گاز ارگون

مقدمه :

آرگون با علامت مخصوص Ar در جدول عناصر دارای شماره اتمی ۱۸ میباشد. این عنصر در گروه ۱۸ )گازهای نجیب ( قرار میگیرد. از این رو، هیچ ترکیبی از آن به صورت طبیعی وجود نداشته است. گاز آرگون در اتمسفر زمین تا حدود ٪۱ موجود میباشد. اکثر این حجم آرگون، آرگون-۴۰ است که از هم پاشیده پتاسیم-۴۰ در جو بر اثر پرتوهای کیهانی تولید شده‌است. در دنیا، آرگون-۳۶ خیلی زیادتر از آرگون-۴۰ است. چون از محصولات سنتز هسته‌ای ستاره‌ای در ابرنواخترها هستند.

آرگون از اصطلاح یونانی به معنای تنبل یا غیرفعال گرفته شده بود.علت این تعریف، بی‌اثر بودن آرگون و غیر فعال بودن شیمیایی آن می باشد. برای استفاده صنعتی، آرگون را به صورت تقطیر جزء به جزء، از عضو مایع جداسازی می‌کنند. آرگون برای به وجود آمدن طیف های زنده استفاده میکنند. همچنین دارای کاربرد در صنایع جوشکاری،برشکاری، طیف‌بینی و تولید تیتانیوم وتولید گاز آرگون نیزاستفاده می شود.

گاز آرگون از پرکاربردترین گازهای موجود در صنایع است که به علت بی اثر بودن ویژگی های موثری در جوشکاری دارد. از سوی دیگر در ساخت پنجره های دو دوجداره (upvc) به عنوان یک گاز عایق حرارت وتولید صدا نیزاز اهمیت خاصی  برخوردار است.

تاریخچه

کاشف گاز آرگون

هنری کاوندیش در سال۱۸۴۰  وجود آرگون را در هوا را کشف نمود. اما برای اولین بار، جان استرات و ویلیام رمزی در ۱۷۹۴ موفق شدند آرگون را از هوا جدا کنند

. در این نتیجه گیری، آن‌ها(جان استرات و ویلیام رمزی و هنری کاوندیش)  همه نیتروژن،آرگون، اکسیژن، کربن دی‌اکسید و مایع موجود در هوا را از همدیگر جدا میکند.

ودر این آزمایش به این نتیجه رسیدند که نیتروژن موجود در هوا، ۱٫۵٪ سنگین‌ترو با چگالی بیشتر نیتروژن تولید شده از ترکیب‌های شیمیایی میباشد.

این تضاد غیر قابل پیش بینی، توجه آن‌ها را به خود جلب نمود و بعد از چندین ماه،به این نتیجه رسیدند که گاز دیگری در هوا موجود میباشد که با نیتروژن ترکیب شده‌است

.پس از آن، در تاریخ  ۱۸۸۲ تاثیر آرگون در ۲ تحقیق جدا ازهم توسط نوال و هارتلی دیده شد. هر دو نفر، خط‌های تازه ای در نور جذب شده هوا مشاهده نمودند، اما نتوانستند عناصر سازنده این خط‌ها را رویت کنند. آرگون اولین گاز نجیبی است که شناخته شد.

ارزیابی امنیت محصول

گازآرگون عنصری ،بی رنگ ، بی بو و بی مزه میباشد . این عنصر به عنوان یکی از گاز های “عجیب” و “خارق العاده” شناسایی میشود چون با بقیه ی ماده ها واکنش نشان نمیدهد و ترکیب شیمیایی شناخته شده ای را به وجود نمی آورد . آرگون غیر قابل اشتعال و غیر قابل سوختن است و برای حیات هیچ خطری ندارد . گاز آرگون اصولا از هوا سنگین تر میباشد و به مقدار نا چیزی در آب مخلوط میشود . هنگامی که آرگون مایع تبخیر شده و بعدا حرارت داده میشود ، اندازه نا چیزی  حرارت را مصرف میکند و در نتیجه یک سردکننده ی تاثیر گذاری مصرف میکند. آرگون در اتمسفر ، با غلظت حدودا ۱% موجود است . آرگون از هوا در بخش جداکننده هوا ( ASU)بازیافت میشود ، مکانیکه که به عنوان یک مایع برودتی و تولید ی در دمای ۳۰۸- درجه فازنهایت جدا میشود . این مواد سپس به صورت مایع برودتی و تولیدی یا گاز در مخزن توزیع و پخش میشود.  گاز آرگون مزیت های  فنی و اقتصادی و کار خانه ای بسیاری  داراست و واهمیت های بی اثر آرگون به عنوان گاز حفاظت کننده در بیشتر فرآیندهای فلزی (مانند جوشکاری و برشکاری لهیم کاری و …) برای جلوگیری از اکسیداسیون مورد استفاده میگیرد .

