购物车 登录  注册 退出
易司拓普先进材料
027-87382885
  1. 首页 > 新闻资讯 > 技术文献

氩Ar元素介绍

作者:小编 日期:2021-01-28 09:20:22 点击数:

化学元素氩被分为稀有气体和非金属。它是1895年由威廉·拉姆齐和瑞利勋爵发现的。

氩元素的发现

氩是第一个被发现的稀有气体。

早在1785年,英国科学家亨利·卡文迪什爵士就首次暗示了它的存在。卡文迪许很不高兴,因为人们对空气知之甚少。他尤其不满的是,缺乏关于空气中(占绝大多数)不是氧气的部分的信息。

他知道空气中的氮可以与氧气反应,最终形成亚硝酸。他的目的是找出除氧气和二氧化碳之外的所有空气是否都能转化为亚硝酸。如果可以的话,他就会知道空气完全是氧气、二氧化碳和氮气。

卡文迪许在空气中使用电火花使氧和氮发生反应,形成氮氧化物。然后他加入了氧气,直到所有的氮都反应了。

氮氧化物是酸性的。卡文迪许用氢氧化钠溶液将它们从仪器中去除。[当然,这也会去除现有的任何二氧化碳。他用多硫化钾除去了剩下的氧气。

留下了一个小气泡[大部分是氩气]。卡文迪许写道,这个气泡“不超过韧皮部空气(氮)的一百二十倍”。所以,卡文迪什的意思是,空气中至少有99.3%的氮气/氧气/二氧化碳,最多只有0.7%的其他物质。我们现在知道了”其他物质”氩,非常不活泼;这使卡文迪许能够发现它,但也阻碍了他对它的更多了解。(古斯塔夫·基尔霍夫(Gustav Kirchhoff)和罗伯特·本森(Robert Bunsen)在光谱学方面取得的巨大进展,预示着85年后的未来。)

事后看来,我们可以说卡文迪什略微低估了空气中除氧、氮或二氧化碳之外的那部分。尽管如此,他还是走在了时代的前列。在他的实验之后,100多年过去了,直到科学家们再次开始认为空气中的某些东西并不是很合理。

1892年,英国物理学家约翰·威廉·斯特拉特(John William Strutt,更广为人知的名字是Lord Rayleigh)宣布,无论氧是如何制备的,氧的密度总是比氢的密度大15.882倍。这项非常精确的工作花了十年时间才完成。

他继续对细节进行高度关注,发现空气中的“氮”密度总是比来自氮化合物的氮密度高0.5%左右。(2)、(3)这怎么解释呢?1893年,他写信给《自然》杂志,向全世界宣布了这个问题。任何回应这一挑战的科学家实际上都有机会发现一种新元素。没有了!

1894年4月,瑞利写了一篇关于氮问题的学术论文。有趣的是,瑞利把不含氩的纯氮看作是“异常轻氮”。他将它储存了8个月,然后重新测试,看它的密度是否会增加。

瑞利的论文引起了苏格兰化学家威廉·拉姆齐的极大兴趣,他已经意识到了这个问题。

瑞利和拉姆齐进行了进一步的实验,并就实验进展保持联系。

1894年8月,拉姆齐吸走了空气中的氧气、二氧化碳和氮气。他通过与镁反应来除去氮。把所有已知气体从空气中除去后,他发现剩下的气体只占原来体积的八分之一。它的光谱与任何已知的气体相匹配。

瑞利和拉姆齐在1895年写了一篇联合论文,向全世界宣布了他们的发现。这种新气体不会与任何物质发生反应,所以他们将其命名为氩气,这个名字来自希腊语“argos”,意思是不活跃的或懒惰的。

瑞利在他的诺贝尔获奖演说中说:“氩气不能被视为稀有。一个大的大厅可以很容易地容纳一个人承受不了的重量。(6)威廉·拉姆齐发现或共同发现了其他大部分稀有气体:氦、氖、氪和氙。

他负责给周期表添加一个全新的基团。氡是他唯一没有发现的稀有气体。

氩的有趣事实

瑞利勋爵说:“氩气不能被视为稀有。一个大的大厅可以很容易地容纳一个人承受不了的重量。“在行星的尺度上,我们可以计算出地球的大气层含有65万亿公吨的氩。这比地球上每人9吨的氩还多。

直到1957年,氩的化学符号都是a。1957年,IUPAC同意将符号改为Ar。氩并不是唯一一个在1957年符号发生变化的元素。IUPAC还将mendelevium从Mv改为Md。

大多数人都熟悉碳定年法,即利用放射性碳-14同位素的衰变来发现曾经存在过的物质的年龄。碳-14的半衰期大约是5730年,而且这种技术对距今超过6万年的材料并不适用。钾-氩年代测定法和氩-氩年代测定法使我们能够测定比这更古老的岩石年代。K-40衰变为Ar-40和Ca-40,其半衰期为12.5亿年。岩石中钾-40和氩-40的比值可以用来确定岩石凝固的时间。最近,Ar-39与Ar-40的比值被用于精确年代测定。

地球上绝大多数氩来自于钾-40的放射性衰变,产生稳定的氩-40。地球上超过99%的氩是氩-40。

在远离地球的地方,Ar-36是最丰富的同位素,是在质量相当于11个或更多地球太阳的恒星的硅燃烧阶段合成的。在硅燃烧过程中,一个阿尔法粒子加入到Si-32的原子核中生成S-36,硫-36又会加入另一个阿尔法粒子变成Ar-36,其中一些可以变成Ca-40,等等。

外观和特性

危害:

氩被认为是无毒的。

特点:

氩是惰性气体。它无色,无味,非常不活泼。

然而,在7.5开尔文时,氟化氢在氩气固体基体中并不是完全惰性光分解生成氟化氢氩,HArF。

氩气在室温下不形成稳定的化合物。

氩的利用

由于它的不活泼性,氩被用在灯泡中来保护灯丝和在焊接附近提供一个不活泼的气氛。

它还用于半导体工业,为硅和锗晶体的生长提供惰性气氛。

氩用于医学激光,例如在眼科矫正眼睛缺陷,如血管渗漏、视网膜脱离、青光眼和黄斑变性。

氩气导热系数低,在高效双层和三层玻璃中用作玻璃之间的气体。

氩的同位素及丰度

地壳密度:按重量计算为百万分之3.5,按摩尔计算为百万分之1.8

丰度太阳系:按重量计算为0.01%,按摩尔计算为百万分之3.3

成本,纯:0.5美元每100克

成本,批量:每100克$

来源:当地壳中自然存在的40K经过放射性衰变到40Ar时,就产生了氩。氩进入大气层。商业上用液化空气的分馏法生产氩气,同时(对于高纯氩气)催化燃烧残留的氧气。

同位素:18个半衰期已知,质量数30到47。其中三个是稳定的。它们自然存在于以下百分比中:36Ar(0.337%)、38Ar(0.063%)和40Ar(99.600%)。


随便看看
QQ在线咨询
咨询电话
15162609876
手机(同微信)
18086641195