Аргон и калий


О калий-аргоновом методе датирования - Антропогенез.РУ

Когда впервые был применен калий-аргоновый метод? 

После открытия радиоактивности Беккерелем в 1896 г., достаточно быстро стало ясно, что это явление можно использовать для датирования геологических объектов, и в начале XX столетия такие работы начались. Радиоактивность калия была обнаружена в 1906 г., но то, что радиоактивным является изотоп с 40 массой – выяснилось только в 1935 г. Двумя годами позже Вайцзеккер1 установил, что калий-40 имеет двойную цепь распада в аргон-40 и кальций-40. Несмотря на то, что непосредственно применение этой схемы распада для датирования тем методом, который мы сегодня называем K-Ar, началось позже, обычно именно Вайцзеккеру отдается приоритет первооткрывателя. Первые попытки датировать калиевые минералы по аргону были осуществлены в 1948 г. в США Алдричем и Ниром и в СССР Герлингом и Титовым. Это, что касается рождения метода. Дальше было несколько эпизодов: от повального увлечения до почти забвения и последующего периода ренессанса. Следует отметить, что сегодня существует несколько вариантов калий-аргоновых методов (отличающиеся техническими деталями) и отдельно аргон-аргоновый метод, который хоть и использует всё ту же схему распада калия в аргон, но является принципиально другим по многим причинам.

Аргон-аргоновый метод был введен в практику в середине 1960-х годов. В нем измерения калия заменены измерением 39 изотопа аргона, который образуется из 39 изотопа калия при облучении образца в ядерном реакторе по реакции 39K(n,p)39Ar. Технически аргон-аргоновый метод заметно сложнее, но имеет множество преимуществ, поскольку позволяет судить о том, была ли изотопная система в минерале «закрыта», т.е. происходили ли например потери радиогенного аргона или нет. Основные практические достижения сейчас связаны именно с аргон-аргоновым методом, калий-аргоновый метод обычно используют только для датирования "молодых" вулканических пород. («Молодой» понятие относительное, и сильно зависит от контекста, для геологов это может быть  что-то моложе 100 или 10 или 1 млн лет). 

Каков минимальный и максимальный возраст, которые возможно определить калий-аргоновым методом?

Теоретически датировать можно образцы с возрастом от первых тысяч лет до возраста образования Земли. Практически все зависит от множества факторов. Проще всего датировать вулканические породы, излившиеся в интервале, скажем, от первых миллионов лет назад до первых сотен миллионов лет назад. При датировании более древних и более молодых образцов есть заметные проблемы. 

Сильно ли усовершенствован этот метод со времени его введения в практику? 

Современные методы, основанные на распаде калия-40 в аргон-40, очень сильно отличаются от калий-аргонового метода полустолетней давности. Например, в СССР массово применялся способ измерения аргона объемным методом. Количество газа, выделившееся при плавлении образца, замеряли при помощи манометра Мак-Леода. Но аргон-40 в образце только частично накапливается из-за распада калия-40, заметная его доля захвачена при кристаллизации минерала из окружающей среды. Объемный метод не позволял разделить эти два типа аргона. Поэтому датировки, полученные этим способом, представляют сегодня лишь историческую (в смысле истории науки) ценность. При масс-спектрометрических измерениях радиогенный аргон-40 отделяют от захваченного исходя из допущения, что весь захваченный аргон имел отношение 40Ar/36Ar как в современном воздухе. Это допущение не всегда верное, что вносит свои погрешности в датировку, иногда неизвестного порядка. В аргон-аргоновом методе существует возможность определять исходный изотопный состав захваченного аргона и такими образом более правильно оценивать долю радиогенной части аргона.

Следует отметить, что требования к точности датировок в геологических исследованиях заметно выросли и точность, которая казалась удовлетворительной тридцать лет назад, сегодня не годится.

Современная амбициозная задача геохронологии калибровать время основных биологических изменений, зафиксированных в стратиграфической шкале времени, с точностью лучше 1%.