-تولید

اکسیژن ،نیتروژن و آرگون کربن دی اکسید به وسیله یک روش برودتی و سرمایشی که به وسیله  “کارل وان لیند” صد ها سال گذشته تولید شده است ، از هوا بازیافت میشود.ذرات کوچک ومعلق  از هوا برگشت داده میشود و بعد از فشرده سازی سرد میشوند.آب ، هیدروکربن و کربن دی اکسید مونواکسیدکربن سپس برداشت میشوند . با آزمایش های دیگر ، هوا در آخر به مایع تبدیل میشود و گاز های جدا به روش تقطیرجزء به جزء از هم پراکنده میشوند. این ابزار ، وسیله های جداسازی هوا  ( ASU) نامگذاری میشوند.تعداد زیادی  ( ASU) ها به وسیله قسمت مهندسی “لنید” طراحی شده اند.

طرز تهیه گاز آرگون

  • ۱- تقطیر جزءبه‌جزء هوای مایع
  • ۲- بازیابی خروجی های بخار به وجود آمده از اکسیداسیون گاز طبیعی در کارخانه آمونیاک‌سازی
  • ۳- نابودی رادیواکتیو پتاسیم
  • ۴- واپاشی هسته‌ای پتاسیم

لوازم آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه گاز آرگون

اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ،اسپکتورمتر حجمی،و تلسکوپ ،کروماتوگرافی مایع با عملکرد زیاد و اسپکترومتر نشری

خاصیت فیزیکی و شیمیایی گاز آرگون :

  1. عدد اتمی:۱۸
  2. جرم اتمی: ۳۹٫۹۴۸
  3. نقطه ذوب : C°-۱۸۹٫۲
  4. نقطه جوش: C°-۱۸۵٫۷
  5. شعاع اتمی : pm 71
  6. ظرفیت: ۸
  7. رنگ: بی رنگ
  8. حالت استاندارد: گاز
  9. نام گروه: ۱۸
  10. انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 1520
  11. شکل الکترونی: ۶ ۱s2 2s2p6 3s23 p
  12. دانسیته: ۱٫۷۸۳۸
  13. گرمای تبخیر : Kj/mol 6.52
  14. گرمای ویژه: J/g Ko 0.520
  15. دوره تناوبی:۳
  16. شماره سطح انرژی : ۳
  17. اولین انرژی : ۲
  18. دومین انرژی : ۸
  19. سومین انرژی : ۸
  20. ایزوتوپ :
  21. ایزوتوپ  نیمه عمر
  22. Ar-36    پایدار
  23. Ar-37    ۳۵٫۰ روز
  24. Ar-38    پایدار
  25. Ar-39    ۲۶۹٫۰ سال
  26. Ar-40    پایدار
  27. Ar-41    ۱٫۸ ساعت
  28. منابع گاز آرگون : هوا

دریچه ها و محفظه ها

با توجه به کمیت ، محفظه های متنوعی جهت  ذخیره کردن ،حمل کردن و سروکارداشتنو جابه جایی با آرگون مایع مورد استفاده قرار میگیرد.سیلندر های مایع برودتی و تانکر های ذخیره سازی برودتی و پیستون های مایع سرمایشی حجم های ذخیره سازی ازچند گالون تا چند هزار گالون متنوع است.بخار شدن مایع به صورت پیوسته برای ثابت نگه داشتن دمای سرد اتاق انجام میشود قیمت وارزش تبخیر وابسته به نقشه محفظه،  اندازه محصول ذخیره شده با هم متفاوت است.

– محفظه ها برطبق کدها ورمز ها و مشخصات مربوطه برای دماها و فشارهای دیگر ، طراحی و تولید و بازسازی میشوند.

محفظه ی عایق حرارتی دوجداره

یک محفظه عایق دوجداره عادی میباشد . یک کلاهک خاک پهن بروی خروجی لوله ها ، رطوبت و حرارت جوی را مسدود کردن گردنه حفاظت میکند و به گاز تولید شده از مایع تبخیر شده اجازه ی رهایی میدهد.

فشار این نمونه ازمحفظه ها قابل تنظیم نیست. رایج ترین و اساسی ترین واحد اندازه گیری ظرفیت محفظه ی عایق حرارتی ، لیتر میباشد که از ۱۰ تا ۳۰۰ لیتر تفاوت دارد . آرگون مایع اجازه دارد از محفظه های ریز با ریخته شدن  برداشت شود در حالی که ابعاد حجیم تر به لوله ی انتقال نیازمند است . سیلندر های مایع برودتی که لوله های قابل تنظیم فشار میباشند ، گاهی به غلط به محفظه ی عایق حرارتی نامبرده میشوند.

سیلندر های مایع حرارتی

این سیلندر مایع برودتی ، یک لوله ی فشار عایق دار است . این سیلندر ها دارای شیر فشارقوی و دیسک انفجار هستند که سیلندرها را تحت تاثیر واکنش های شیمیای قرار داده و محافظت میکنند. محفظه های مایع تا فشار های۳۹۰ پاسکال هم فعالیت دارند و ظرفیت هایی بین۱۰۰ تا ۴۵۵ لیتر دارند آرگون امکان داردبه شکل گاز یا مایع استخراج شود که این وابسته به دریچه موردنظر استفاده میشود.

