Khí Argon là gì? Tính chất, ứng dụng và cách điều chế

Khí Argon là một nguyên tố hóa học không màu, không mùi, không vị, không độc. Vậy, cụ thể khí Argon là gì? Cùng Hút bể phốt Việt Tín đi tìm hiểu ngay nhé!

Khí Argon là gì? Một vài đặc trưng cơ bản của khí Argon

Khí Argon là một loại khí tự nhiên thuộc nhóm khí hiếm trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. Argon có ký hiệu hóa học là Ar và số nguyên tử là 18. Nó được phân loại trong cùng một nhóm với helium, neon, xenon và krypton.

Argon là một khí vô mùi, không màu và không phản ứng với các nguyên tố hoá học khác. Nó tồn tại dưới dạng một phần nhỏ trong khí quyển Trái Đất, chiếm khoảng 0,934% khối lượng khí quyển. Ngoài ra, Argon cũng có thể được tạo ra thông qua các quá trình công nghiệp, ví dụ như quá trình chiếu điện hoặc phân ly các hợp chất Argon.

Nguồn gốc phát hiện ra khí Argon

Khí Argon được 2 nhà khoa học William Ramsay và Lord Rayleigh phát hiện ra vào năm 1894. Tuy nhiên, sự tồn tại của khí Argon trong không khí đã được nhà khoa học Henry Cavendish biết được từ năm 1785. Bên cạnh Trái Đất, khí Argon cũng tồn tại trên sao Hỏa và vệ tinh lớn nhất của Sao Thổ.

Khí Argon được tạo ra thế nào trong tự nhiên?

Trong khí quyển trái đất, khí Argon được tạo ra nhờ hoạt động của các tia vũ trụ. Tại dưới lớp bề mặt trái đất, nó được tạo ra thông qua việc bắt neutron của K39 hay sự phân rã của calci, alpha… Với chu kỳ bán rã là 35 ngày, Agon37 được tạo ra thông qua quá trình phân rã của Ca40 trong lòng đất.

Tính chất của khí Argon

Tính chất vật lý

• Trạng thái vật lý: Argon là một khí ở điều kiện tiêu chuẩn (25°C và áp suất 1 atm). Nó tồn tại dưới dạng khí không màu, không mùi và không có hình dạng hoặc kích thước cố định.
• Điểm nóng chảy: Argon có điểm nóng chảy là -189,34°C (-308,81°F) ở áp suất 1 atm. Điểm nóng chảy thấp này cho phép Argon ở trạng thái lỏng ở nhiệt độ thấp.
• Điểm sôi: Điểm sôi của Argon là -185,85°C (-302,53°F) ở áp suất 1 atm. Điểm sôi cũng rất thấp, cho phép Argon chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái khí ở nhiệt độ thấp.
• Mật độ: Mật độ của khí Argon là khoảng 1,784 kg/m3 ở 0°C và áp suất 1 atm. Argon có mật độ cao hơn không khí, được sử dụng để tạo một môi trường không khí bao quanh các vật liệu nhạy cảm với oxi, giúp ngăn chặn sự oxi hóa và phản ứng hoá học không mong muốn.
• Dẫn nhiệt và dẫn điện: Argon là một chất cách điện tốt và có khả năng dẫn nhiệt thấp.
• Khối lượng riêng: Khối lượng riêng của khí argon là khoảng 1,38 g/L ở 0°C và áp suất 1 atm.

Tính chất hóa học

• Tính chất trơ của khí hiếm: Argon là một khí không phản ứng với hầu hết các chất khác vì Argon có cấu trúc electron hoàn toàn bão hòa.
• Không cháy: Argon không cháy trong điều kiện thông thường.
• Tương tác yếu: Có thể tương tác yếu với một số chất như các nguyên tố halogen như flor, clo, brom và iod ở điều kiện nhiệt độ và áp suất cao.
• Sử dụng làm chất bảo quản: Argon có khả năng làm giảm nồng độ oxi trong không khí, ngăn chặn sự oxi hóa, tạo một môi trường bảo quản ổn định cho các vật liệu và sản phẩm.