Это на самом деле не так просто, как может показаться. Сама схема и константы распада калия-40 до сих пор не очень хорошо известны. В физической и геологической литературе пользуются значениями, которые при пересчете на возраст дают расхождения порядка 1-2% и сейчас очевидно, что ни те, ни другие константы не являются правильными. Например, фиксируется систематическое отличие при датировании одновозрастных образований уран-свинцовым и аргон-аргоновым методом на уровне 1%. Т.е. когда я говорю о проблемах, то речь обычно идет о проблемах такого порядка величин. Бывают и заметно большие нестыковки, но обычно это случаи применения метода либо к каким-то особым объектам, трудно поддающимся датированию, либо датирования сверхмолодых или наоборот необычайно древних образований.

Какой материал пригоден для датирования калий-аргоновым методом? Сколько образцов нужно для валидного анализа? 

Теоретически – это любой минерал с калием. Лучше если калий входит в структуру минерала, но иногда можно датировать и по минералам с примесями этого элемента. На практике лучше всего датировать минералы, кристаллизовавшиеся из магмы. По крайней мере понятна исходная точка отсчета, какое именно геологическое событие датируется. Можно датировать также метаморфические минералы, но в этом случае надо исходно понимать, что с этим минералом происходило. Был ли метаморфизм одноактным, как быстро происходило охлаждение минерала. Быстрое охлаждение важно, поскольку аргон инертный газ и сравнительно легко покидает минерал хозяин при его нагревании еще до разрушения кристаллической решетки минерала. Т.е. минерал мог уже закристаллизоваться, на сленге геохронологов – изотопные часы пошли, но радиогенный аргон не остается в минерале, а частично покидает его. Этот недостаток позже пытались (и пытаются) использовать как преимущество для реконструкции термальной истории минералов. Теоретически можно датировать время образования минералов при осадконакоплении. Практически такие попытки тоже были, но тут есть заметные сложности.

Сколько нужно образцов – зависит от типа решаемой геологической задачи. Образец может быть и один. В данном случае статистикой ничего исправить нельзя. Либо объект (минерал) подлежит датированию, либо он заведомо не годен для этого. Обычно я привожу грубый, но доходчивый пример.

Можно взять известку с потолка. В ней есть и калий и аргон, но их соотношение нам ничего не скажет о времени побелки.

Каковы основные ограничения метода? Какие трудности связаны с его использованием и каковы пути их преодоления? 

Ограничения метода можно разделить на технические и принципиальные.

Под техническими ограничениями я имею в виду те ограничения, которые накладываются из уровня развития измерительной техники, и вытекающие из этого проблемы. Скажем так, сегодня технически невозможно измерить образец с возрастом меньше примерно тысячи лет, а также невозможно получить датировку с точностью лучше 1-2%, поскольку примерно такая неопределенность существует в константах распада калия-40. Принципиальные ограничения в свою очередь зависят от того, что именно вы хотите датировать. Рассмотрим несколько простых примеров, естественно с некоторыми упрощениями.

Например, извергся вулкан, из него вытекла лава. Из лавы кристаллизовались, допустим, полевые шпаты. Через миллион лет на это место пришел геолог и взял образец, сделал шлиф и видит под микроскопом, что полевой шпат «свежий», он не претерпел никаких вторичных изменений. Можно ожидать, что изотопная система с момента кристаллизации минерала до момента отбора пробы оставалась закрытой. Такой образец подлежит датированию. А вот если на месте полевого шпата уже сплошь новообразованные минералы, мелкие слюдки, то система была открыта и датировка будет заведомо омоложена. В лучшем случае если перекристаллизация минерала происходила одноактно, можно получить информацию о времени этого процесса.

Другой пример: есть древняя порода, залегающая где-то на глубине. Из-за тектонического стресса она начала перемещаться по разлому, из-за трения произошел разогрев, кристаллизовалась новая слюда. Эту слюду можно датировать и сказать о времени перемещений. Порода древняя, некоторые
минералы, например цирконы, которые также можно датировать, но уже уран-свинцовым методом, об этом говорят, а слюды – молодые. Они кристаллизовались намного позже.