توجه :  سیلندر های مایعی که جهت پخش گاز آرگون تهیه و اماده شده اند ، دریچه هایی تجهیز شده به خروجی جمع شده گاز فشرده (CGA)دارند. وسایل های تنظیم فشار کاربردی و کافی  میتوانند وصل شوند. دریچه هایی که برای جدا سازی محصول مایع جمع آوری شده اند همچنین به خروجی های CGA استانداردی مجهز شده اند .ولی با ارتباطاتی که برای برداشت گاز استفاده میشوند ومتفاوت است. این باعث میشود که فرآیند ها با استفاده از محصول مایع یا گاز با هم تداخل نداشته باشند و در هم دخول پیدا نکنند.

تانک ها ذخیره ساز

تجهیزات های ذخیره سازی برودتی و گرمایشی وسرمایشی دربیشتر مواقع شامل یک مخزن ،مولد بخار،سیلندر گرمایشی شاخه ی کنترل فشارمیباشند. مخزن ها تقریبا به شکل استوانه ای قاعم هستند و درجاهای ثابتی تعبیه میشوند. اندازه آنها از ۱۰۰ تا ۳۲۰۰۰۰ گالون فرق دارد.همه مخزن ها عایق شده میباشند و احتمال دارد شامل مواد جداکننده ی ثالثی در فضای حلقوی باشند . مخزن ها ، با مشخصات ASME  ساخته شده اند.

آرگون مایع

اکثریت محلول های آرگون، مایع خنک ( آرگون مایع) باید با قوانینDOT  مطابقت داشته باشند. این شامل بار  وئسیله نقلیه ، قطار هوایی و آبی میشود.درسازمان های هوایی آرگون ، مایع خنک دال بر   اندازه آن ظرفیت دارد. محموله های آبی ضمنا باید با قوانین سازماندهی شده ی دریایی بین المللی  تطابق داشته باشد کلیه ی بسته بندی ها برای منتقل شدن آرگون اولا باید مشخصات DOT را  دارا باشند و دوما یااجازه یDOT را داشته باشند و در موقعیت مناسب برای حمل و نقل اماده باشد. قوانینبین المللی فدرال DOT ، عنوان ۴۷ همچنین برچسب گذاری و شناساندن  زیر را بر عهده دارد.

نام محموله DOT : آرگون ، ارگون مایع

کلاس  خطر DOT : 202

برچسب محموله DOT : گاز غیر قابل اشتعال   ،  شماره شناسایی : UN 1951

 دستگاه کاهش فشار

دریچه های افت فشار در محفظه های برودتی مورد استفاده قرار میگیرند . این دریچه های محسوس کاهش فشار  به جهت کاهش دادن فشار در نظر گرفته میشوندبخاطر اینکه این فشار در محفظه به خاطر خنک کردن مایع برای اینکه مایع و فشار را زیر درجه محفظه حفظ کند ، افزایش پیدا میکند .

ملاحضات ایمنی

 آرگون مایع نبایستی با کربن یا فولاد آلیاژ در برخورد قرار بگیرد . فولاد ضد زنگ ۶-۱۰-۱۸ ، ۸-۱۰ قابل قبول میباشند وهمچنین مس وآلیاژ های آن ،  نیکل و آلیاژ های آن  ، برنز و الیازهای ان ، آلیاژ های سیلیکن  ، ایکونل و برلیوم تفلون ، کامپوزیت های تفلون یا …

-محموله ها باید براساس دستورساخت تولید کننده عمل کنند .

 به هیچ وجه سعی در بازسازی ، تطبیق و شکل دادن به این لوله ها نکنید .چنانچه هرگونه نقص فنی یا مشکل عملیاتی برای لوله ها بوجود امد ، با معتبر ترین مرکز لنید تماس حاصل فرمایید .

– مایع خنک آرگون بطریق لوله های عایق ثابت به محل مشتری یا در اختیار قرارداده میشوند یا بصورت سیلندر های مایع عایق قابل جابجایی در مکان های مورد نظر یا انبارکارخانه عبارت سیگارکشیدن ممنوع یا ماده اشتعال زا راتعبیه کنید . درمکان نگه داری یا انبار نبایستی هیچ منبع قابل اشتعال  یاقسمت های سمی ذخیره شوند.

لوله های آرگون مایع حتما باید در مکان های مجهز به تهویه مناسب براساس دستور سازمانها مورد استفاده قرار بگیرند . سیلندرها اکثرا باید بطریق عمودی نگه داری شوند .

 اتومبیل های  مخصوص برای حمل آنها نیازاست . سیلندر هارا به هیچ عنوان نکشید ، نلغزانید ، حل ندهید و به آنها هیچ گونه خدچه وارد نکنید .

