چرا آرگون یک گاز بی اثر است؟
به اصطلاح "گاز بی اثر" به این معنی است که این گازها بسیار پایدار هستند، واکنش پذیری پایینی دارند و به راحتی نمی توانند با گازها ترکیب شوند. در واقع، "اینرسی" از آرگون از جدول تناوبی قابل مشاهده است. آرگون در جدول تناوبی عناصر در گروه صفر قرار دارد. بیرونی ترین پوسته اتم دارای هشت الکترون است که ساختاری پایدار را تشکیل می دهند. خواص شیمیایی آن به شدت غیر فعال است. آرگون، هیدروژن، نئون، کریپتون، زنون و رادون نیز گازهای نجیب هستند.
2. چرا آرگون و هلیوم را گازهای نجیب می نامند؟
سیستم گاز خنثی به آرگون (Ar)، هلیوم (He)، نئون (Ne)، کریپتون (kr)، زنون، (xe) و رادون (Rn) اطلاق می شود، به دلیل خواص شیمیایی غیرفعال آنها، واکنش شیمیایی با سایر مواد دشوار است، بنابراین به آن گاز بی اثر می گویند. از آنجایی که محتوای این شش گاز در هوا کمتر از 1 درصد است به آنها گازهای کمیاب نیز می گویند.
در زبان یونانی، آرگون به معنای تنبل است، بنابراین مردم از بی اثر بودن گاز به عنوان یک گاز محافظ در عملیات جوشکاری و برش فلز استفاده می کنند تا از اکسید شدن آن جلوگیری کنند. از بی اثری شیمیایی آرگون در ذوب فلزات خاص نیز استفاده می شود. دمیدن و محافظت از آرگون یک راه مهم برای بهبود کیفیت فولاد است. از آنجایی که گاز آرگون چگالی بالا و رسانایی حرارتی پایینی دارد، پرکردن آن در لامپ می تواند طول عمر لامپ را مجددا تنظیم کند و روشنایی آن را افزایش دهد، بنابراین از گاز آرگون در صنعت روشنایی و پر کردن تخلیه کننده های مختلف استفاده می شود و همچنین در لیزر و تفنگ اسپری هموستاز جراحی استفاده می شود. آرگون را می توان به عنوان گاز حامل در کروماتوگراف های بزرگ استفاده کرد.
هلیوم در یونانی به معنای "خورشید" است، بنابراین. هلیم قبلاً به عنوان "ماده خورشیدی" شناخته می شد. این گاز صنعتی بسیار مهم است. با توسعه فناوری جوهر بسیار کم، هلیوم به یک ماده استراتژیک تبدیل شده است و اهمیت آن روز به روز بیشتر می شود. هلیوم برای شبیه سازی محیط فضایی و پرتاب موشک استفاده می شود: هلیوم برای ساخت سلاح های هسته ای و بمب های اتمی استفاده می شود. فناوری تشخیص مادون قرمز و الکترونیک در دمای پایین استفاده فنی از هلیوم آن را قادر می سازد تا به حساسیت و دقت بالا دست یابد.
3. تفاوت بین گاز نجیب و گاز بی اثر چیست؟
گازهای کمیاب (هلیوم، نئون، آرگون، کریپتون، زنون، نیتروژن،) همگی گازهای بی اثر هستند، تفاوت: تعداد الکترون ها در بیرونی ترین پوسته گازهای کمیاب همه است (نئون 2 بیرونی است)، و با مواد دیگر واکنش نشان نمی دهند.
4. تفاوت بین گاز بی اثر و گاز راکتیو چیست؟
گازهای بی اثر هلیوم و آرگونکه به هیچ وجه با درز جوش مذاب واکنش نشان نمی دهند و برای جوشکاری MIG (جوشکاری قوس الکتریکی با گاز بی اثر فلز) استفاده می شوند. گازهای واکنش پذیر عموماً شامل دی اکسید کربن، اکسیژن، نیتروژن و هیدروژن هستند. این گازها با تثبیت قوس و اطمینان از تحویل روان مواد به جوش در فرآیند جوشکاری شرکت می کنند. هنگامی که در مقادیر زیاد وجود داشته باشند، می توانند به جوش آسیب برسانند، اما در مقادیر کم می توانند ویژگی های جوش را بهبود بخشند. مورد استفاده در جوشکاری MAG (جوشکاری قوس الکتریکی با گاز فعال شده با فلز).
گاز بی اثر عموماً گازی است که واکنش شیمیایی مانند نیتروژن را انجام نمی دهد یا به سختی انجام می شود.