Таким образом, не каждый образец можно датировать в принципе. Именно с тем, что на ранних этапах применения метода далеко не всегда понимали, что именно пытаются датировать, и связано разочарование, которое постигло калий-аргоновый метод после периода повального увлечения, скажем в 1960-е. Утвердилось мнение, что у калий-аргонового метода есть только своя ниша в интервале «молодых» возрастов.

Какие наиболее известные датировки получены с помощью метода?

При ответе на этот вопрос в первую очередь в голову приходит известная датировка извержения 79 года нашей эры вулкана Везувий, того самого, которое похоронило Помпеи и Геркуланум. Но в данном случае эта датировка известна не тем, что была получена какая то новая информация для археологов, а тем, что было показано, что аргон-аргоновый метод может решать задачи на уровне первых тысяч лет. Т.е. тут тестировалась сама методика для верхнего возрастного предела метода. Что же касается новой информации для, например, антропологии, то аргон-аргоновым методами в начале 1990-х датировались останки женщины-австралопитека «Люси», найденной на севере Танзании в 1974 г. Конечно же датировались не сами кости, а вулканические пеплы, в которых они были захоронены. В итоге возраст Люси оказался чуть больше 3 миллионов лет. Калий-аргоновым и аргон-аргоновым методами датировали тектиты, связанные с Чиксулубским метеоритом, который упал на Землю примерно 65 млн лет назад. Вообще эти методы – рабочие лошадки и датировок слишком много, чтобы можно было выбрать среди них.

Какие лаборатории в СНГ осуществляют датирование калий-аргоновым методом?

Не знаю, остались ли какие то лаборатории за пределами России на территории бывшего СССР, но и у нас негусто. Другие коллеги, надеюсь, не обидятся, но регулярное датирование выполняют только две лаборатории – калий-аргоновым методом в ИГЕМ РАН в Москве и аргон-аргоновым методом в ИГиМ СО РАН в Новосибирске. Недавно запущена калий-аргоновая лаборатория в ДВГИ ДВО РАН во Владивостоке (хотя особых результатов, кроме тестовых измерений, пока никто не видел), и аргон-аргоновая лаборатория у нас в ИЗК СО РАН в Иркутске. Первые датировки по образцам с неизвестным возрастом я начал делать в мае этого года. Для сравнения в одном только Пекине – 11 таких лабораторий. Хотя конечно не с Китаем нам сейчас равняться, поскольку по количеству нового научного оборудования он, думаю, находится на втором месте после США, если уже не на первом.

 

Примечание 1: Карл Фидрих фон Вайцзеккер (1912-2007) прожил долгую и плодотворную жизнь, добившись успехов не только в физике, но и в политике. Ссылка

Argon - Информация об элементе, свойства и использование

Расшифровка:

Химия в ее стихии: аргон

(Promo)

Вы слушаете Химию в ее стихии, представленную вам Chemistry World , журналом Королевского химического общества.

(Конец промо)

Крис Смит

Привет, на этой неделе элемент настолько ленив, что ученые одно время думали, что он ни с чем не отреагирует, но в химическом мире лень может иметь свое преимущества, особенно если это сверхтихие автомобильные шины или безопасный химикат для накачивания вашего гидрокостюма.

Вот Джон Эмсли.

Джон Эмсли

Это ленивый, он трудолюбивый, он бесцветный, он красочный - это аргон!

Название Аргона происходит от греческого слова argos , означающего «ленивый», и действительно, более ста лет после его открытия химики не могли заставить его соединяться с другими элементами. Но в 2000 году химики из Хельсинкского университета во главе с Маркку Рясяненом объявили о первом в истории соединении: фторгидриде аргона.Они сделали это путем конденсации смеси аргона и фтороводорода на иодид цезия при -265 o C и воздействия ультрафиолетового света. При нагревании выше -246 o C он снова превратился в аргон и фтористый водород. И никакой другой процесс никогда не заставлял аргон реагировать - [по-настоящему ленивый элемент].