سیلند های پر و خالی حتما از وسایل های اشتعال پذیر دور باشند . درهای حفاظتی دریچه باید در موقعیتی ثابت بمانند غیر اینکه خروجی محفظه به محل استفاده با لوله ایمن شده باشد . اگر  مشتری  دستگاه هرگونه عیب و ایرادی با محفظه پیدا بکند ، استفاده را قطع و با تهیه کننده دستگاه تماس بگیرد . به هیچ عنوان هیچ گونه اشیا (مانند .اچاروپیچ گوشتی) را داخل در دریچه نکنید، چون احتمال دارد به دریچه لطمه بزند و در نتیجه باعث سوراخ شود. وقتی که سیلندر را به سیستم های کم فشار وصل میکنید ، از تنظیم کننده ی افت فشار کمک بگیرید . محفظه ها را داغ نکنید که اندازه تخلیه ی آن هارا زیاد کند. از شیر مخصوص جهت جلوگیری از جریان پرخطر به سیستم استفاده نمایید.

-محفظه هارا از ضربه فیزیکی موردمحافظت قرار دهید. آن ها را در محیط خنک ، با تهویه ی دقیق و به دور از محیط های شلوغ و پر ازدحام و خروجی های سریع و اورزانسی ذخیره کنید .

محفظه ها باید به صورت قائم و ایمن به دلیل جلوگیری از سقوط کردن ذخیره شوند. سیلندر های پر و خالی باید از هم مجزا باشند. از یک سیستم “بر اساس ورود” به منظور جلوگیری از ذخیره ی محفظه های پر برای مدت زمان های طولانی استفاده نمایید.

لوله های آرگون مایع باید حتما در مکان های دارای تهویه ی خوب و بر اساس دستورالعمل های استفاده گردد .

– محفظه های برودتی با تجهیزات کنترل فشار که برای کنترل فشار داخلی با خارج نمودن گاز تجهیز شده اند با وسایل کنترل فشار به هیچ وجه شوخی نکنید.

– علامت های سیگار نکشید و دود روشن نکنید باید نصب شوند .

– مکان های ذخیره سازی باید براساس استاندارد ۵۵ (NFPA) انتخاب گردند .

-سیلندر ها اکثرا باید قائم نگه داری شوند . وسایل نقلیه های خاص برای حرکت آنها احتیاج است .

–  سیلندر هارا نکشید  ، هل ندهید ، شوخی نکنیبد و به آن ها خدچه وارد نکنید

– سیلندر های پر و خالی باید از محصولات اشتعال پذیر به دور باشند.

– از آداپتور استفاده ننمایید چون به دستگاه ضربه میزند.

-فقط از خطهای انتقال و وسایلی که برای استفاده از مایعات برودتی ساخته شده اند استفاده شود . بعضی از الاستومر ها و فلزات مانند برنج و کربن ممکن است در دماهای خیلی پایین ترد شده و به راحتی بکشند . این عناصر باید در سرویس برودتی دور نگه داری شود .

– لازم است که همه ی دریچه ها به سمت خروجی ساختمان لوله کشی انجام گیرد .

– در سیستم های مایع ، دستگاه تنظیم فشار باید در خطوط تعبیه شوند که توانایی بدام انداختن مایع وسط دریچه ها به وجود  بیاید .

 

دستگاهای محافظت شخصی (PPE)

– انسانها باید قبل از هرچیزی با آرگون مایع و وسایل مربوطه اغاز به کار کنند ، با خصوصیت ها و ملاحظات ایمنی بطور دقیق  و کامل آشنا یی داشته باشند.

– در مواقعی که برخورد با مایع امکانپذیر است ، عینک های شیمیایی با محافظ صورت استفاده کنید .

– از دستکش های محافظ تهیه شده از مواد مرغوب برای کار استفاده نمایید همچنین برای مایعات برودتی از دستکش های با عایق استفاده کنید. دستکش ها باید سالم و پاک از روغن و چربی باشند .

– کفش های امنیتی و ایستگاه تمیز کردن چشم اورژانسی توصیه میگردد.

– در موقعیت های اضطراری حتما کارکنان آموزش دیده و دارای صلاحیت باید به موارد اورژانسی پاسخ گو باشند.

کمک های اولیه

– در هیچ زمانی الکل درمانی یا روغن جهت چشم ها بدون گفته پزشکی استفاده ننمایید. در مواقع یخبندان یا سوختن های برودتی که بر اثر تبخیر زود مایع به تولید میشود ، در غیر هیچ صورت  چشم هارا با آب خیلی گرم یا حتی ملیل نشویید.

انسان اسیب دیده   را از منابع آلودگی دور کنید ، برای برخورد با اندازه کم مایع ، چشم هارا باز نگه دارید تا مایع تبخیر شود . برای تماس با اندازه بزرگ ، با آب یخ و کم فشار بمدت ۲۰ دقیقه چشم هارا پاک کنید .

فرد زخمی را به یک دکترمخصوص چشم برای درمان منتقل کنید ، اگر بیمار قادر نشود نور را تحمل کند ، چشمان اورا با عینک مخصوص نور استتار کنید . استفاده از باند مخصوص توصیه نمیگردد چون نگه داشتن چشم ها بصورت بسته یا فشار وارد کردن روی پلک احتمال دارد به آسیب خطرناک تری منجر شود.

