой или вакуумно-многослойной изоляцией, предназначенной для перевозок жидкого аргона.