В атмосфере Земли циркулирует 50 триллионов тонн аргона, и он медленно накапливается в течение миллиардов лет, почти все это происходит в результате распада радиоактивного изотопа калия-40 с периодом полураспада 12. ,7 миллиардов лет. Хотя аргон составляет 0,93% атмосферы, он не был открыт до 1894 года, когда физик лорд Рэлей и химик Уильям Рамзи идентифицировали его. В 1904 году Рэлей получил Нобелевскую премию по физике, а Рамзи получил Нобелевскую премию по химии за свои работы.

История его открытия началась, когда Рэлей обнаружил, что азот, извлеченный из воздуха, имеет более высокую плотность, чем азот, полученный при разложении аммиака. Разница была небольшой, но реальной. Рамзи написал Рэли, предлагая поискать более тяжелый газ в азоте, полученном из воздуха, в то время как Рэли должен искать более легкий газ из аммиака.Рамзи удалил весь азот из своего образца, многократно пропуская его над нагретым магнием, с которым азот реагирует с образованием нитрида магния. Ему оставили один процент, который не вступил в реакцию, и он обнаружил, что он плотнее азота. В его атомном спектре появились новые красные и зеленые линии, подтверждающие, что это новый элемент. Хотя на самом деле в нем были следы и других благородных газов.

Аргон был впервые выделен Генри Кавендишем в 1785 году в Клэпхэме, Южный Лондон. Он пропустил электрические искры через воздух и поглотил образующиеся газы, но был озадачен тем, что остался нереактивный 1%.Он не осознавал, что наткнулся на новый газообразный элемент.

Большая часть аргона идет на производство стали, где он продувается через расплавленное железо вместе с кислородом. Аргон перемешивает, а кислород удаляет углерод в виде диоксида углерода. Он также используется, когда необходимо исключить доступ воздуха для предотвращения окисления горячих металлов, например, при сварке алюминия и производстве титана для исключения доступа воздуха. Сварка алюминия выполняется с помощью электрической дуги, для которой требуется поток аргона со скоростью 10-20 литров в минуту.Топливные элементы атомной энергии защищены атмосферой аргона во время очистки и переработки.

Ультратонкие металлические порошки, необходимые для изготовления сплавов, получают путем направления струи жидкого аргона на струю расплавленного металла.

Некоторые плавильные заводы предотвращают утечку токсичной металлической пыли в окружающую среду, выбрасывая ее через плазменную горелку. При этом атомы аргона электрически заряжаются и достигают температуры 10 000 ° C, а частицы токсичной пыли, проходящие через них, превращаются в сгусток расплавленного лома.

Для газа, который является химически ленивым, аргон оказался в высшей степени применимым. Светящиеся знаки светятся синим цветом, если они содержат аргон, и ярко-синим, если также присутствует небольшое количество паров ртути. Двойное остекление еще более эффективно, если зазор между двумя стеклами заполнен аргоном, а не только воздухом, потому что аргон является худшим проводником тепла. Теплопроводность аргона при комнатной температуре (300 К) составляет 17,72 мВт · м -1 K -1 (милливатт на метр на градус), тогда как для воздуха она составляет 26 мВт · м -1 K -1 . По той же причине аргон используется для надувания водолазных костюмов. Старые документы и другие вещи, подверженные окислению, можно защитить, храня их в атмосфере аргона. Лазеры на синем аргоне используются в хирургии для сварки артерий, разрушения опухолей и исправления дефектов глаз.

Наиболее экзотично аргон используется в шинах роскошных автомобилей. Он не только защищает резину от воздействия кислорода, но и снижает шум от шин при движении автомобиля на высокой скорости. В случае с этим элементом может пригодиться лень.В его высоких технологиях используются самые разные технологии: от двойного остекления и лазерной хирургии глаза до освещения вашего имени.

Крис Смит

Джон Эмсли раскрывает секреты благородного газа аргона тяжелее воздуха. На следующей неделе вы бы вышли замуж за этого человека?