Các ứng dụng của khí Argon

Sử dụng trong công nghiệp

• Sản xuất điện tử và máy móc: Màn hình LCD và bóng đèn huỳnh quang để giảm ánh sáng và nhiệt độ phát ra.
• Hàn bảo vệ: Sử dụng Argon trong quá trình hàn để tạo môi trường bảo vệ và ngăn chặn sự tác động của không khí lên điểm hàn.
• Làm lạnh và làm mát: Trong các quá trình công nghiệp như đông lạnh, làm lạnh máy nén khí và làm mát các thiết bị và hệ thống.
• Sản xuất vật liệu: Sản xuất và gia công các vật liệu như thép, nhôm, đồng, và hợp kim.
• Điện tử: Sản xuất linh kiện điện tử và bảo quản các linh kiện nhạy cảm với oxi.

Sử dụng trong y tế

• Sử dụng trong phòng khám và viện nghiên cứu y học để làm mát và bảo quản mẫu máu và mô.
• Sử dụng trong việc sản xuất khí oxy trong các thiết bị y tế.
• Sử dụng khí Argon trong các hệ thống laser y tế như laser argon-ion trong phẫu thuật mắt và phẫu thuật da liễu.
• Sử dụng trong các thiết bị chẩn đoán y tế như máy nghiên cứu khí quyển và máy đo khí.

Sử dụng trong khoa học

• Sử dụng như là một chất mang trong phổ học để giúp phân tích các phổ tia X và tia tử ngoại.
• Sử dụng làm chất mang trong phản ứng hoá học và sinh học.

Ứng dụng của khí Argon trong đời sống

• Đèn huỳnh quang: Argon được sử dụng trong các đèn huỳnh quang, cung cấp ánh sáng từ màu xanh lam đến màu đỏ.
• Bảo quản thực phẩm: Argon được sử dụng để tạo một môi trường không khí không phản ứng cho việc bảo quản thực phẩm, giữ cho thực phẩm tươi mới hơn và ngăn chặn sự oxi hóa.
• Nhiếp ảnh: Argon được sử dụng trong bóng đèn flash và các thiết bị nhiếp ảnh khác để tạo ánh sáng cao cấp và ổn định hơn.

Cách điều chế khí Argon

Khí Argon được điều chế từ quá trình cô đặc và tinh chế của không khí.

1. Thu thập không khí: Đầu tiên, không khí được thu thập từ môi trường xung quanh, thường là bằng cách sử dụng các hệ thống thu khí.
2. Tách khỏi các thành phần khác: Khí Argon được tách riêng ra từ các thành phần khác bằng các phương pháp như quá trình lạc hợp, quá trình chưng cất, quá trình hấp phụ hoặc quá trình màng.
3. Cô đặc khí Argon: Sau khi tách riêng khí Argon, nó cần được cô đặc để loại bỏ các thành phần còn lại và tăng nồng độ Argon bằng các phương pháp như quá trình lạnh, quá trình chưng cất hoặc quá trình hấp phụ.
4. Tinh chế khí Argon: Quá trình tinh chế để loại bỏ các tạp chất còn lại có thể bao gồm việc sử dụng hệ thống lọc và quá trình làm lạnh.

Cách bảo quản khí Argon an toàn nhất

Đầu tiên, cần đảm bảo nơi bảo quản khí Argon cách xa nguồn điện, nhiệt. Trạng thái vật lý của Argon là dưới thể khí nên chúng sẽ được bảo quản tốt và an toàn nhất trong các bình thép, bồn chứa lớn hoặc xitec ô tô ở nhiệt độ 20 độ C và áp suất nhỏ hơn 2Mpa.

Những ưu điểm của khí Argon

• Không độc: Khí Argon là chất không độc, không gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người.
• Giữ cho sản phẩm tươi mới: Là chất bảo quản trong thực phẩm để giữ cho sản phẩm tươi mới trong thời gian dài.
• Bảo vệ trước sự oxy hóa: Sản phẩm được bảo vệ trước sự oxy hóa và giảm sản xuất bọt khí trong quá trình sản xuất.
• Tăng hiệu suất: Giảm ánh sáng và nhiệt độ phát ra trong các thiết bị điện tử và máy móc để tăng hiệu suất.

Khí Argon có độc không?

Khí Argon không độc hay ảnh hưởng nhiều đến sức khỏe con người. Tuy nhiên, so khí Argon nặng hơn không khí nên những khu vực không khí loãng, có thể xảy ra tình trạng tích tụ Argon và gây ra một số triệu chứng ngạt thở. Do đó, để đảm bảo an toàn và khí Argon không gây ra bất kỳ ảnh hưởng nào cho sức khỏe, cần duy trì hơn 19% oxi.