پوست

برای برخورد پوستی یا سرما خوردگی ، لباس کهنه و کثیف را بردارید و قسمت های آلوده را با آب و سرم تمیز کنید.

از آب ولرم استفاده ننمایید . در موقعی که تماس با ماده باعث بوجودامدن تاول در روی پوست شده یا در بافت عمیق باعث یخ زدگی شده است ، یک معالج متخصص باید به سرعت مریض را مداوا کند .

بلعیدن

در صورتیکه سوختگی برودتی باعث تاول در روی پوست یا یخ زدگی در عمق بافت شده است ، یک پزشک باید فورا مریض را مداوا کند.

تنفس

در تمامی موارد حاد و معلوم زیاد وفتی که آرگون در فشار تنفس می شود (مثل غواصی) ، اقدامات پزشکی سریع نیاز است.

افراد باهوش باید از منطقه خطر خارج شده و هوای جدید استشمام کنند . خروج از منبع خطر یا ناحیه چرکین  مهم ترین کار  میباشد . درمان زیاد باید همانند نشانه بیماری و از جان و دل انجام گیرد

مبارزه با آتش

– آرگون غیر قابل سوختن است یک سیلندر ممکن است در اثر فشار شکل گرفته از آتش  به سرعت تخلیه شده یا بشدت منفجر گردد .

– اگر چه بخش اعظمی از سیلندر ها بنحوی درست شده اند که در اثر حرارت و گرمای زیاد محتوایات داخلی خود را خارج کنند ، دقت کنید که فشار در محفظه  امکان دارد ب دلیل گرما زیاد شود و اگر دستگاه تنظیم فشار غیرفعال شود ممکن است منفجر گردد.

– آتش نشان ها باید لباس مرتب و مخصوص ب کار محافظ تنفسی بپوشند. تا هنگامیکه شعله ها خاموش شدند ، محفظه ها را خنک کنند .

دستور العمل های آتش نشانی

آب را بطور مستقیم به آرگون مایع اضاف نکنید چون این کار  باعث افزایش میزان بخار شده و باعث یخ زدن آب میگردد.

– اگر امکان دارد جریان آرگونی که باعث حریق شده است را سریعا متوقف کنید . فورا محفظه هارا با آب از فاصله دور خنک نمایید . به خروجی محفظه آب مستقیم اضاف نکنید.اگر خطری نمیبینید محفظه های خنک نشده را از ناحیه آنش فاصله دهید . آتش نشان ها باید لباس مرتب و محافظ تنفسی به تن کنند . تا وقتی که شعله خاموش میشوند  به سرد کردن سیلندر های آتش گرفته اقدام عمل کنید .

اقدامات نشتی غیر منتظره

– همه ی منابع احتمات اتش را از بین ببرید . از تجهیزات محافظ خوب و عالی استفاده نمایید. جریان گاز رافورا متوقف کنید یا سیلندر را در صورتی که خطر ندارد به بیرون هدایت کنید.

– قسمت های پلمپ را هوادهی کنید ، جهت افزایش مقدار بخار ، مقدار زیادی آب را در راستای ضد و قرینه باد به نشتی بزنید.اگر نشتی در دستگاه های استفاده کننده است مطمئن  شوید که قبل از اقدام عمل به تعمیرات لوله کشی را محو کرده باشید.

ایزوتوپها

مهم‌ترین ایزوتوپهای آرگون که در زمین پیدا می‌شوند، Ar-42 ، Ar-35 ، Ar-38 هستند. k -41 با نیمه عمر ۱۰*۳۵۰/۱ سال به وسیله جذب الکترون و فرستادن الکترون مثبت بطور ازاد به شکل Ar-40 پایدار و با هدایت الکترون منفی به حالت Ca-40 پایدار نابود و از هم گسیخته میشود. این ویژگی‌ها و نسبتها برای مشخص کردن عمر سنگها مورد استفاده و طراحی میشوند.

در هوای کره ی  زمین Ar-39 بوسیله کار اشعه کیهانی و بیشترا با Ar-40 تهیه می‌شود. ولی در مکانهای زیرپوسته زمین بوسیله جذب نوترون درست می‌شود که این امر مهم از طریق K-39 یا فرستادن آلفا توسط کلسیم انجام میگیرد. آرگون۳۷ ازواپاشی شدن کلسیم ۴۰ تشکیل میشود (نتیجه انفجارات هسته‌ای زیرزمین) و دارای نیمه عمر ۳۵ روز میباشدو تهیه میشوند.

کاربردها

آرگون ویزگی های فنی و اقتصادی و بصرفه زیادی دارد و کاربرد های بی اثر آرگون به عنوان گاز تحت حفاظت شده در بسیاری از فرآیندهای فلزی (مانند جوشکاری قوی) برای جلوگیری از اکسیداسیون استفاده میگردد .