گازهای واکنش پذیر گازهایی هستند که به راحتی واکنش نشان می دهند، مانند اکسیژن. هیدروژن
در اقیانوس شناسی پنج گاز بی اثر مانند هلیوم، نئون، آرگون، کریپتون و زنون و نیتروژن را گازهای بی اثر می نامند. گاز محافظه کار نیز نامیده می شود. زیرا توزیع و تنوع این گازها در بیشتر اقیانوس ها عمدتاً توسط فرآیندهای فیزیکی مختلف و تأثیر دما و شوری بر حلالیت آنها تعیین می شود. علاوه بر گازهای فوق که مجموعاً به آنها گازهای واکنشی گفته می شود (به گازهای راکتیو مراجعه کنید)، تحت تأثیر عواملی مانند بیوژئوشیمی نیز قرار می گیرند.
نیتروژن محلول در اقیانوس به طور کامل به فرآیندهای بیولوژیکی مربوط نمی شود. برخی از فرآیندهای بیولوژیکی می توانند نیتروژن را به نیتروژن آلی و در نهایت به نیترات تبدیل کنند. در شرایط بی هوازی، زمانی که مواد آلی تحت تأثیر باکتری اکسید شده و تجزیه می شوند، نیتروژن می تواند آزاد شود.
5. خطرات گازهای نجیب چیست؟
گازهای بی اثر بی رنگ و بی بو هستند. گازهای بی اثر مانند نیتروژن، آرگون و هلیوم به طور کلی بی ضرر در نظر گرفته می شوند، بنابراین ملاحظات ایمنی کمی وجود دارد یا اصلاً وجود ندارد. برعکس این قضیه صادق است. از آنجایی که گازهای بی اثر توسط حواس انسان تشخیص داده نمی شوند، می توانند خطرناک تر از گازهای سمی با بوهای قوی (مانند آمونیاک، سولفید هیدروژن و دی اکسید گوگرد) باشند که به سرعت توسط بدن انسان حتی در غلظت های پایین شناسایی می شوند.
هیچ نشانه فیزیکی اولیه از خفگی گاز بی اثر وجود ندارد، بنابراین هیچ سرنخی نمی توان به قربانی یا افرادی که در نزدیکی آن هستند ارائه کرد. کمبود اکسیژن ممکن است باعث سرگیجه، سردرد یا صحبت کردن شود، اما قربانیان معمولاً این علامت را با خفگی مرتبط نمی دانند. اگر سطح اکسیژن به اندازه کافی پایین باشد، قربانیان ممکن است پس از چند نفس هوشیاری خود را از دست بدهند.
هر حادثه هیپوکسی مغزی نیاز به مراقبت فوری پزشکی دارد. با این حال، قربانیان می توانند آسیب مغزی جبران ناپذیری را متحمل شوند و حتی بمیرند. بنابراین، یک اشتباه رایج این است که همکاران تلاش میکنند تا قربانی سقوطشده را با دست نجات دهند، بدون اینکه ابتدا وضعیت را ارزیابی کنند و/یا از تجهیزات ایمنی (یعنی دستگاه تنفس مستقل) استفاده کنند. غیر معمول نیست که مداخلات برنامه ریزی شده ضعیف در صنعت منجر به مرگ و میر شود. تنفس یک یا دو بار متوالی گاز بی اثر، مانند نیتروژن، عمل بسیار خطرناکی است و معمولا قربانی را بیهوش می کند. اگر سطح اکسیژن در هوای محیط خیلی کم باشد، قربانی ممکن است در عرض چند دقیقه پس از بیهوش شدن بمیرد.
6. سناریوهای کاربرد گاز آرگون چیست؟
1. جوش و برش: آرگون به طور گسترده در فرآیندهایی مانند جوشکاری قوس آرگون TIG، برش پلاسما و جوشکاری محافظ گاز MIG استفاده می شود. آرگون می تواند برای محافظت از الکترودها در برابر هوا در حین جوشکاری استفاده شود تا از اکسیداسیون جلوگیری شود. 2. نورپردازی: در لامپ های نئون لوله ای پر از آرگون و چراغ های نئونی، زمانی که جریان الکتریکی از این لامپ ها عبور می کند، نور قابل رویت با چشم انسان ساطع می کنند و برخی مکان ها را زیباتر و جذاب تر نشان می دهند.
3. پر کردن گاز: از گاز آرگون می توان برای پر کردن قطعات الکتریکی و الکترونیکی برای محافظت از آنها در برابر اکسیژن و رطوبت استفاده کرد که به طور موثر از آسیب به قطعات جلوگیری می کند.
4. پاکسازی: از آرگون می توان برای پاکسازی قطعات و ابزارهای الکترونیکی برای حذف گرد و غبار و کثیفی استفاده کرد.
5. پزشکی: از گاز آرگون در جراحی، پشتیبانی تنفسی و تشخیص در صنعت پزشکی استفاده می شود تا بافت انسانی در هنگام سرد شدن بی اثر بماند.
6. وسایل نقلیه شناور: آرگون همچنین می تواند به عنوان مایع کار در یک وسیله نقلیه شناور استفاده شود و به وسیله نقلیه شناور اجازه می دهد بین هوا و زمین سر بخورد. در پایان، آرگون کاربردها و کاربردهای مهمی در بسیاری از زمینه های صنعتی و علمی دارد.