Steve Mylon

Практически никогда не бывает таких популярных элементов из-за их полезности и интересного химического состава. Но для золота и серебра все так поверхностно. Они более популярны, потому что красивее.Моя жена, например, не химик, и не мечтала носить медное обручальное кольцо. Возможно, это связано с тем, что оксид меди имеет раздражающую привычку окрашивать вашу кожу в зеленый цвет. Но если бы она только нашла время, чтобы узнать о меди, узнать немного о ней; может быть, тогда она отвернется от других и с гордостью будет носить его.

Крис Смит

Стив Майлон скрестил вашу ладонь с медью на следующей неделе на «Химии в ее элементе». Надеюсь, вы присоединитесь к нам.Я Крис Смит, спасибо за внимание и до свидания.

(промо)

(конец промо)

,

аргона | Свойства, использование, атомный номер и факты

Аргон (Ar) , химический элемент, инертный газ группы 18 (благородные газы) периодической таблицы Менделеева, на Земле наиболее распространенный и наиболее часто используемый в промышленности благородный газ. Бесцветный, без запаха и вкуса газ аргон был выделен (1894 г.) из воздуха британскими учеными лордом Рэли и сэром Уильямом Рамзи. Генри Кавендиш, исследуя атмосферный азот («флогистированный воздух»), в 1785 году пришел к выводу, что не более 1 / 120 части азота может быть инертным компонентом.Его работа была забыта до тех пор, пока лорд Рэлей, более века спустя, не обнаружил, что азот, полученный путем удаления кислорода из воздуха, всегда примерно на 0,5 процента плотнее азота, полученного из химических источников, таких как аммиак. Более тяжелый газ, оставшийся после удаления из воздуха кислорода и азота, был первым из благородных газов, обнаруженных на Земле, и был назван в честь греческого слова argos , «ленивый», из-за своей химической инертности. (Гелий был спектроскопически обнаружен на Солнце в 1868 году.)

Encyclopædia Britannica, Inc.

Британская викторина

118 символов и названий периодической таблицы викторины

В

По количеству в космосе аргон занимает примерно 12-е место среди химических элементов. Аргон составляет 1,288 процента атмосферы по весу и 0.934% по объему и обнаруживается в породах. Хотя стабильные изотопы аргон-36 и аргон-38 составляют почти следы этого элемента во Вселенной, третий стабильный изотоп, аргон-40, составляет 99,60 процента аргона, обнаруженного на Земле. (Аргон-36 и аргон-38 составляют 0,34 и 0,06 процента аргона Земли, соответственно.) Большая часть земного аргона производилась с момента образования Земли в калийсодержащих минералах в результате распада редкого, естественно радиоактивного изотопа. калий-40.Газ медленно просачивается в атмосферу из горных пород, в которых он все еще формируется. Производство аргона-40 из распада калия-40 используется в качестве средства определения возраста Земли (калиево-аргоновое датирование).

Аргон выделяется в больших масштабах путем фракционной перегонки жидкого воздуха. Используется в газонаполненных электрических лампочках, радиолампах и счетчиках Гейгера. Он также широко используется в качестве инертной атмосферы для дуговой сварки металлов, таких как алюминий и нержавеющая сталь; для производства и изготовления металлов, таких как титан, цирконий и уран; и для выращивания кристаллов полупроводников, таких как кремний и германий.

Газообразный аргон конденсируется в бесцветную жидкость при -185,8 ° C (-302,4 ° F) и в кристаллическое твердое вещество при -189,4 ° C (-308,9 ° F). Газ не может быть сжижен под давлением, превышающим температуру -122,3 ° C (-188,1 ° F), и в этот момент для его сжижения требуется давление не менее 48 атмосфер. При 12 ° C (53,6 ° F) 3,94 объема газообразного аргона растворяются в 100 объемах воды. Электрический разряд через аргон при низком давлении выглядит бледно-красным, а при высоком - стальным синим.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего 1768 First Edition с подпиской.Подпишитесь сегодня

Внешняя (валентная) оболочка аргона имеет восемь электронов, что делает ее чрезвычайно стабильной и, следовательно, химически инертной. Атомы аргона не соединяются друг с другом; также не наблюдалось их химического соединения с атомами любого другого элемента. Атомы аргона были механически захвачены в клетчатых полостях между молекулами других веществ, например, в кристаллах льда или органическом соединении гидрохиноне (называемом клатратами аргона).

