36 Ar and38 Ar content may be as high as 2.07% and 4.3% respectively in natural samples.40 Ar is the remainder in such cases, whose content may be as low as 93.6%.
آرگون (بهانگلیسی:Argon) با علامت اختصاری Ar در جدول عناصر دارایعدد اتمی ۱۸ است. این عنصر در گروه ۱۸ (گازهای نجیب) قرار دارد. از این رو، هیچ ترکیبی از آن به صورت طبیعی وجود ندارد. گاز آرگون درهواکره(اتمسفر) زمین تا حدود ۱٪ موجود است. بیشتر این حجم آرگون، آرگون-۴۰ است که ازواپاشیپتاسیم-۴۰ در جو بر اثر پرتوهای کیهانی تولید شده‌است. در جهان،آرگون-۳۶ بسیار فراوان‌تر از آرگون-۴۰ است؛ زیرا از محصولاتسنتز هسته‌ای ستاره‌ای درابرنواخترها می‌باشد.
آرگون از واژه‌ای یونانی به معنی تنبل یا غیرفعال گرفته شده‌است. دلیل این نام‌گذاری، بی‌اثر بودن آرگون و عدم فعالیت شیمیایی آن است. برای استفاده صنعتی، آرگون را به روشتقطیر جزء به جزء، ازهوای مایع جداسازی می‌کنند. آرگون برای به وجود آوردن نورهای زنده استفاده می‌شود. همچنین دارای مصارفی در صنایعجوشکاری،طیف‌بینی و تولیدتیتانیوم نیز می‌باشد.
هنری کاوندیش در سال ۱۷۸۵ احتمال وجود آرگون در هوا را گزارش کرد؛ ولی برای نخستین بار،جان استرات وویلیام رمزی در ۱۸۹۴ توانستند آرگون را از هوا جداسازی کنند.[۶] در این آزمایش، آن‌ها همهنیتروژن،اکسیژن،کربن دی‌اکسید و آب موجود در هوا را از یکدیگر جدا کردند و به این نتیجه رسیدند که نیتروژن موجود در هوا، ۱٫۵٪ سنگین‌تر از نیتروژن تولید شده از ترکیب‌های شیمیایی است. این تفاوت غیرقابل توجه، توجه آن‌ها را به خود جلب کرد و پس از چند ماه، نتیجه گرفتند که گاز دیگری در هوا وجود دارد که با نیتروژن مخلوط شده‌است.[۷] پیش از آن، در سال ۱۸۸۲ اثر آرگون در دو پژوهش جداگانه توسط نوال و هارتلی مشاهده شد. هر دو نفر، خط‌های جدیدی در طیف جذبی هوا مشاهده کردند، ولی نتوانستند عنصر سازنده این خط‌ها را شناسایی کنند. آرگون نخستین گاز نجیبی بود که شناسایی شد.
انحلال‌پذیری آرگون در آب، تقریباً مشابه اکسیژن است. در هر دمایی، بی‌رنگ، بی‌بو، غیرآتش‌گیر و غیر سمّی است.[۸] آرگون در شرایط معمول،واکنش شیمیایی انجام نمی‌دهد و هیچترکیب شیمیایی پایدار تأیید شده‌ای در دمای اتاق، شکل نمی‌دهد.
در سال ۲۰۰۰ پژوهش‌گرانی از دانشگاه هلسینکی، نخستین مشاهده تشکیل ترکیب شیمیایی توسط آرگون را گزارش دادند. در این پژوهش، مادهآرگون فلوروهیدرید (HArF) ساخته شد که در دمای پایین‌تر از ۱۷ کلوین پایدار بود.[۹] بر پایه محاسبات نظری، پیش‌بینی می‌شود که بعضی از ترکیبات شیمیایی دارای آرگون می‌توانند در شرایط معمول، پایدار باشند.[۱۰] ولی تاکنون روشی برای تولید این ترکیبات ارائه نشده‌است.