گاز آرگون جهت پرکردن لامپ های فلورسنت و رشته رشته و همچنین به عنوان گاز عایق برای پنجره ها مورد استفاده قرار میگیرند.آرگون در خیلی از صنایع به جای گاز کثیف شهری  برای از نابودکردن ناخالصی و ساختن عایق محافظ برای آلاینده هایی مثل اکسیژن ، نیتروژن و  هوا استفاده قرار میگیرد.

آرگون برای به تولید و ساختن نورهای زنده استفاده میکند. همچنین دارای کاربرد در صنایع تراشکاری، اسپکتروسکوپی و ساختن تیتانیوم نیز قرار میگیرد. اسم “آرگون” مشتق از وازه یونانی αργον به معنی “یک غیر فعال” میباشد ، دلیل به این حقیقت است که حدودا هیچ عنصر مورد تغییر واکنش های شیمیایی قرار نمیگیرد.

استفاده های صنعتی

ساختن حبابهای لامپها و پنجره‌های upvc، تصفیه ، پاک کردن فلزهای مذاب تا گازهای محلول  را از آن رها میکند، در لوله‌های شمارشگر گایگر کربن گیری از الیاز ضدزنگ و همچنین در تراشکاری ارگون به عنوان گاز محافظ شیب الکتریکی به دلیل ایجاد محیط خنثی در محل الکترود تنگستنی به کار رفته میشود

. این گاز بعضی خاصیت پزشکی نیز داراست که اکثرا در کارهای های جراحی مورد استفاده قرار گرفته میشود که الان   سیستم آرگون پلاسما نام گذاری شده است.

اثر گاز آرگون در محفظه های دو جداره:

کمک گرفتن از آرگون در پنجره دوجداره دارای خوبی و فایده های بسیار زیادی میباشد. آرگون گازی پاک  میباشد. بدین معنی است که با هیچ عنصری ترکیب شیمیایی واکنش نمیدهد. آرگون، گازی بی بو، بیمزه و غیر اشتعال است. آرگون علاوه بر کم بودن رسانایی گرمایی وسط دو شیشه پنجره دو جداره، با کاهش دادن مقدار هم رفت در مکان خالی دو شیشه از هدر رفتن گرمایی بیشتر جلوگیری به عمل می اورد.

علاوه بر این تهیه آرگون سهل و کم هزینه میباشد. در این صورت می توان به صورت وسیع و صنعتی از آن استفاده نمود. به صورت یک قانون کلی و منطقی می دانیم که غلیظی گاز داخل پنجره دو جداره باید بیش از ۸۰ درصد باشد.

 در طول زمان این غلظت کمتر به انجام میرسد . اندازه کاهش یافتن این غلظت چیزی حدود ۰.۵تا۲ درصد میباشد. مناسب بودن پنجره دو جداره ای که از آرگون اشباع شده است تا هنگامی که که غلظت گاز آرگون به ۶۵ درصد نینجامد تغییری پیدا نمیکند.

بنابراین پنجره دوجداره ای که به طریق عالی با گاز آرگون اشباع شده است حداقل ۳۰ سال رسانایی عالی در اختیار افراد قرار میدهد.

 

شیشه دو جداره

اثر واقعی گاز آرگون کم کردن از بین رفتن انرژی از طریق رسانش میباشد .زیرا ضریب منتقل کردن حرارت گازهای خنثی و قرص تر از هوا ، پائین تر میباشد . بنابراین انتقال گرما در همچین شیشه دو جداره ای پایین تر میباشد .بطور دقیق و خلاصه با دوجداره کردن منطقی و استفاده از چسب های مناسب و بهینه به صورت خودگردان که امکان داخل شدن هوا را به محفظه وسط دوجداره سد کند ، احتمال عرق کردن شیشه دوجداره بیش از حد متلاشی می شود .

شاید علت این اعتقاد را بتوان به کارخانجات  کارگاهی دستی نسبت داد که تقریبا در آن ها امکان دوجداره سازی به طریق اصولی و وارد کردن گاز های خنثی و آب بندی خوبی مناسب نمیباشد . در واقع آنچه که سبب میشود در شیشه های دوجداره ای که به شیوه اتوماتیک تهیه می شوند عرق سازی در روی شیشه انجام نگیرد وجود مواد رطوبت گیری شود که در محتوای Spacer یا فاصله انداز قرار میگیرد.

 احتمال استفاده از مواد رطوبت زا در محفظه های دوجداره ای که به طریق دستی ساخته میشود، امکان پذیر نیست. همچنین آب بندی کامل شیشه نیز به صورت دستی به هیچ وجه انجام نمیگیرد

گاز اس اف سیکس (SF6)گازی بی رنگ بی مزه و  قابل اشتعال است .گاز هگزا فلوراید گوگرد با اثر دادن عایق صوت در صنعت شیشه کارایی میدهد.