Свойства элемента
атомный номер 18
атомный вес 39.948
точка плавления −189,2 ° C (−308,6 ° F)
точка кипения −185,7 ° C (−302,3 ° F)
плотность (1 атм, 0 ° C) 1,784 г / литр
Степень окисления 0
электронная конфигурация. 1 с 2 2 с 2 2 p 6 3 с 2 3 p 6
.

Argon - написано экспертами, удобная информация об элементах

Химический элемент аргон относится к благородным газам и неметаллам. Он был открыт в 1895 году Уильямом Рамзи и лордом Рэли.

Зона данных

Классификация: Аргон - благородный газ и неметалл
Цвет: бесцветный
Атомный вес: 39,948
Состояние: газ
Температура плавления: -189.3 o С, 83,85 К
Температура кипения: -185,8 o С, 87,3 К
Электронов: 18
Протонов: 18
Нейтроны в наиболее распространенном изотопе: 22
Электронные оболочки: 2,8,8
Электронная конфигурация: 1 с 2 2 с 2 2p 6 3s 2 3p 6
Плотность при 20 o C: 0.001784 г / см 3
Показать больше, в том числе: тепла, энергии, окисления, реакции,
соединений, радиусов, проводимости
Атомный объем: 22,4 см 3 / моль
Состав: fcc: гранецентрированная кубическая в твердом состоянии
Удельная теплоемкость 0,520 Дж г -1 К -1
Теплота плавления 1,188 кДж моль -1
Теплота распыления 0 кДж моль -1
Теплота испарения 6.447 кДж моль -1
1 st энергия ионизации 1520,5 кДж моль -1
2 nd энергия ионизации 2665,8 кДж моль -1
3 rd энергия ионизации 3930,8 кДж моль -1
Сродство к электрону
Минимальная степень окисления 0
Мин.общее окисление нет. 0
Максимальное число окисления 0
Макс. общее окисление нет. 0
Электроотрицательность (шкала Полинга)
Объем поляризуемости 1,586 Å 3
Реакция с воздухом нет
Реакция с 15 M HNO 3 нет
Реакция с 6 M HCl нет
Реакция с 6 М NaOH нет
Оксид (оксиды) нет
Гидрид (ы) нет
Хлорид (ы) нет
Атомный радиус 71 пм (измерено)
Ионный радиус (1+ ион)
Ионный радиус (2+ ионов)
Ионный радиус (3+ ионов)
Ионный радиус (1-ионный)
Ионный радиус (2-ионный)
Ионный радиус (3-ионный)
Теплопроводность 1.77 x 10 -2 Вт м -1 K -1
Электропроводность 0 мСм см -1
Температура замерзания / плавления: -189,3 o С, 83,85 К

Твердый аргон при температуре плавления -189,3 o C. Image Ref (8) .

Фиолетовое свечение ионизированного газообразного аргона в разрядной трубке. Изображение: Gianfuffo.

Процентное содержание каждого газа в сухой атмосфере Земли.На практике также присутствует водяной пар. Изображение: Mysid.

Слабая линия от аргона видна в спектре обреченной звезды Eta Carinae. Эта Киля имеет массу более 100 земных солнц. Уильям Рамзи открыл аргон, когда впервые увидел его спектр и понял, что он не соответствует ни одному другому. Изображение: НАСА, Европейское космическое агентство и команда Hubble SM4 ERO.

Открытие аргона

Доктор Дуг Стюарт

Аргон был первым обнаруженным благородным газом.

Первый намек на его существование дал английский ученый сэр Генри Кавендиш еще в 1785 году.Кавендиш был недоволен тем, что о воздухе было известно так мало. Он был особенно недоволен отсутствием информации о доле воздуха (большей части), не являющейся кислородом. (1)

Он знал, что азот в воздухе может реагировать с кислородом с образованием, в конечном итоге, азотистой кислоты. Он стремился выяснить, можно ли ВЕСЬ воздух, кроме кислорода или двуокиси углерода, превратить в азотистую кислоту. Если бы это было возможно, он бы знал, что воздух состоит исключительно из кислорода, углекислого газа и азота.

