Третий в составе воздуха – аргон

В конце 19 века английский физик Джон Стретт, более известный как лорд Рэлей, исследуя плотность азота, установил, что один литр азота, полученный из воздуха, весил больше азота, выделенного из аммиака (NH₃) или аммиачной селитры (NH₄NO₃). В 1892 году Рэлей через журнал «Nature» обратился за помощью к коллегам с просьбой дать объяснение этому факту. Через некоторое время английский химик Уильям Рамзай нашёл ответ, предположив, что азот воздуха в качестве примеси содержит неизвестный газ. Так был открыт новый элемент, факт открытия которого в воздухе был почти невероятным, так как несколько поколений учёных, изучая воздух, не заметили этот элемент в качестве его составной части в количестве целого процента, и что по распространённости это третий элемент в земной атмосфере после азота и кислорода.

Объяснялось это просто – феноменальной неактивностью нового элемента, поэтому Рэлей и Рамзай назвали его – аргон (argon, Ar), от греч ἀργός — ленивый. В 1904 году Рэлей за исследования плотностей наиболее распространённых газов и открытие аргона получает Нобелевскую премию по физике, а Рамзай - за открытие в атмосфере различных инертных газов – Нобелевскую премию по химии.

Химическая инертность аргона (как и других благородных газов) объясняется, прежде всего, предельной насыщенностью электронных оболочек. Поэтому он почти не образует соединений. В настоящее время известно только одно соединение с электронейтральной молекулой - гидрофторид аргона (HArF), весьма нестойкое, распадающееся при температуре 17 К(−256 °C).

Простое вещество аргон — инертный одноатомный газ без цвета, вкуса и запаха, занимает клетку № 18 в Таблице Менделеева с массой 39,948 атомных единиц массы.

Заполненная аргоном и парами ртути газоразрядная трубка.
Фото: взято из en.wikipedia.org

Из-за своих уникальных свойств аргон стал продуктом массового производства. Лампы накаливания заполняют смесью аргона (86%) и азота (14%). Его применяют и в современных люминесцентных лампах для облегчения зажигания, лучшей передачи тока и предохранения катодов от разрушения.

В последние десятилетия часть получаемого аргона идет в металлургию, металлообработку и многие другие отрасли промышленности.

На Земле аргона намного больше, чем всех прочих элементов его группы, вместе взятых. Его среднее содержание в земной коре (кларк) составляет 4⋅10⁻⁶ % по массе, что в 14 раз больше, чем гелия, и в 57 раз больше, чем неона.  Главное хранилище земного аргона – атмосфера. Его содержание (по массе) составляет 1,292 %. При этом 99 % атмосферного аргона представлено тяжелым изотопом – ⁴⁰Аr, а в земной коре его доля ещё больше. Это объясняется тем, что почти весь аргон 40 произошел на Земле в результате радиоактивного распада калия 40. Поэтому тяжелый изотоп и доминирует в земном аргоне. В космическом аргоне главенствуют его лёгкие изотопы   - ³⁶Аr и ³⁸Аr. Аргон (вместе с неоном) наблюдается в спектрах некоторых звёзд. В целом его в космосе больше, чем кальция, фосфора, хлора, в то время как на Земле существуют обратные соотношения.