ആർഗോൺ
ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷത്തിൽ ഏറ്റവുമധികം കാണപ്പെടുന്ന ഉൽകൃഷ്ടവാതകമാണ് ആർഗോൺ. അന്തരീക്ഷത്തിൽ ആർഗോണിന്റെ അളവ് ഒരു ശതമാനത്തിൽ താഴെ മാത്രമാണ്. വൈദ്യുതവിളക്കുകളുടെ നിർമ്മാണം, പ്രത്യേകതരം വെൽഡിങ് എന്നീ മേഖലകളിൽ ഈ വാതകം ധാരാളമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു.
 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| General properties | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Pronunciation | /ˈɑːrɡɒn/ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Appearance | colorless | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Standard atomic weight (Ar, standard) | [39.792, 39.963] conventional: 39.948 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ആർഗോൺ in the periodic table | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atomic number (Z) | 18 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Group | group 18 (noble gases) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Period | period 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Block | p-block | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Electron configuration | [Ne] 3s2 3p6 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Electrons per shell | 2, 8, 8 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Physical properties | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Phase at STP | gas At room temperature | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Melting point | 83.80 K (−189.35 °C, −308.83 °F) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Boiling point | 87.30 K (−185.85 °C, −302.53 °F) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Density (at STP) | 1.784 g/L | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Triple point | 83.8058 K, 69 kPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Critical point | 150.87 K, 4.898 MPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Heat of fusion | 1.18 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Heat of vaporization | 6.43 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Molar heat capacity | 20.786 J/(mol·K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Vapor pressure
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atomic properties | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Oxidation states | 0 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Electronegativity | Pauling scale: no data | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ionization energies |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atomic radius | empirical: 71 pm calculated: 71 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Covalent radius | 97 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Van der Waals radius | 188 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 Color lines in a spectral range | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Other properties | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Crystal structure | face-centered cubic (fcc) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Speed of sound | (gas, 27 °C) 323 m/s | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Thermal conductivity | 17.72x10-3 W/(m·K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Magnetic ordering | nonmagnetic | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| CAS Number | 7440–37–1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Main isotopes of ആർഗോൺ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ഗുണങ്ങൾ
ആർഗണിന്റെ പ്രതീകം Ar എന്നും അണുസംഖ്യ 18-ഉം ആണ്. ആവർത്തനപ്പട്ടികയിലെ ഉൽകൃഷ്ടവാതകങ്ങളുടെ ഗ്രൂപ്പായ 18-ആം ഗ്രൂപ്പിലെ മൂന്നാമത്തെ അംഗമാണിത്. മറ്റു ഉൽകൃഷ്ടവാതകങ്ങളെപ്പോലെ ആർഗോണിന്റേയും ബാഹ്യതമ ഇലക്ട്രോൺ അറ സമ്പൂർണമാണ്. അതു കൊണ്ടു തന്നെ മറ്റു മൂലകങ്ങളുമായി രാസബന്ധത്തിലേർപ്പെടാതെ സ്ഥിരത പ്രകടിപ്പിക്കുന്ന ഒരു മൂലകമാണിത്. ആർഗോണിന്റെ ട്രിപ്പിൾ പോയിന്റിനെ (83.8058 കെൽ‌വിൻ) അടിസ്ഥാനപ്പെടുത്തിയാണ് 1990-ലെ അന്താരാഷ്ട്ര താപനില മാനകം (International Temperature Scale of 1990) ചിട്ടപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നത്.
ഓക്സിജൻ ജലത്തിൽ ലയിക്കുന്നത്ര അതേ അളവിൽ ആർഗോണും ജലത്തിൽ ലയിക്കുന്നു. വാതകരൂപത്തിലും ദ്രാവകരൂപത്തിലും, നിറമോ, മണമോ, രുചിയോ ഇല്ലാതെ അത്യധികം സ്ഥിരത പുലർത്തുന്ന ഒരു മൂലകമാണിത്. എന്നു മാത്രമല്ല സാധാരണ അന്തരീക്ഷതാപനിലയിൽ ആർഗോണിനെ സ്ഥിരതയുള്ള ഒരു സംയുക്തമാക്കി മാറ്റുക എന്നതും അസാധ്യമാണ്. ഹൈഡ്രജൻ ഫ്ലൂറൈഡ്, ആർഗൺ എന്നിവ സംയോജിപ്പിച്ച് ഓക്സീകരണനില 0 ആയതും, വളരെ താഴ്ന്ന ഊഷ്മാവിൽ (40 കെൽവിനു താഴെ) മാത്രം സ്ഥിരതയുള്ളതുമായ ഒരു സംയുക്തമായ ആർഗൺ ഫ്ലൂറോഹൈഡ്രൈഡ് (HArF), 2000-ൽ ഹെൽസിങ്കി സർവകലാശാലയിലെ ഗവേഷകർ നിർമിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്. ഓക്സീകരണനില +2 ആയ ഫ്ലൂറോ ആർഗോൺ ധന അയോണുകൾ (ArF+) അടങ്ങിയ ലവണങ്ങൾ (ഉദാ: ArF+ [SbF6]- - ഫ്ലൂറോആർഗോൺ ഹെക്സാഫ്ലൂറോആന്റിമൊണേറ്റ് , ArF+ [AuF6]- - ഫ്ലൂറോആർഗോൺ ഹെക്സാഫ്ലൂറോഓറേറ്റ്) റൂം താപനിലയിൽ സ്ഥിരതയുള്ളവയായിരിക്കാമെന്ന് ചില കണക്കുകൂട്ടലുകൾ പ്രവചിക്കുന്നുണ്ടെങ്കിലും (High-level ab initio calculations) അവ നിർമ്മിക്കാനുള്ള മാർഗങ്ങളൊന്നും ഇതുവരെ വെളിപ്പെട്ടിട്ടില്ല.
