Argon
Argon (Ar), élément chimique, gaz inerte du Groupe 18 (gaz nobles) du tableau périodique, terrestre le plus abondant et industriellement le plus fréquemment utilisé des gaz nobles. Incolore, inodore et insipide, le gaz argon a été isolé (1894) de l’air par les scientifiques britanniques Lord Rayleigh et Sir William Ramsay. Henry Cavendish, en étudiant l’azote atmosphérique (”air phlogistiqué »), avait conclu en 1785 que pas plus de 1/120 partie de l’azote pourrait être un constituant inerte. Son travail a été oublié jusqu’à ce que Lord Rayleigh, plus d’un siècle plus tard, découvre que l’azote préparé en éliminant l’oxygène de l’air est toujours environ 0,5% plus dense que l’azote dérivé de sources chimiques telles que l’ammoniac. Le gaz le plus lourd restant après l’élimination de l’oxygène et de l’azote de l’air a été le premier des gaz nobles à être découvert sur Terre et a été nommé d’après le mot grec argos, « paresseux”, en raison de son inertie chimique. (L’hélium avait été détecté par spectroscopie dans le Soleil en 1868.)
En abondance cosmique, l’argon se classe approximativement au 12e rang des éléments chimiques. L’argon constitue 1,288% de l’atmosphère en poids et 0,934% en volume et se trouve occlus dans les roches. Bien que les isotopes stables argon-36 et argon-38 constituent tout sauf une trace de cet élément dans l’univers, le troisième isotope stable, argon-40, représente 99,60% de l’argon trouvé sur Terre. (L’argon-36 et l’argon-38 représentent respectivement 0,34 et 0,06% de l’argon terrestre.) Une grande partie de l’argon terrestre a été produite, depuis la formation de la Terre, dans des minéraux contenant du potassium par désintégration de l’isotope rare et naturellement radioactif potassium-40. Le gaz s’échappe lentement dans l’atmosphère à partir des roches dans lesquelles il se forme encore. La production d’argon-40 à partir de la désintégration du potassium-40 est utilisée comme moyen de déterminer l’âge de la Terre (datation potassium-argon).
L’argon est isolé à grande échelle par distillation fractionnée d’air liquide. Il est utilisé dans les ampoules électriques remplies de gaz, les tubes radio et les compteurs Geiger. Il est également largement utilisé comme atmosphère inerte pour les métaux de soudage à l’arc, tels que l’aluminium et l’acier inoxydable; pour la production et la fabrication de métaux, tels que le titane, le zirconium et l’uranium; et pour la croissance de cristaux de semi-conducteurs, tels que le silicium et le germanium.
Le gaz argon se condense en un liquide incolore à -185,8 °C (-302,4 °F) et en un solide cristallin à -189,4 °C (-308,9 °F). Le gaz ne peut pas être liquéfié par une pression supérieure à une température de -122,3 °C (-188.1 ° F), et à ce stade, une pression d’au moins 48 atmosphères est nécessaire pour le rendre liquéfié. À 12 ° C (53,6 ° F), 3,94 volumes de gaz argon se dissolvent dans 100 volumes d’eau. Une décharge électrique à travers l’argon à basse pression apparaît rouge pâle et à haute pression, bleu acier.
La coquille la plus externe (de valence) de l’argon a huit électrons, ce qui la rend extrêmement stable et, par conséquent, chimiquement inerte. Les atomes d’argon ne se combinent pas les uns avec les autres; il n’a pas non plus été observé qu’ils se combinent chimiquement avec des atomes d’un autre élément. Les atomes d’argon ont été piégés mécaniquement dans des cavités ressemblant à des cagots parmi des molécules d’autres substances, comme dans les cristaux de glace ou le composé organique hydroquinone (appelé clathrates d’argon).
-189,2 ° C (-308,6 ° F)
-185,7 ° C (-302,3 °F)
1.784 g/litre
1s22s22p63s23p6
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