Khí Argon có độc không? Tính chất và ứng dụng

Argon là khí hiếm thứ ba trong nhóm VIII, tồn tại dưới dạng chất khí, không màu, có nhiều ứng dụng rộng rãi trong các bóng đèn điện, hàn kim loại và các phản ứng hóa học. Cùng LabVIECHIEM tìm hiểu những tính chất, ứng dụng của nó qua bài viết dưới đây.

1. Khí Argon là gì?

Trong bảng tuần hoàn hóa học, Argon là một nguyên tố hóa học có số nguyên tử là 18 và ký hiệu là Ar. Trong bầu khí quyển,  Argon chỉ chiếm khoảng 0,934% nên được coi là loại khí hiếm nhất trên Trái đất.

Trong ngành công nghiệp, nó được ứng dụng trong kỹ thuật hàn kim loại, sản xuất các loại bóng đèn.

Hình 1: Argon là khí hiếm 

2. Lịch sử hình thành

Từ năm 1785,  nhà vật lý, hóa học người Anh Henry Cavendish đã nhận định Argon tồn tại trong không khí. Mãi đến năm 1894, Lord Rayleigh và William Ramsay đã chính thức phát hiện loại khí này. 

Khí Argon được tách ra từ không khí lỏng bằng phương pháp chưng cất phân đoạn do khí quyển Trái Đất chỉ chứa khoảng 0,934% thể tích và 1,29% khối lượng là Argon. Trong khí quyển của Sao Hỏa, Argon chiếm tới 1,6% Ar-40 và 5 ppm Ar-36. Vào năm 2005, tàu thăm dò Huygens cũng đã phát hiện sự tồn tại của Ar-40 trên Titan, vệ tinh lớn nhất của Sao Thổ.

3. Các tính chất lý hóa đặc trưng của Argon

3.1. Tính chất vật lý

Hình 2: Argon phát sáng với ánh sáng tím nhạt khi ở thể plasma

3.2. Tính chất hóa học

Vì Argon là một khí trơ, không xảy ra phản ứng hóa học với các chất hóa học khác.  Khi ở trạng thái rắn hay lỏng, Argon cũng không hòa tan kim loại nhưn Argon có khả năng hòa tan trong nước, với độ hòa tan cao gấp 2,5 lần so với nitrogen và gần bằng oxygen. 

Theo một nghiên cứu, có sự tạo ra hợp chất argon fluorohydride (HArF) - 1 hợp chất không ổn định của Argon với Hydro và Flo nhưng chưa được xác nhận. 

4. Cách điều chế khí Argon

Hiện nay, để điều chế khí Argon, người ta thường sử dụng phương pháp chưng cất phân đoạn. Phương pháp này được thực hiện bằng cách làm lạnh không khí đến nhiệt độ rất thấp, sau đó tách Argon ra khỏi nitrogen và oxygen. Ngoài ra, tại các nhà máy luyện kim đen, Argon thường được điều chế từ khí thải trong quá trình sản xuất NH3 và các sản phẩm phụ của nhà máy.

5. Những ứng dụng phổ biến của khí Argon trong công nghiệp

Argon được sử dụng trong các loại đèn điện vì nó không phản ứng với dây tóc trong bóng đèn, ngay cả ở nhiệt độ cao, và trong các trường hợp mà nitrogen phân tử không ổn định. Các ứng dụng khác của Argon bao gồm:

- Làm môi trường khí trơ trong nhiều công nghệ hàn kim loại, bao gồm hàn kim loại khí trơ  (MIG) và hàn wolfram khí trơ (TIG) (trong đó "I" là viết tắt của "inert" trong tiếng Anh, nghĩa là trơ).

- Đóng vai trò là lớp phủ không phản ứng trong sản xuất titan và các nguyên tố có tính phản ứng hóa học cao khác.

- Là lớp khí bảo vệ trong quá trình nuôi cấy các tinh thể silic và germani trong công nghiệp sản xuất chất bán dẫn.

- Được sử dụng trong các đèn plasma.

Hình 3: Ứng dụng của khí Argon

- Argon-39 được sử dụng trong nhiều ứng dụng, phần lớn là nghiên cứu lõi băng và xác định niên đại nước ngầm.

- Sử dụng trong các thiết bị phẫu thuật lạnh, chẳng hạn như cắt bỏ lạnh, dùng argon lỏng để tiêu diệt các tế bào ung thư.

- Được sử dụng trong các thiết bị lặn tự chứa để làm căng quần áo khô, do tính trơ và độ dẫn nhiệt kém của nó.

6. Khí Argon có độc không? Lưu ý và bảo quản

6.1. Khí Argon có độc không?

Khí Argon không độc và không gây nổ, nhưng do nặng hơn không khí nên có thể tích tụ ở những nơi thông gió kém, dẫn đến tình trạng thiếu oxy, gây nguy hiểm ngạt thở cho thợ hàn. Vì vậy, cần theo dõi và duy trì tỷ lệ oxy tại nơi làm việc không thấp hơn 19% để đảm bảo an toàn.

6.2. Bảo quản

Argon sau khi được điều chế được phân loại theo hai cấp độ tinh khiết: loại thông thường với tỷ lệ Argon đạt từ 99,99% trở lên và loại có độ sạch cao với Argon chiếm từ 99,999%. Argon ở trạng thái khí được bảo quản và vận chuyển trong bình thép hoặc chứa trong các xitec của ô tô dưới áp suất 15 MPa hoặc 20 MPa ở 20 độ C.

Hình 4: Bảo quản khí Argon

Trên đây là những chia sẻ của LabVIETCHEM về khí Argon và những ứng dụng của nó trong đời sống. Nếu còn bất cứ thắc mắc nào hãy để lại thông tin bên dưới phần bình luận để chúng tôi giải đáp. LabVIETCHEM địa chỉ uy tín cung cấp hóa chất, thiết bị, dụng cụ phòng thí nghiệm uy tín. Nếu có nhu cầu hãy liên hệ ngay tới số hotline 0826 020 020 để được tư vấn và hỗ trợ.