ഉപയോഗങ്ങൾ
- അത്യധികം ഉയർന്ന താപനിലയിൽ പോലും വൈദ്യുതവിളക്കുകളിലെ ഫിലമെന്റുമായി ആർഗോൺ രാസപ്രവർത്തനത്തിലേർപ്പെടുന്നില്ല. അതിനാൽ ഫിലമെന്റുള്ള (incandescent bulb) വൈദ്യുതവിളക്കുകളിൽ ആർഗൺ നിറക്കുന്നു.
- ഡിസ്ചാർജ് വിളക്കുകളിൽ നിറക്കുന്നതിനും ആർഗോൺ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
- അലങ്കാരവസ്തു ആയി സാധാരണ ഉപയോഗിക്കാറുള്ള പ്ലാസ്മാ വിളക്കുകളിൽ ആർഗോൺ നിറക്കാറുണ്ട്.
- മെറ്റൽ ഇനർട്ട് ഗ്യാസ് വെൽഡിങ്, ടങ്സ്റ്റൺ ഇനർട്ട് ഗ്യാസ് വെൽഡിങ് തുടങ്ങിയ വെൽഡിങ് രീതികളിൽ സംരക്ഷണവാതകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
- ടൈറ്റാനിയം പോലെയുള്ള ക്രിയാശീലമുള്ള മൂലകങ്ങളുടെ നിർമ്മാണസമയത്ത് ഒരു സംരക്ഷകകവചമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
- ഇലക്ട്രോണിക്സിലെ അടിസ്ഥാനഘടകങ്ങളുടെ നിർമ്മാണത്തിനുള്ള സിലിക്കൺ, ജെർമേനിയം പരലുകൾ രൂപപ്പെടുത്തുമ്പോഴും ആർഗോൺ സംരക്ഷണവാതകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
- ക്രയോഅബ്ലേഷൻ (cryoablation) എന്ന അതിശീതശസ്ത്രക്രിയയിൽ (cryosurgery) കാൻസർ കോശങ്ങളെ നശിപ്പിക്കുന്നതിനായി ദ്രാവക ആർഗോൺ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
- ദ്രാവക ആർഗണിന് കണികാഭൌതീകശാസ്ത്രത്തിലെ (particle physics) പരീക്ഷണങ്ങളിൽ ഉപയോഗമുണ്ട്.
- ആർഗോണിന് താപചാലകത കുറവായതിനാൽ മുങ്ങൽ വസ്ത്രങ്ങളിൽ നിറക്കുന്നതിനായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
- നീല ആർഗോൺ ലേസറുകൾ ധമനികൾ യോജിപ്പിക്കുന്നതിനും ട്യൂമറുകൾ കരിക്കുന്നതിനും, കണ്ണിന്റെ പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കുന്നതിനുമുള്ള ശസ്ത്രക്രിയകൾക്കായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
- കാഴ്ചബംഗ്ലാവുകളിൽ പുരാതനമായ രേഖകളും മറ്റു സാമഗ്രികളും ദീർഘകാലം സൂക്ഷിക്കാൻ ആർഗോണിന്റെ അന്തരീക്ഷത്തിൽ സൂക്ഷിക്കുന്നു.
- തുറന്ന വീഞ്ഞിനെ ഓക്സീകരണത്തിൽ നിന്നും സംരക്ഷിക്കാനായും, വീഞ്ഞ് നിർമ്മാണസമയത്ത് വീപ്പകളുടെ മുകളിലുള്ള ഒഴിഞ്ഞ ഭാഗത്തെ ഓക്സിജനെ നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനുമായി ആർഗോൺ വാതകം ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇങ്ങനെ ചെയ്തില്ലെങ്കിൽ വീഞ്ഞ് പുളിച്ച് വിനാഗിരിയാകാൻ സാധ്യതയുണ്ട്.
