למה ארגון הוא גז אינרטי?
מה שנקרא "גז אינרטי" פירושו שהגזים הללו יציבים מאוד, בעלי תגובתיות נמוכה, ולא קל ליצור תרכובות עם גזים. למעשה, ה"אינרציה" של אַרגוֹן ניתן לראות מהטבלה המחזורית. ארגון נמצא בקבוצה אפס בטבלה המחזורית של היסודות. בקליפה החיצונית ביותר של אטום יש שמונה אלקטרונים, היוצרים מבנה יציב. התכונות הכימיות שלו אינן פעילות במיוחד. ארגון, מימן, ניאון, קריפטון, קסנון ורדון הם גם גזים אצילים.
2. מדוע נקראים ארגון והליום גזים אצילים?
מערכת הגז האינרטי מתייחסת לארגון (Ar), הליום (He), ניאון (Ne), קריפטון (kr), קסנון, (xe) ורדון (Rn), בגלל התכונות הכימיות הלא פעילות שלהם, קשה להגיב כימית עם תגובת חומרים אחרים, ולכן הוא נקרא גז אינרטי. מכיוון שתכולת ששת הגזים הללו באוויר היא פחות מ-1%, הם נקראים גם גזים נדירים.
ביוונית, ארגון פירושו "עצלן", ולכן אנשים משתמשים באדישות של גז כגז מגן בפעולות ריתוך וחיתוך מתכות כדי למנוע ממנו להתחמצן. האדישות הכימית של ארגון משמשת גם בהתכה של מתכות מיוחדות. ניפוח והגנה של ארגון היא דרך חשובה לשיפור איכות הפלדה. מכיוון שלגז הארגון יש צפיפות גבוהה ומוליכות תרמית נמוכה, מילויו בנורה יכול לאפס את חיי הנורה ולהגביר את הבהירות, לכן נעשה שימוש בגז ארגון בתעשיית התאורה ומילוי מפרקים שונים, והוא משמש גם בלייזרים ובאקדח ריסוס דימום כירורגי. ארגון יכול לשמש כגז נשא בכרומטוגרפים גדולים.
הליום פירושו "שמש" ביוונית, אז. הליום כונה בעבר "חומר סולארי". זהו גז תעשייתי חשוב ביותר. עם התפתחות טכנולוגיית הדיו הנמוכה במיוחד, הליום הפך לחומר אסטרטגי, והוא הופך חשוב יותר ויותר. הליום משמש כדי לדמות את סביבת החלל ולשיגור רקטות: הליום משמש לייצור נשק גרעיני ופצצות אטום; טכנולוגיית זיהוי אינפרא אדום ואלקטרוניקה בטמפרטורה נמוכה שימוש טכני בהליום מאפשר להשיג רגישות גבוהה ודיוק גבוה.
3. מה ההבדל בין גז אציל לגז אינרטי?
גזים נדירים (הליום, ניאון, ארגון, קריפטון, קסנון, חנקן,) הם כולם גזים אינרטים, ההבדל: מספר האלקטרונים במעטפת החיצונית ביותר של גזים נדירים הוא הכל (ניאון 2 הוא חיצוני), והם אינם מגיבים עם חומרים אחרים.
4. מה ההבדל בין גז אינרטי לגז תגובתי?
גזים אינרטיים הם הליום ו אַרגוֹן, שאינם מגיבים כלל עם תפר הריתוך המותך ומשמשים לריתוך MIG (ריתוך קשת גז אינרט מתכת). גזים תגובתיים כוללים בדרך כלל פחמן דו חמצני, חמצן, חנקן ומימן. גזים אלו משתתפים בתהליך הריתוך על ידי ייצוב הקשת והבטחת אספקה חלקה של חומר לריתוך. כאשר הם נוכחים בכמויות גדולות, הם עלולים להזיק לריתוך, אך בכמויות קטנות יכולים לשפר את מאפייני הריתוך. משמש בריתוך MAG (ריתוך קשת גז עם מתכת).
גז אינרטי הוא בדרך כלל גז שלא או כמעט ולא עובר תגובה כימית, כמו חנקן.
גזים תגובתיים הם גזים המגיבים בקלות, כמו חמצן. מֵימָן.