آرگون ۰٫۹۳۴٪ حجمی و ۱٫۲۸۸٪ جرمیاتمسفر زمین را تشکیل می‌دهد.[۱۱] به همین دلیل در صنعت، هواماده اولیه برای تهیه آرگون خالص است. آرگون معمولاً به روش تقطیر جزء به جزء، جداسازی می‌شود. از این روش برای جداسازی سایر گازهای موجود در هوا مانندنیتروژن،اکسیژن،نئون،کریپتون وزنون نیز استفاده می‌کنند.[۱۲] غلظت آرگون موجود در پوسته زمین وآب دریا به ترتیب ۱٫۲ و ۰٫۴۵ جزء در میلیون است.[۱۳]
آرگون سهایزوتوپ پایدار دارد که از میان آن‌ها، آرگون-۴۰ (با فراوانی نسبی ۹۹٫۶٪) فراوان‌ترین ایزوتوپ است.ایزوتوپ دیرینه پتاسیم-۴۰ با نیمه‌عمر ۱٫۲۵ میلیارد سال به روشگیراندازی الکترون یا نشرپوزیترون به ایزوتوپ پایدار آرگون-۴۰ (با احتمال ۱۱٫۲٪) و به روشواپاشی بتا به ایزوتوپ پایدار کلسیم-۴۰ (با احتمال ۸۸٫۸٪) واپاشی می‌کند. پژوهش‌گران، این ویژگی‌ها و نسبت‌ها را برای تعیین سن سنگ‌ها به روش تاریخ‌گذاری پتاسیم و آرگون به کار می‌گیرند.[۱۳][۱۴]
فراوانی ایزوتوپ‌های آرگون در مکان‌های مختلف منظومه شمسی، متفاوت است. در مکان‌هایی مانند زمین که پتاسیم-۴۰ در سنگ‌ها به آرگون-۴۰ تبدیل می‌شود، آرگون-۴۰ فراوان‌ترین ایزوتوپ است؛ ولی در آرگون تولید شده درسنتز هسته‌ای ستاره‌ای، آرگون-۳۶ (که درفرایند آلفا ساخته می‌شود) بیشترین فراوانی را دارد. به همین دلیل، فراوانی نسبی آرگون-۳۶ دربادهای خورشیدی ۸۴٫۶٪ اندازه‌گیری شده‌است.[۱۵] در سیارات سنگی دیگر مانندمریخ وعطارد نیز آرگون-۴۰ فراوانی بسیار بیشتری نسبت به آرگون-۳۶ دارد.
ظرفیت آخرینلایه الکترونی آرگون کامل است. از این رو، آرگون بسیار پایدار است و در برابر تشکیلپیوند شیمیایی مقاومت می‌کند. شیمی‌دانان تا میانه سده بیستم میلادی چنین می‌پنداشتند که گازهای نجیب مانند آرگون، هیچ ترکیب شیمیایی تشکیل نمی‌دهند؛ ولی پس از آن، ترکیب‌های شیمیایی گازهای نجیب سنگین‌تر ساخته‌شد. در سال ۲۰۰۰ میلادی، نخستین ترکیب شیمیایی آرگون توسط پژوهش‌گرانی در دانشگاه هلسینکی تولید شد. با تاباندن نور فرابنفش به آرگون منجمد شده محتوی مقدار کمیهیدروژن فلوئورید در مجاورت سدیم یدید، آرگون فلوروهیدرید تشکیل شد.[۱۶] این ماده تا دمای ۴۰ کلوین پایدار است. یون کم‌ثبات+۲ ۲ArCF نیز در ۲۰۱۰ مشاهده شد.[۱۷]
تقطیر هوای مایع، پرکاربردترین روش تولید آرگون است. این روش بر اساس جداسازی اجزای مختلف هوا بر اساس نقاط جوش متفاوت آن‌ها انجام می‌شود. مراحل این فرآیند به شرح زیر است:
فشرده‌سازی و خنک‌سازی هوا: هوا ابتدا فشرده شده و سپس به وسیله تبادل حرارتی خنک می‌شود تا به حالت مایع درآید.
تقطیر اجزای هوا: هوای مایع به تدریج در برج‌های تقطیر جداسازی می‌شود. ابتدا نیتروژن، سپس اکسیژن و در نهایت آرگون جدا می‌شود.
خالص‌سازی آرگون: گاز آرگون به دست آمده در این مرحله نیاز به خالص‌سازی دارد. این کار از طریق حذف ناخالصی‌ها و تقویت خلوص گاز انجام می‌شود.
تولید آرگون از طریق فرآیندهای شیمیایی کمتر رایج است، اما در برخی موارد خاص انجام می‌شود. این روش‌ها معمولاً شامل واکنش‌های شیمیایی است که منجر به تولید آرگون به عنوان محصول جانبی می‌شوند. هرچند این روش‌ها به دلیل پیچیدگی و هزینه‌های بالاتر، کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرند.
پرکردن حبابهای لامپها و پنجره‌های دوجداره، تصفیهزیرکنیوم، شستن فلزهای مذاب تا گازهای حل شده را از آن جتصویر یک لوله تخلیه پر از آرگون به شکل نماد اتمی عنصردا کند، در لوله‌هایشمارشگر گایگر،لیزرها، کربن‌گیری ازفولاد ضدزنگ و همچنین در جوشکاری آرگون به عنوان گاز محافظقوس الکتریکی به منظور ایجاد محیط خنثی در محلالکترود تنگستنی به کار می‌رود.این گاز برخی خواص پزشکی نیز دارد که بیشتر در عمل‌های جراحی مورد استفاده قرار می‌گیرد که امروزه به آن سیستم آرگون پلاسما گفته می‌شود.[۱۸]
استفاده در اندازه‌گیرهای آزمایشگاهی: آرگون در برخی ابزارها و دستگاه‌های اندازه‌گیری آزمایشگاهی به عنوان یک محیط بی‌اثر به کار می‌رود. این گاز به دلیل عدم تداخل با ترکیبات شیمیایی موجود در آزمایشات، دقت و صحت نتایج آزمایش‌های شیمیایی و فیزیکی را افزایش می‌دهد.