Кавендиш использовал электрическую искру в воздухе для реакции кислорода и азота с образованием оксидов азота. Затем он добавил дополнительный кислород, пока весь азот не прореагировал.

Оксиды азота кислые. Кавендиш использовал водный раствор гидроксида натрия, чтобы удалить их из аппарата. [Это также, конечно, удалило бы любой присутствующий углекислый газ.] Он удалил оставшийся кислород, используя полисульфиды калия.

Остался небольшой пузырек газа [в основном аргон]. Кавендиш писал, что этот пузырь «составлял не более ста двадцатой основной части флостигированного воздуха [азота]. (1) Итак, Кавендиш говорит, что воздух состоит как минимум на 99,3% из азота / кислорода / углекислого газа и не более чем на 0,7% из чего-то другого. Теперь мы знаем, что «что-то еще», аргон, очень инертно; это позволило Кавендишу найти его, но также помешало ему узнать о нем больше. (Гигантские достижения в области спектроскопии, сделанные Густавом Кирхгофом и Робертом Бунзеном, откладываются на 85 лет в будущее.)

Оглядываясь назад, мы можем сказать, что Кавендиш немного недооценил часть воздуха, которая не является кислородом, азотом или углекислым газом.Несмотря на это, он опередил свое время. После его эксперимента прошло более 100 лет, прежде чем ученые снова начали думать, что в воздухе что-то не так.

В 1892 году английский физик Джон Уильям Струтт (более известный как лорд Рэлей) объявил, что независимо от того, как он был приготовлен, кислород всегда был в 15,882 раза плотнее водорода. На выполнение этой очень точной работы ушло десять лет.

Продолжая работать с большим вниманием к деталям, он обнаружил, что «азот» в воздухе всегда был плотнее примерно на 0.5 процентов, чем азот, полученный из соединений азота. (2), (3) Как это можно объяснить? В 1893 году он написал в Nature, объявив о проблеме всему миру. Любой ученый, который ответил на этот вызов, действительно имел шанс открыть новый элемент. Никто не сделал!

В апреле 1894 г. Рэлей написал научную статью об азотной проблеме. Как ни странно, Рэлей рассматривал чистый азот, не содержащий аргона, как «необычно легкий азот». Он хранил его в течение восьми месяцев и повторно проверил его, чтобы увидеть, увеличится ли его плотность. (4)

Работа

Рэлея пробудила серьезный интерес шотландского химика Уильяма Рамзи, который уже знал об этой проблеме.

Рэлей и Рамзи проводили дальнейшие эксперименты, поддерживая связь друг с другом относительно их прогресса.

В августе 1894 г. Рамзи взял воздух и удалил его компоненты - кислород, углекислый газ и азот. Он удалил азот, реагируя с магнием. После удаления всех известных газов из воздуха он обнаружил, что оставшийся газ занимал одну восьмидесятую от первоначального объема.Его спектр не соответствует ни одному из известных газов.

Рэлей и Рамзи написали совместную статью в 1895 году, уведомив мир об их открытии. Новый газ ни с чем не вступал бы в реакцию, поэтому они назвали его аргоном от греческого «аргос», что означает бездействующий или ленивый. (5)

В своем обращении к лауреату Нобелевской премии Рэли сказал: «Аргон нельзя считать редкостью. Большой зал легко может вместить его больший вес, чем может нести человек ». (6) Уильям Рамзи открыл или совместно открыл большинство других благородных газов: гелий, неон, криптон и ксенон.

Он отвечал за добавление целой новой группы в таблицу Менделеева. Радон был единственным благородным газом, который он не обнаружил.

Интересные факты об аргоне

  • Лорд Рэлей сказал: «Аргон нельзя считать редкостью. Большой зал легко может вместить его больший вес, чем может нести человек ». В планетарном масштабе мы можем подсчитать, что атмосфера Земли содержит 65 триллионов метрических тонн аргона. Это более 9 тонн аргона на
.

Смотрите также