ചരിത്രം
അലസമായത് എന്നർത്ഥമുള്ള ഗ്രീക്ക് പദമാണ് ആർഗോൺ (Greek αργόν). രാസപ്രവർത്തനത്തിനോട് ഈ മൂലകം കാണിക്കുന്ന വിമുഖതയിൽ നിന്നാണ് ഈ പേരുണ്ടായത്. 1785-ൽ ഹെന്രി കാവൻഡിഷ് ഇത്തരം ഒരു മൂലകം വായുവിലുണ്ടാകാൻ സാധ്യതയുണ്ടെന്നു കണ്ടെത്തി. എന്നാൽ 1894-ൽ മാത്രമാണ് റേലെയ് പ്രഭുവും വില്ല്യം രാംസേയും ചേർന്ന് ഈ മൂലകത്തെ കണ്ടെത്തിയത്. വായുവിൽ നിന്നും നൈട്രജനേയും ഓക്സിജനേയും മുഴുവനായി വേർതിരിക്കാൻ നടത്തിയ ഒരു പരീക്ഷണത്തിലാണ് അവർ ആർഗോൺ കണ്ടെത്തിയത്. 1882-ൽ എച്ച്.എഫ്. നെവാളും ഡബ്ലിയു.എൻ. ഹാർട്‌ലിയും (ഇരുവരും സ്വതന്ത്രമായി) മറ്റൊരു രീതിയിൽ ആർഗോൺ കണ്ടെത്തിയിരുന്നു. വായുവിന്റെ വർണരാജി പരിശോധിച്ചപ്പോൾ ഈ മൂലകത്തിന്റേതായ സ്പെക്ട്രൽ രേഖകൾ ഇരുവരും കണ്ടെത്തിയെങ്കിലും ഇതിനു കാരണമാകുന്ന മൂലകത്തെ കണ്ടെത്താൻ സാധിച്ചില്ല. ഉൽകൃഷ്ടവാതകങ്ങളിൽ ആദ്യമായി കണ്ടെത്തിയ വാതകം ആർഗോൺ ആണ്. ആർഗോണിന്റെ പ്രതീകം ഇപ്പോൾ Ar എന്നാണെങ്കിലും 1957-വരെ ഇത് A എന്നായിരുന്നു.
ലഭ്യത
ഭൌമാന്തരീക്ഷത്തിൽ വ്യാപതത്തിന്റെ അനുപാതത്തിൽ 0.934% ഭാഗവും പിണ്ഡത്തിന്റെ അനുപാതത്തിൽ 1.29% ഭാഗവും ആർഗോൺ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ആർഗോണും ആർഗോൺ ഉൽപ്പന്നങ്ങളും നിർമ്മിക്കുന്നതിനുള്ള പ്രധാന അസംസ്കൃതവസ്തു വായു തന്നെയാണ്. നൈട്രജൻ, ഓക്സിജൻ, നിയോൺ, ക്രിപ്റ്റോൺ, സിനോൺ മുതലായ വാതകങ്ങളുടെ നിർമ്മാണം പോലെ ദ്രവവായുവിനെ ആംശികസ്വേദനം നടത്തിത്തന്നെയാണ് ആർഗോണും വേർതിരിച്ചെടുക്കുന്നത്.
ചൊവ്വയുടെ അന്തരീക്ഷത്തിൽ 1.6% ആർഗൺ-40 ഉം, ദശലക്ഷത്തിൽ അഞ്ചു ഭാഗം (5 ppm) ആർഗോൺ -36 ഉം അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു[1]. 70% ആർഗോൺ അടങ്ങിയ വളരെ നേർത്ത ഒരു അന്തരീക്ഷമാണ് ബുധനുള്ളത്. ബുധനിലുള്ള റേഡിയോ ക്ഷയ പ്രവർത്തങ്ങളാണ് (radio activity decay) ഇത്രയളവിലുള്ള ആർഗോൺ വാതകത്തിന്റെ സാന്നിധ്യത്തിനു നിദാനം എന്നാണ് കരുതുന്നത്. ശനിയുടെ ഏറ്റവും വലിയ ഉപഗ്രഹമായ ടൈറ്റാനിലും ആർഗോണിന്റെ സാന്നിധ്യമുണ്ടെന്ന് 2005-ൽ ഹൈജൻസ് പര്യവേഷണങ്ങളിലൂടെ കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്.
കുറിപ്പുകൾ
| ക്ഷാര ലോഹങ്ങൾ | ആൽക്കലൈൻ ലോഹങ്ങൾ | ലാന്തനൈഡുകൾ | ആക്റ്റിനൈഡുകൾ | സംക്രമണ ലോഹങ്ങൾ | മറ്റു ലോഹങ്ങൾ | അർദ്ധലോഹങ്ങൾ | അലോഹങ്ങൾ | ഹാലൊജനുകൾ | ഉൽകൃഷ്ട വാതകങ്ങൾ | രാസസ്വഭാവം കൃത്യമായി മനസ്സിലാക്കാൻ പറ്റിയിട്ടില്ലാത്ത മൂലകങ്ങൾ |