באוקיאנוגרפיה, חמישה גזים אינרטים כגון הליום, ניאון, ארגון, קריפטון, קסנון וחנקן נקראים גזים אינרטים. נקרא גם גז שמרני. מכיוון שהתפוצה והשונות של גזים אלו ברוב האוקיינוסים נקבעת בעיקר על ידי תהליכים פיזיקליים שונים והשפעת הטמפרטורה והמליחות על מסיסותם. בנוסף לגזים הנ"ל, המכונים ביחד גזים תגובתיים (ראה גזים תגובתיים), הם מושפעים גם מגורמים כמו ביוגיאוכימיה.
חנקן מומס באוקיינוס אינו קשור לחלוטין לתהליכים ביולוגיים. כמה תהליכים ביולוגיים יכולים להמיר חנקן לחנקן אורגני, ולבסוף לחנקה. בתנאים אנאירוביים, חנקן יכול להשתחרר גם כאשר חומר אורגני מתחמצן ומתפרק בפעולת חיידקים.
5. מהן הסכנות של גזים אצילים?
גזים אינרטיים הם חסרי צבע וחסרי ריח. גזים אינרטיים כגון חנקן, ארגון והליום נחשבים בדרך כלל בלתי מזיקים, ולכן יש שיקול בטיחותי מועט או לא. ההיפך הוא הנכון. מכיוון שגזים אינרטיים אינם מזוהים על ידי החושים האנושיים, הם עלולים להיות מסוכנים יותר מגזים רעילים בעלי ריחות חזקים (כגון אמוניה, מימן גופרתי וגופרית דו חמצנית), המתגלים במהירות על ידי גוף האדם גם בריכוזים נמוכים.
אין סימנים פיזיים ראשוניים לחניקת גז אינרטי, כך שלא ניתן לתת רמזים לקורבן או למי שנמצא בקרבת מקום. המחסור בחמצן עלול לגרום לסחרחורת, כאבי ראש או דיבור, אך הקורבנות בדרך כלל אינם מקשרים סימפטום זה לחנק. אם רמות החמצן נמוכות מספיק, הקורבנות עלולים לאבד את ההכרה לאחר מספר נשימות.
כל תאונת היפוקסיה מוחית דורשת טיפול רפואי מיידי. עם זאת, קורבנות עלולים לסבול מנזק מוחי בלתי הפיך ואף למות. לכן, טעות נפוצה היא שקולגות מנסים לחלץ נפגע נפילה ביד מבלי להעריך תחילה את המצב ו/או להשתמש בציוד בטיחות (כלומר מכשיר נשימה עצמאי). זה לא נדיר שהתערבויות מתוכננות בצורה גרועה בתעשייה מובילות להרוגים. נשימה אחת או שתיים רצופות של גז אינרטי, כגון חנקן, היא תרגול מסוכן מאוד ובדרך כלל מאבדת את הקורבן. אם רמות החמצן באוויר הסביבה נמוכות מדי, הקורבן עלול למות תוך דקות מחוסר הכרה.
6. מהם תרחישי היישום של גז ארגון?
1. ריתוך וחיתוך: ארגון נמצא בשימוש נרחב בתהליכים כגון ריתוך קשת ארגון TIG, חיתוך פלזמה וריתוך מוגן גז MIG. ניתן להשתמש בארגון כדי להגן על אלקטרודות מפני אוויר במהלך הריתוך כדי למנוע חמצון. 2. תאורה: במנורות ניאון מלאות ארגון ואורות ניאון, כאשר זרם חשמלי עובר דרך מנורות אלו, הן פולטות אור הנראה לעין האנושית, מה שגורם למקומות מסוימים להיראות יפים ומושכים יותר.
3. מילוי גז: ניתן להשתמש בגז ארגון למילוי רכיבים חשמליים ואלקטרוניים כדי להגן עליהם מפני חמצן ולחות, מה שמונע למעשה נזק לרכיבים.
4. טיהור: ניתן להשתמש בארגון לטיהור רכיבים ומכשירים אלקטרוניים להסרת אבק ולכלוך.
5. רפואי: גז ארגון משמש בניתוחים, תמיכה נשימתית ואבחון בתעשייה הרפואית כדי לשמור על רקמה אנושית אינרטית בעת קירור.
6. רכבי רחף: ארגון יכול לשמש גם כנוזל עבודה ברכב רחף, המאפשר לרכב המרחף לגלוש בין האוויר לקרקע. לסיכום, לארגון יש יישומים ושימושים חשובים בתחומים תעשייתיים ומדעיים רבים.