ویزگی خنک کننده گی و انتقال گرما گاز هگزا فلورید سولفور نسبت به اکسیژن چهار برابر می باشدو در ضمن خیلی مضر است. به همین جهت فقط  در مکانهای های ویزه مانند فرودگاه ها استفاده می گردد .در صورتی که تنفس شود باعث تنگی نفس وبسیار خطرناک میباشد.

گاز کریپتون  نیز گازی میباشد که جهت مصارف  در شیشه های چند جداره مناسب میباشد. با توجه به اینکه کریپتون در فاصله های ریزتر کمتر۹ میلیمتر خوب تر کارایی دارد، در پنجره های دو جداره و سه جداره بیشتر استفاده دارد. کریپتون حدود ۲۵۰ برابر از آرگون پرهزینه تر است، بنابراین استفاده از آن در پنجره های یو پی وی سی دو جداره معمولی دارای بهینه اقتصادی نمیباشد. برای زیاد کردن اندازه عایق بندی صدایی می توان از گازهای دیگر (مانند هگزافلورید گوگرد ، دی اکسید کربن کلسیم و برنج ) اما استفاده از این گازها در عایق بندی گرمایی تأثیر منفی میگذارد.

  کاربرد های دیگر گاز آرگون :

  • به جای محافظ گاز ساکن در تراشکاری برقی و برش و جوشکاری
  • بخ عنوان پوششی نداشتن واکنش در ساخت تیتانیوم و دیگر عناصر واکنش
  • به عنوان محیطی حفاظت شده جهت درست کردن بلورهای ژرمانیوم
  • Ice coring و حدس زدن آب های زیرزمینی و ذخیره
  • در سیستم تنفسی زیر آب غواصی جهت غواصان

 

دانستنی های فنی و ایمنی گاز آرگون:

گاز آرگون گازی بی بو ، بی رنگ ،که بر اثر ولتاژ قوی به رنگ متمایل به آبی باز بوجود می اید. این گاز در سال ۱۸۶۵توسط Lord Rayleigh فیزیکشناس انگلیسی و    William Ramsay شیمیدان اسکاتلندی در سال ۱۸۲۴ کشف شد. گازآرگون زیادی ساکن و ناشناس در ترکیبات اصلی شیمیایی میباشد.آرگون به اندازه قلیل در هوا است و جدایی آن از هوا انجام میپذیرد .به صورت معمولی به آزمایشگاه حمل نمی شود بلکه به طریق سیلندرهای تحت فشار معرفی میگردد .
گاز آرگون از تقطیر جز به جز هوای مایع به تولید میشود چون هوای زمین شامل۰٫۹۲ % آرگون هست. در اتمسفر مریخ ۱٫۸ درصد آرگون ۴۴ و حدود ۵ ppm آرگون ۳۸ l,[,n ldfhan.
گاز آرگون قابلیت حلالیت در آب را دارد و همانطور که گازاکسیژن در آب حل می ‘vnn آرگون نیز حل می گردد. گاز آرگون گازی بیرنگ ، بی بو است و به هر دو حالت مایع و گاز موجود می باشد. آرگون گاز موثری نیست و ترکیب شیمایی ویزه ای تا کنون از این عنصر شناخته نشده میباشد مثل گازهای رادون گازنون و هلیم.

گاز آرگون در طبیعت از ترکیب۳ نوع ایزوتوپ تشکیل شده میشود. تعداد ۱۲ رادیوکتیو دیگر نیز از این عنصر کارایی دارد .
مواد استفاده گاز آرگون شامل لامپهای الکتریکی ، لامپهای فلورسانس با فشار ۴۲۰ پاسکال و در صنایع عکاسی و لامپهای گرم و اتش زا مورد استفاده قرار دارد. آرگون همچنین به دلیل اینکه یک گاز خنثی است در جوشکاری فلزی و برش کاری و به عنوان روکش جهت ساخت تیتانیوم و دیگر عنصرهای  واکنش دهنده مورد بررسی قرار گرفته میشود. و یک جریان حفاظتی برای تکثیر کریستالهای ژرمانیوم و منیزیم هستند.

اثرات گازآرگون بر حیات انسان:

-آرگون بی طعم ، بی رنگ ،  و بی آزار است و این به آن معنامیباشد که هیچ گو گونه ویژگی هشدار دهنده نمیباشد . افراد هیچگونه حسی برای فهمیدن وجود آرگون نمیتواند داشته باشد.

-برخورد  با آرگون در حال جابجایی نزدیک محل پخش امکان دارد باعث سرخوردگی با سرخ شدن ، عوض شدن رنگ پوست – قهوه ای ، سفید و تاول زدن منجر گردد.

– هیچگونه اثر زیان اور گوارشی پیش بینی شده نیست ولی گاز آرگون یک خفه کننده ماده میباشد . اثرات کاهش  اکسیژن ناشی از خفگی عادی امکان دارد  شامل تنفس زود ، کم شدن هوشیاری ذهنی ، کمبود در هماهنگی ماهیچه ها ، فرق اشتباه ، بی جان همه حس ها ، ناپایداری احساسی و بی حوصلگی باشد .