محافظت از محصولات غذایی: در برخی صنایع مواد غذایی، آرگون برای ایجاد محیطی خنک و حفاظتی در بسته‌بندی محصولات استفاده می‌شود. اینگاز بی‌اثر از اکسیداسیون و تغییرات شیمیایی جلوگیری کرده و به حفظ کیفیت و تازگی محصولات کمک می‌کند.
حفاظت از الکترودها: در فرآیندهای جوشکاری، آرگون به عنوان یک گاز خنک‌کننده بر روی الکترودها استفاده می‌شود تا از آسیب به الکترودها جلوگیری کند.
فناوری لیزر: در دستگاه‌های لیزر، آرگون به عنوان یک گاز لیزری استفاده می‌شود. این کاربرد در بخش‌هایی از پزشکی، صنعت، و تحقیقات علمی متداول است.
جوانه‌زنی فلزات: آرگون به عنوان یک گاز پرکننده در فرایند جوانه‌زنی و جوش‌آوری فلزات مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ویژگی آرگون به ایجاد محیط غیرفعال و حفاظتی کمک می‌کند.جوشکاری با استفاده از گاز آرگون
خنک‌کننده در جوانه‌افشانی: آرگون به عنوان یک گاز خنک‌کننده در فرآیند جوانه‌افشانی استفاده می‌شود تا دمای محیط را کاهش داده و به رشد بهتر و صحیح جوانه‌ها کمک کند.
لامپ‌های نئون: گاز آرگون به عنوان یک گاز پرکننده در لامپ‌های نئون استفاده می‌شود تا نور ملایم‌تری ایجاد کند و عمر لامپ را افزایش دهد.
تعیین عمر اشیاء تاریخی: در تعیین عمر اشیاء تاریخی به روش‌های رادیواکتیو، گاز آرگون به‌خصوص در روش آرگون-آرگون (Ar-Ar) استفاده می‌شود که به دقت بالاتری نسبت به روش پتاسیم-آرگون منجر می‌شود.عایق در تولید فلزات: آرگون به عنوان یک گاز محافظ در تولید فلزات به کار می‌رود تا از اکسیداسیون و ورود آلودگی‌ها در فرآیندهای ذوب و جوشکاری جلوگیری کند.جوشکاری با گاز آرگون: گاز آرگون درجوشکاری تیگ (TIG) و میگ (MIG) به عنوان گاز محافظ استفاده می‌شود تا از اکسیداسیون حین جوشکاری جلوگیری کرده و جوش تمیز و مقاومی ایجاد شود.پرینترهای سه‌بعدی: در پرینترهای سه‌بعدی که با فلزات کار می‌کنند، گاز آرگون برای ایجاد محیطی بدون اکسیژن استفاده می‌شود تا از اکسیداسیون و خرابی لایه‌های فلزی جلوگیری کند.لیزرهای هماتولوژی: لیزرهای استفاده شده در زمینه‌های پزشکی مثل هماتولوژی (مطالعه خون) از گاز آرگون بهره می‌برند. این لیزرها برای تحقیقات و تشخیص انواع بیماری‌ها و نظارت بر ترکیبات خون استفاده می‌شوند.حکاکی: در دستگاه‌های نگارش لیزری (Laser Marking) نیز از گاز آرگون استفاده می‌شود. این دستگاه‌ها برای نشانگذاری و حکاکی دقیق بر روی مواد مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند.جراحی چشم و پوست: گاز آرگون در لیزرهای نورپزشکی (نورپردازی پزشکی) نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. این لیزرها برای جراحی‌های دقیق در حوزه‌های چشمی و پوستی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
↑۲٫۰۲٫۱Haynes, William M., ed. (2011).CRC Handbook of Chemistry and Physics (92nd ed.). Boca Raton, FL: CRC Press. p. 4.121.ISBN1439855110.
↑Shuen-Chen Hwang, Robert D. Lein, Daniel A. Morgan (2005). "Noble Gases". Kirk Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. Wiley. pp. 343–383. doi:10.1002/0471238961.0701190508230114.a01.
↑Leonid Khriachtchev; Mika Pettersson; Nino Runeberg; Jan Lundell; et al. (2000). "A stable argon compound".Nature.406: 874–876.doi:10.1038/35022551.PMID10972285.
_NIST_ASD_emission_spectrum.png)