Dưới đây là một số dấu hiệu nhiễm khí Argon:

• Chóng mặt, đau đầu hay ngạt thở.
• Ở nồng độ khoảng 75% sẽ có tình trạng nôn mửa, bất tỉnh hay thậm chí tử vong.
• Cơ thể mệt mỏi, thiếu tập trung, ý thức mất dần, cơ bắp suy yếu và rơi vào hôn mê sâu.
• Khiến da bị bỏng nặng nếu tiếp xúc trực tiếp.

Một số điều cần lưu ý khi sử dụng khí Argon

• Đảm bảo thông gió đủ trong không gian sử dụng khí Argon.
• Kiểm tra áp suất và dòng chảy trước khi sử dụng.
• Xử lý và lưu trữ khí Argon một cách an toàn.
• Sử dụng thiết bị bảo hộ như kính bảo hộ, găng tay, áo bảo hộ và mặt nạ đồng hồ chống bụi.
• Tránh sử dụng khí Argon trong môi trường giàu khí oxy giảm.
• Kiểm tra dụng cụ và hệ thống trước khi sử dụng.
• Đặt biện pháp phòng ngừa rò rỉ khí Argon.
• Sử dụng khí Argon trong các ứng dụng phù hợp và theo hướng dẫn của nhà sản xuất.
• Đọc và tuân thủ các quy tắc an toàn liên quan đến sử dụng khí argon.
• Hạn chế tiếp xúc và không hít thở trực tiếp khí Argon.

Sử dụng khí Argon trong ứng dụng hàn thế nào an toàn nhất?

1. Thực hiện kiểm tra các thiết bị hàn để đảm bảo chúng hoạt động hiệu quả và đúng cách.
2. Sử dụng khí Argon đúng loại và đúng lượng cho ứng dụng hàn cụ thể.
3. Đảm bảo khí Argon được sử dụng trong môi trường không có oxy để ngăn chặn sự oxy hóa và giảm sản xuất bọt khí khi hàn.
4. Đảm bảo việc sử dụng khí Argon được thực hiện bởi những người có kinh nghiệm và được đào tạo đúng cách để đảm bảo an toàn cho bản thân và môi trường xung quanh.

Mua khí Argon ở đâu? Giá bao nhiêu?

Bạn có thể mua khí Argon tại các đại lý bán khí công nghiệp hoặc các cửa hàng bán thiết bị y tế.

Giá khí Argon phụ thuộc vào nhiều yếu tố như độ tinh khiết, thể tích bình chứa, xuất xứ, nhà cung cấp… Giá bán lẻ thường dao động từ 150.000 đến 300.000 đồng/bình dung tích 10 lít.

Cần chú ý gì khi mua khí Argon?

Bình chứa khí Argon thường là vỏ chai CO2 chữa cháy thay van, sơn lại nên rất khó để biết được dung tích chính xác của bình Argon. Do vậy, khách hàng cần lưu ý một số thông số sau:

Thông số vỏ chai khí:

• Mã số chai (khi đưa giấy kiểm định trong lô chai có mã số của nó)
• Màu sơn và thân chai bóng
• Trên có nắp chụp an toàn

Thông số trên cổ chai:

• WP (Work Pressure): áp suất làm việc
• TP (Test Pressure): áp suất thử
• Ngày sản xuất, năm sản xuất vỏ chai argon

Nên mua bình khí Argon dung tích bao nhiêu?

Bình khí Argon mini

Loại bình khí Argon này có ưu điểm là gọn nhẹ, kích thước nhỏ nên có thể vận chuyển bằng xe máy, cốp xe ô tô dễ dàng. Ngay cả khi vận chuyển tại các công trình trên cao, điều kiện khó khăn cũng thuận tiện. Hơn nữa, bình mini có giá thành phải chăng nên được lựa chọn khá phổ biến. Tuy nhiên, loại bình này chứa rất ít khí, chỉ từ 6 lít đến 14 lít.

Bình khí Argon lớn

Loại bình này có thể chứa hơn 6m3 khí Argon nên nếu bạn có nhu cầu sử dụng nhiều và liên tục, đây chắc hẳn là một sự lựa chọn phù hợp. Tuy nhiên, bình khá cồng kềnh nên gây khó khăn khi di chuyển.

Do đó, tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng, môi trường làm việc, bạn hãy lựa chọn bình khí Argon có dung tích phù hợp.

Khí Argon là một chất khí không độc, được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau từ công nghiệp cho đến y tế và khoa học. Hy vọng bài viết trên của Việt Tín đã mang lại cho bạn nhiều kiến thức hữu ích.