 اگر خفگی ادامه داشته باشد ، ممکن است تهوع ، استفراغ ، لیزخوردن و بیهوش شدن منجر شود که ممکن است منجربه تشنج ، کما و از بین رفتن شود.

در متراکم بودن  کم اکسیژن ، بیهوشی وکما  ممکن است در کسری از ثانیه و بدون هشدار اتفاق بگیرد .

-نداشتن اکسیژن در زمان بارداری منجر به  ناهنجاری های عقلی در افراد و حیوان های آزمایشگاهی میشود.

– اقداماهای کمک های نخست برای گاز لازم نمیباشد . اگر سرمازخوردگی مشکوک هستید ، به مدت ۲۵ دقیقه چشم هارا با آب خنک رفع کثیفی کنید و کارهای سریع پزشکی را انجام دهید . جهت سرمازدگی پوست خود را در آب گرم خیس نگه دارید . به هیچ عنوان از آب ولرم استفاده نکنید.دستورات پزشکی را از یاد نبرید.

– فروبری کمتر اتفاق می گیرد چونکه  آرگون عاری در دمای اتاق میباشد . در موردهای  استنشاق و در جلوی قرار گرفتن بیشتر ، کارهای پزشکی فوری لازم میباشد .

 تیم نجات باید تجهیزشده  به دستگاه های تنفسی جدا از هم باشند. مسموم شده ها باید به یک منطقه ی عاری از لجاجت برده  شوند و هوای جدید تنفس کنند . این کار اصلی ترین  اقدام است .افراد بی حس باید به جایی ای تمیز هدایت شوند و اگر تنفس تمام شد ،  عمل به تنفس مصنوعی ، استفاده از اکسیژن مازاد کنند. درمان زیادی باید مثل نشانه ی بیماری و با تمام وجود انجام گیرد.

این عنصر شیمیایی با نفس کشیدن توسط جسم افراد جذب میگردد.
خطر تنفس: در مکانهایی که عمل تصفیه انجام میگردد، اندکی گاز آرگون زیادتر از قبل میشود و به سرعت در هوا به حالت  مملو و پر رسیده و خطر تتنگی نفس و خفگی را به دنبال می اورد.

بر اثر نفوذ گاز آرگون، تهوع، تنگی نفس، سردرد و خفگی رخ می یابد. در صورت برخورد آرگون مایع با پوست،  به یخزدگی در پوست منجر میشود. اگر اندکی گاز آرگون وارد چشم گردد، هم یخزدگی به اتفاق میرسد.

تنفس: گاز آرگون گازی بی اثر میباشد و شامل گازهای خفه کننده تلقی میشود. تنفس مقدار بیش از حد ارگون باعث سردرد، استفراغ، کما رفتن، بیهوشی و مرگ میگردد. عدم حیات در صورتی اتفاق میدهد که فرد در حالت بیهوشی  قرار داشته باشد و قادر نباشد از خود در برابر این گاز مراقبت کند. هنگامیکه اندازه  اکسیژن محیط کم گردد، طی چند لحظه مرگ به وقوع میپیوندد.

تاثیرات  گازهای خفه کننده ارگون این میباشد که سبب افت فشار جزیی اکسیژن منمطقه میگردد . پس از مشاهده علائم مشکوکی، مقدار اکسیژن امکان دارد تا ۶۵ درصد مقدار عادی اش در هوا کم شود. چنین لحظه ای زمانی در محیط برقرار میشود که غلظت گاز نئون زیاد شده و ۴۳ درصد از هوا را گاز نئون درست کند یا باعث تشکیلش شود.

 وقتیکه  این غلظت به ۶۰ درصد بیاید، علائم مخصوص بروز میدهد. غلظت ۶۵ درصد گاز نئون طی چند لحظه تاثیر مرگبار خود را در منطقه به وجود می اورد. نشانه ها: نخستین علائم خفگی با تنفسهای تند و شدید و کاهش اکسیژن همراه دارد. هوشیاری فرد کم می شود و اندام انسان کارایی خود را از دست میدهد. ارام ارام کلیه حواس پنجگانه از کار می افتند.

به ناپایداری روحی امنجر میشود وبه فرد احساس خستگی زیاد دست میدهد. به تدریج که خفگی ادامه دارد ، سرگیجه و تهوع در فرد رخ میدهد و با از دست رفتن هوشیاری حس گرمازدگی کرده و به کما  میرود و در نتیجه فرد دچار مرگ میشود.

 

اثرات زیست محیطی گاز ارگون:

زیان های اکولوژی گازآرگون اخیرا بدست نیامده است. درمحیط زیست آرگون به شکل گازی  یاغت میشود. آرگون در جاهایی که تمیز سازی انجام میگیرد، آرگون به سرعت منتشر میگردد.

اثرات گاز آرگون بر گل یا گیاه یا حیوانات هنوز ثبت نشده است. احتمال میرود که آرگون برای محیط زیست حیوانات و گیاهان و گل  ها ضرری نداشته  نباشد.

نویسنده مطلب: hamid

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *