氬 （英語：Argon ），是化學元素 ，化學符號 Ar ，原子序數 18，位在週期表 的第18族，常溫下是無色無味的稀有气体 [ 3] 地球大氣層 第三多的氣體 ，是水蒸氣 的兩倍以上（平均4000 ppmv左右，但變化很大）、二氧化碳 （400 ppmv）的23倍之多、氖 （18 ppmv）的500倍以上。氬是地殼含量中最豐富的惰性元素，在地殼中佔0.00015%。[ 4]
已知的氬同位素 共有14種，包括氬-33至氬-46。[已过时 地球大氣 大部分氬是氬-40（由地殼中的鉀-40 衰變而來）。氬-36是最易由超新星 核融合 產生的產物，是宇宙最常見的氬同位素 。
「argon」這名源自於希臘語 的 ἀργόν，意思是「懶惰」、「不活躍」，如此命名是因為它幾乎不參與化學反應。氬在原子外部殼層完整的八隅體 （8個電子）讓它變得更加穩定，也不易與其它元素產生鍵結。它的三相點 以國際實用溫標 定義為83.8058K。
氬元素在工業製程是藉由液態空氣 （ 英语 ： liquid air ） 分餾 而得。氬常常作為遮氣體 （ 英语 ： shielding gas ） 焊接 或是其他可以增加物質反應能力的高溫工業製程。例如，在石墨 電爐中加入氬氣以防止石墨燃燒 。氬氣也用於白熾燈 、螢光燈 、其他氣體放電管 和螢光輝光啟動器 。氬在激發後可放出青色的氣體雷射 。
氬（來自希臘語ἀργόν，帶有懶惰或無效的意思），命名是參考它的化學活性。這個第一個被發現的惰性氣體的化學性質令命名者印象深刻。[ 5] [ 6] 亨利·卡文迪什 懷疑惰性氣體是組成大氣 的一部分氣體。1894年，在倫敦大學學院 ，約翰·斯特拉特，第三代瑞利男爵 和威廉·拉姆齊 透過移除了氧氣 、二氧化碳 、水 以及氮 的乾淨空氣樣本，使氬第一次從空氣裡被隔絕出來。[ 7] [ 8] [ 9] [ 10] 沃爾特·諾爾·赫特利 （ 英语 ： Walter Noel Hartley ） [ 11]
氬，是一種稀有氣體 。無論是氣态 还是液态 ，都是無色、无味而且無毒。它在水 中的溶解度 比氮多出了2.5倍。雖然氬在一般的情況下都很穩定，不会與其它化合物 或元素 化合，但是科學家還是有辦法在極端的條件下形成一些氬化合物，像是2000年8月由芬蘭 化學家 馬庫·拉薩能 （Markku Räsänen 氟氩化氢 （HArF {\displaystyle {\ce {HArF}}} 氟 、氫 和氬的化合物在−265°C 才能保持穩定。[ 12] 包合物 。[ 13] 離子 和激发态配合物 （像ArH+ 和ArF），而根據理论計算顯示氬應該可以形成在室溫下穩定的化合物，雖然目前還沒有發現它們存在的線索。[ 14]
氩气常被注入灯泡内，因为氩即使在高温下也不会与灯丝發生化学作用，从而延长灯丝的寿命。[ 15] 在不锈钢 、锰 、铝 、钛 和其它特种金属电弧 焊接时、钢铁生产时，氩也用作保护气体。 [來源請求]
氬曾經在1785年由亨利·卡文迪什 製備出來，但卻沒發現這是一种新的元素；直到1894年，約翰·斯特拉斯 和蘇格蘭 的化學家威廉·拉姆齊 才通过实验确定氩是一种新元素。[ 16] [ 17] 空氣 樣本中去除氧 、二氧化碳 、水汽 等后得到的氮氣 與從氨 分解出的氮氣比較，結果發現從氨 裡分解出的氮氣 比從空氣中得到的氮氣輕1.5%。雖然這個差異很小，但是已經大到誤差的範圍之外。所以他們認為空氣 中應該含以一種不為人知的新氣體，而那個新氣體就是氬气。 [來源請求]
