Table of Contents
Khám phá những điều thú vị xung quanh khí Argon
1. Khí Argon là gì?
Trong hóa học, Argon là nguyên tố hóa học có số nguyên tử 18, ký hiệu Ar., đây là loại khí hiếm nhất trên Trái đất, chỉ chiếm khoảng 0,934% trong khí quyển.
Ngoài ra, Argon trong tiếng Hy Lạp có nghĩa là lười biếng, lười biếng, đây cũng là một trong những đặc điểm của loại khí này. Nó trơ và gần như không thể phản ứng với bất kỳ hóa chất nào dưới mọi hình thức.
Trong đời sống, loại khí này có vai trò quan trọng trong công nghiệp như nấu chảy hợp kim, kim loại và dùng trong hàn. Ngoài ra, do có khả năng ngăn chặn quá trình oxy hóa dây tóc bóng đèn nên chúng còn được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất bóng đèn.
2. Lịch sử nguồn gốc của khí Argon
Năm 1894, hai nhà khoa học William Ramsay và Lord Rayleigh đã phát hiện ra Argon. Tuy nhiên, từ năm 1785, Henry Cavendish đã biết về sự tồn tại của Argon trong không khí.
Các nhà khoa học phát hiện bầu khí quyển sao Hỏa chứa tới 1,6% Ar40 và 5 ppm Ar36. Mặt trăng lớn nhất của Sao Thổ, Titan, cũng chứa Ar40.
3. Tính chất lý hóa của khí Argon
3.1. Tính chất vật lý
Argon là một loại khí hiếm, tồn tại dưới dạng khí không màu, không mùi và không vị. Khí này nặng gấp 1,5 lần không khí, nóng chảy ở -189.350 độ C, sôi ở -185.850 độ C với khối lượng nguyên tử 39.948.
3.2. Tính chất hóa học
Vì Argon là khí trơ nên không phản ứng với các hóa chất khác. Đồng thời, dù ở dạng rắn hay lỏng, loại khí này đều không hòa tan được kim loại. Tuy nhiên, khí Argon hòa tan trong nước, độ hòa tan của nó gấp 2,5 lần nitơ và xấp xỉ bằng oxy. Một nghiên cứu cho thấy khi loại khí này phản ứng với nước, nó 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 thực hiện bằng cách ngưng tụ không khí ở nhiệt độ thấp, sau đó tách Argon khỏi khí nitơ và oxy. Ngoài ra, tại các nhà máy luyện kim đen, loại khí này thường được điều chế từ khí thải từ quá trình sản xuất khí NH3 và các sản phẩm của nhà máy.
5. Những ứng dụng quan trọng của khí Argon trong đời sống
Mặc dù Argon là một loại khí hiếm nhưng nó lại đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
5.1. Trong kim loại và hợp kim
Dùng để làm sạch và bảo vệ mối hàn
Khi thổi Argon vào kim loại nóng chảy sẽ làm giảm hàm lượng cacbon và crom. Vì vậy, loại khí này thường được sử dụng trong sản xuất zirconium và sản xuất thép.
Bên cạnh đó, khi niệm phép Ar còn được dùng làm lá chắn bảo vệ con người.
Ngoài ra, khí Argon còn được dùng 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 thiết bị nên loại khí này có vai trò quan trọng trong các thiết bị phòng cháy và chữa cháy.
5.2. Trong y học
Các ứng dụng phổ biến của tia laser tiêu diệt tế bào ung thư.
Khí Argon có thể xử lý các vấn đề về bệnh tật và gia cầm.
Vì Argon có khả năng tiêu diệt các tế bào chặn xung điện nên chúng có khả năng điều trị chứng rối loạn nhịp tim.
Không những vậy, loại khí này còn được sử dụng trong phẫu thuật lạnh, giúp quá trình diễn ra chính xác hơn.
Khí Argon có khả năng điều trị rối loạn nhịp tim
5.3. Trong cuộc sống
Vì khí Argon cản trở quá trình sản xuất vật liệu bóng đèn sợi đốt và huỳnh quang nên việc sử dụng nó trong hàn hồ quang có thể làm giảm sự hiện diện của Nitơ và Oxy.
Vì Argon nặng hơn không khí nên nó được đặt giữa các khung kính cửa sổ cách nhiệt, nhằm giảm sự truyền nhiệt giữa các tấm kính.
Ngoài ra, loại khí này còn được dùng làm chất bảo quản rượu, giúp rượu không bị biến thành giấm dưới tác động từ bên ngoài.
Đóng vai trò quan trọng trong hàn hồ quang
6. Khí Argon có độc không?
Theo nghiên cứu, khí Argon không độc hại và không ảnh hưởng tới sức khỏe. Tuy nhiên, do loại khí này nặng hơn không khí nên nó gây ra sự tích tụ ở những khu vực có chất lượng không khí kém. Điều này khiến tình trạng thiếu không khí càng trầm trọng hơn và gây ra triệu chứng ngạt thở cho thợ hàn.
Đối với môi trường làm việc có khí Argon cần duy trì tỷ lệ oxy không thấp hơn 19%.
Khi tiếp xúc với khí Argon, nạn nhân sẽ gặp các triệu chứng sau:
Hít phải khí Argon sẽ gây chóng mặt, đau đầu, thậm chí là ngạt thở.
Nếu hít phải liều lượng cao sẽ nôn mửa, bất tỉnh và có thể gây tử vong nếu nồng độ khoảng 75%.
Ngoài ra, khi da tiếp xúc với khí Argon có thể gây bỏng nặng.
Hoặc nếu tiếp xúc với khí Argon sẽ gây mệt mỏi, yếu cơ, thiếu tập trung, mất ý thức, co giật, hôn mê sâu và tử vong.
7. Khí Argon có cháy không?
Trên thực tế, khi sử dụng khí Argon sẽ không độc hại, cũng không gây cháy nổ. Khí này chỉ độc khi tiếp xúc trực tiếp hoặc ở nồng độ quá cao. Nếu khí Argon dễ cháy nổ chắc chắn sẽ gây ra những ảnh hưởng cực kỳ nghiêm trọng đến 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 thường được chứa trong các thùng ô tô, thùng thép hoặc trong các thùng chứa lớn ở nhiệt độ 20 độ C và áp suất 2,0 Mpa.
Ngoài ra, do nặng hơn không khí nên khí Argon có thể gây ngạt thở cho người sử dụng do thiếu oxy. Vì vậy, khi sử dụng bình khí argon bạn cần chú ý đến 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 là sử dụng làm phương pháp hàn.
1. Hàn Argon là gì?
Đây là phương pháp hàn trong môi trường khí trơ bao gồm khí helium và argon, hồ quang điện cực không bị nóng chảy. Nguồn điện sẽ được tạo ra giữa điện cực chưa nóng chảy và khu vực hàn.
Vùng hồ quang trong hàn argon có nhiệt độ cao, lên tới 6000 độ C. Ngoài ra, toàn bộ khu vực hàn sẽ được bao quanh bởi khí Argon thổi.
2. Ưu điểm của phương pháp hàn Argon
– Mối hàn đảm bảo chất lượng cao.
– Sau khi hàn không cần vệ sinh mối hàn.
– Khi thực hiện dễ dàng quan sát được hồ quang hàn và vũng hàn.
– Phương pháp hàn Argon không bắn tia lửa điện kim loại
– Có thể hàn ở mọi không gian, vị trí khác nhau.
3. Ứng dụng của hàn Argon là gì?
– Dùng để hàn các hợp kim và kim loại màu.
– Ứng dụng để sản xuất các thiết bị hoạt động trong lĩnh vực hàng không vũ trụ và xe cộ.
– Hàn các chi tiết mỏng như ống vách trong sản xuất xe đạp, kim loại.
– Sửa chữa, phục hồi các thiết bị làm bằng nhôm.
Tóm lại, khí Argon đóng vai trò quan trọng trong công nghiệp, y học và đời sống hàng ngày. Hy vọng với những thông tin mà Hóa Chất Đông Á đã chia sẻ như Khí Argon là gì? Các tính chất hóa lý, phương pháp điều chế và ứng dụng nổi bật của loại khí này sẽ giúp người đọc hiểu rõ hơn về loại khí này cũng như ứng dụng vào thực tế.
Giáo sư Nguyễn Lân Dũng là nhà khoa học hàng đầu Việt Nam trong lĩnh vực vi sinh vật học (wiki), với hơn nửa thế kỷ cống hiến cho giáo dục và nghiên cứu. Ông là con trai Nhà giáo Nhân dân Nguyễn Lân, thuộc gia đình nổi tiếng hiếu học. Giáo sư giữ nhiều vai trò quan trọng như Chủ tịch Hội các ngành Sinh học Việt Nam, Đại biểu Quốc hội và đã được phong tặng danh hiệu Nhà giáo Nhân dân năm 2010.
