Nguyên tố Argon

Số nguyên tử: 18
Trọng lượng nguyên tử: 39,948
Màu sắc: không màu
Pha: khí
Phân loại: khí trơ
Điểm nóng chảy: – 189^oC
Điểm sôi: – 186^oC
Cấu trúc tinh thể: không rõ

Argon có tên gọi theo tiếng Hi Lạp argos, nghĩa là “trơ” hoặc “ì”. Không màu và không mùi, argon là chất khí dồi dào thứ ba trên Trái đất, chiếm 0,93% khí quyển. Nó là một thành viên của nhóm khí “trơ”, sở dĩ gọi như vậy vì chúng có xu hướng không liên kết hoặc kết hợp cùng các nguyên tố khác. Chúng có một lớp vỏ electron ngoài đầy, nên chúng ít có xu hướng phản ứng hóa học. Trớ trêu thay, chính vì tính chất rất trơ ì này mà argon thích hợp cho nhiều ứng dụng trong công nghiệp.

Argon được khám phá chính thức bởi các nhà khoa học người Anh John Strutt (huân tước Rayleigh) và William Ramsay (xem phần Neon) vào năm 1894. Họ đã báo cáo khám phá của mình, nhưng sau đó lại đột ngột giữ im lặng về nguyên tố mới. Nguyên nhân là vì hai người họ nghe nói có một cuộc thi ở Mĩ, trong đó những người tham gia phải khám phá ra cái gì đó mới mẻ về không khí trong khí quyển. Một trong các điều kiện dự thi là khám phá không được công bố trước khi hết năm. Strutt và Ramsay đã giành giải nhất, nhận giải thưởng 10.000 đô la – tương đương 150.000 đô la ngày nay.

Thật ra, argon đã được nhận biết từ hơn một thế kỉ trước bởi Henry Cavendish (xem phần Nitrogen), trong các nghiên cứu của ông về hóa học của khí quyển. Cavendish đã lúng túng bởi vì có 1% không khí không phản ứng hóa học. Không nhận ra argon, nên ông đã bỏ lỡ một nguyên tố chưa được khám phá trước đó.

Ngày nay, argon là một chất khí công nghiệp quan trọng và được chiết xuất từ không khí lỏng. Bầu khí quyển của chúng ta là một nguồn cung argon dồi dào, với ước chừng 66 nghìn tỉ tấn đang vây quanh chúng ta. Argon là chất khí tạo ra màu xanh điện của các bảng hiệu, và thỉnh thoảng một ít thủy ngân được thêm vào để tăng thêm màu sắc lung linh. Các bóng đèn nóng sáng truyền thống chứa đầy argon bên trong để tạo môi trường trơ ngăn dây tóc oxy hóa ở nhiệt độ cao.

Khí argon đựng trong lọ borosilicate. Giống như các chất khí trơ khác, argon được dùng trong đèn phóng điện, trong đó một dòng điện chạy qua làm cho nó phát sáng. Đèn argon phát ra ánh sáng màu lam-tía.

Argon quan trọng trong ngành công nghiệp thép, nơi nó được thổi qua kim loại nóng chảy, cùng với oxygen, trong quá trình khử carbon. Oxygen phản ứng với carbon, tạo ra carbon dioxide, và khí argon được thổi vào để giảm thiểu sự oxy hóa không mong muốn của các nguyên tố quý có trong thép, ví dụ như chromium. Argon còn được dùng làm “chăn khí” trong sản xuất titanium hoặc trong hàn nhôm, khi không khí phải được loại ra để ngăn cản sự oxy hóa của kim loại nóng.

Argon nặng hơn không khí và dẫn nhiệt kém hơn, đó là lí do nó hữu ích trong kính hai lớp trong đó nó tạo thành một lớp cách nhiệt hiệu quả giữa hai tấm thủy tinh. Argon có dồi dào trong khí quyển nên nó là một lựa chọn rẻ tiền. Các đèn laser argon xanh lam được dùng trong phẫu thuật để hàn kín mạch máu, phá hủy tế bào ung thư và sửa tật của mắt.

Trích The Periodic Table – Paul Parsons & Gail Dixson

Bài trước | Bài kế tiếp