另外1882年H.F. 紐厄爾 和W.N.哈特萊 从兩個獨立的實驗中觀測空气的颜色光譜 时，发现光谱中存在已知元素光谱无法解释的谱线，但并没有意识到那就是氩气。由於在自然界中含量很多，氬是最早被發現的稀有气体 ，目前它的符號為Ar {\displaystyle {\ce {Ar}}} A {\displaystyle {\ce {A}}} [ 18]
氬在地球大氣 中的含量以體積計算為0.934%，而以質量計算為1.29%，在地殼 中，由于氬在自然情況下不與其他化合物 反应，而無法形成固態 物質 ，但可以被“困在”放射性 岩石中。鉴于空气 中的氩更易得，工業 用的氬大多就直接從空氣 中提取。主要是用分餾法 提取，而像是氮 、氧 、氖 、氪 、氙 等氣體也都是這样從空氣 中提取的。[ 19] 火星 的大氣 中，氬-40以體積計算的話佔有1.6%，而氬-36的浓度为5ppm ；另外1973年水手號計劃 的太空探測器 飛過水星 時，發現它稀薄的大氣中佔有70%氬氣，科學家相信這些氬氣是從水星岩石本身的放射性同位素 衰變 而成的。卡西尼-惠更斯號 在土星 最大的衛星 ，也就是泰坦 上，也發現少量的氬。[ 20]
氬穩定的同位素 有氬-40(Ar 40 {\displaystyle {\ce {^40Ar}}} Ar 36 {\displaystyle {\ce {^36Ar}}} Ar 38 {\displaystyle {\ce {^38Ar}}} 地殼 中的鉀-40 (K 40 {\displaystyle {\ce {^40K}}} 電子俘獲 或正电子发射 衰變來的。11.2%的鉀-40以這兩種方式衰變成氬-40，另外還有88.8%通过β衰變 成为鈣 -40(Ca 40 {\displaystyle {\ce {^40Ca}}} 岩石 的年齡。[ 21]
在地球大氣 中，不穩定的氬-39(Ar 39 {\displaystyle {\ce {^39Ar}}} 宇宙射線 轟击氬-40而生成，另外也可以經由鉀-39(K 39 {\displaystyle {\ce {^39K}}} 中子俘獲 而來。至於氬-37，则可以從(Ar 37 {\displaystyle {\ce {^37Ar}}} 核試驗 中形成的鈣的人造同位素 衰變而來，氬-37的寿命非常短，半衰期只有35天 。[ 21]
由於氬氣擁有的八個價電子 ，佔滿了其原子軌域 的最外层，因此不容易與其他的原子 結合，化学性质非常不活潑。在1962年以前，一般認為氬和其他的惰性氣體 是完全無法與其他物質 產生化學反應 ，但不久之後比氬重的氙 和氪 的化合物就陆续被合成，因此也激勵了科學家發現新的稀有气体化合物 。1982年在星際空間探測到氬氫離子 ，是氬的一種多原子離子。[ 22] 芬蘭 的赫爾辛基大學 由馬庫·拉薩能領導的小組首先被製備出來，他们利用紫外線 照射含有微量氟化氫 的氬氣冰塊，形成了氟氩化氢 ，分子式 為HArF，這種化合物可以在40K （−233℃）的低温下保持穩定。[ 23] 另外在2003年發現了一種新氬化合物存在的蹤跡，二氟化氬 （ArF2 ） [來源請求]
一小塊正在熔化的固态氬 目前在工業 上得到氬的方法就是把空氣 蒸餾 。用冷凝器可以先把沸點 90.2K 的氧液化，移除液氧 之後繼續冷卻就可以液化沸點为87.3K的氬氣，最後留下沸點77.35K的氮 氣。目前以這種方法製造的氬氣在全世界高達七十万噸 /年。[ 24]
另外用鉀-40 的衰變 也可以製造氬氣，但這種製备法的效率並不高，因為鉀-40的半衰期长达1.26×109 年，所以并不常用。如果要製造氬的放射性同位素 的話，就必須要靠迴旋加速器 和重離子加速器 來將其他元素轉換成氬的同位素。[ 25]
裝有氬 和汞 蒸氣 的霓虹燈 。 這些桶子裡裝有氬氣，可用於滅火 。 因為氬氣具有惰性、低傳熱率等性質，因此它被廣泛地運用在許多方面。[ 26]
氬氣最主要的用處就是它的惰性 ，可以保護一些容易與週遭物質 发生反應 的東西。[ 26] 雖然其他的惰性氣體也有這些特性，但是氬氣在空氣 中的含量最多，也是最容易取得，因此相對就比較便宜，具有經濟效益。另外氩氣便宜的原因還有它是製造液氧 和液氮 的副產品，而由於它們兩個都是工業上重要的原料，生產很多，所以每年都有很多的液氬副產品。 [來源請求]
以氬惰性的用途主要有：
電燈泡 裡的填充氣體，由於氬氣不會與燈芯 產生化學反應，而又能保持气压 减缓钨 丝升华 ，可延长灯丝 使用寿命 。氬可當作焊接 時所用的保護氣體，其中包括MIG銲接 、GTA焊接 與GMA銲接 等，在這時氬通常會和二氧化碳 混合在一起使用。[ 27] 可用於滅火 ，用氬氣滅火的好處是幾乎不會破壞任何火場的物品，通常使在火場有特殊儀器 時才使用。 是用於感應耦合電漿 的氣體 之一。[ 28] 用於保護加工中的鈦 和其他容易发生反應 的金屬 ：例如銣 和銫 。 保護成長中的矽 晶體 和鍺 晶體 ，這晶體主要用於半導體學 。 在博物館 裡，會在一些重要文物的玻璃專櫃裡填充氬氣，避免氧化 。[ 29] 在啤酒 罐中的填充物，雖然也可以用氮氣 代替。 在釀酒 的過程中，啤酒桶裡的填充物，它可以把氧氣 置换，以避免啤酒桶裡的原料被氧化 成乙酸 。 在藥學 裡，氬可以用於保護一些靜脈 內的治療的藥物，舉個例子，像是對乙醯氨基酚 。一樣的，這也是防止藥物受到氧氣的破壞。 用於冷卻AIM-9響尾蛇飛彈 的追蹤器，氬當時都是以高壓 儲存，然後當釋放氣體後就可以帶走一些熱量。[ 30] 為石墨電熔爐中的保護氣體，以免它被氧化 。 廣告用的霓虹燈裡，有時也會加入氬氣，加了氬氣的霓虹燈管，白天看起來是無色透明的，一旦通電後，氬氣受到電的刺激，會放出青色的光芒。 氬氣的低傳熱率也是它的特性之一，像它可以作为隔熱窗戶 中兩層玻璃 之間的填充物。[ 31] 因為氬的低傳熱率和惰性，氬氣在水肺潛水 可以用來作为膨脹潛水衣的氣體。氬氣還可以在水肺 中代替氮氣 （吸收純氧對身體不好，因此水肺中要添加其他氣體），因為氮氣在高壓下会溶進血液 裡而造成氮麻醉 ，氬氣則可以減輕這種症状（虽然一般來說，惰性氣體也會造成這種症状）。[ 32] 使用特定的方法可以使氬氣離子化 並且發光，这种功能可用於電漿燈 和粒子物理學 中的能量器 。以氬作成的氬雷射 會發出藍光，它在醫學 外科 中可用於連接動脈 、去除腫瘤 和治療眼睛 的缺陷等。[ 33] 濺鍍 。另外氬-39有269年的半衰期 ，可以用於測定地下水 和冰層 的年齡，而鉀-氬年代測定法 適用鉀-40衰變成氬-40的過程來用於測定火成岩 的年齡。[ 34]
一般來說，氬氣是對身體毫無危害的，但是如果長期暴露在高濃度的氬氣中會因為缺氧 而窒息 ，液態氩 则可能造成爆炸 及冻伤 。[ 35]
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