تدقيق لغوي: أ. موانا دبس

الأرغون (Argon) عنصرٌ كيميائيّ رمزه Ar يُعتبر من الغازات النبيلة، ويقع في المجوعة 18 من الجدول الدوري اشتقّ اسمه من اليونانية argos أي غير نشط كونه خامل لا يتفاعل مع العناصر الأخرى.

ما هي خواص الأرغون؟

– غاز عديم اللون والرائحة كثافته 0.001633g / cm3.

– ينصهر في الدرجة -189 درجة مئوية.

– درجة غليانه -185 درجة مئوية.

– في درجة الحرارة والضغط العاديين يكون الأرغون في الحالة الغازية.

– عدده الذري 18 ووزنه الذري 39.95.

– يذوب في الماء.

– غاز خامل لندرة تفاعله مع المواد في درجات الحرارة العادية.

– يُصدر إشعاعاً بنفسجياً عند وضعه في مجالٍ كهربائي. ^[1]

كيف اكتشف الأرغون؟

في عام 1785 تنبّأ العالم هنري كافنديش Henry Cavendish بوجوده، وذلك عندما نزع غازي الأوكسجين والنتروجين من الهواء وجد أنه هناك كمية صغيرة متبقّية من الهواء، ولكن لم يستطع التنبُّؤ بماهية الغاز ذي الكمية الصغيرة، والذي لا يتفاعل مع كلٍّ من الأوكسجين والنيتروجين في الهواء.

في عام 1890 كرّر العالم رامزي Ramsay ورايلي Rayleigh تجربة كافنديش واستطاعا بواسطة التحليل الطيفي تحديد الكمية الصغيرة من الهواء، والتي هي بحدود 1 بالمئة، ومن خلال التحليل للطيف وجدا خطوطاً طيفيةً حمراء وخضراء لم تظهر من قبل أطلقا آنذاك على ذلك العنصر Argos، وتعني باليونانية كسولاً أو خاملاً نظراً لتفاعلاته النادرة مع العناصر الأخرى. ^[1]

إنتاج الأرغون

يتواجد الأرغون بوفرةٍ في الغلاف الجوي للأرض، حيث يشكل 0.93 بالمئة من الغلاف الجوي. صناعياً يتمُّ إنتاج الأرغون السائل من خلال عملية فصله عن الهواء السائل، حيث تجري عملية الفصل في وحدةٍ مبرّدةٍ يتمُّ فيها فصل النيتروجين السائل الذي يغلي عند -195.7 درجة مئوية عن الأرغون السائل الذي يغلي عند -185درجة مئوية والأوكسجين السائل الذي يغلي عند -182 درجة مئوية. ^[2]

ما هي تطبيقات الأرغون؟

هناك تطبيقات عديدة له في حالتيه السائلة والغازية، وبما أنه غازٌ غير سام، لذلك يمكن استخدامه في العديد من التطبيقات، ومنها: ^[3]

1- يُستفاد من ميزة الخمول الكيميائي للأرغون لاستخدامه في التطبيقات التي تستلزم جواً غير تفاعلياً كاستخدامه في:

– لحام المعادن إذ يوفر بيئةً خاليةً من الأوكسجين.

– يُستخدم في إزالة العيوب من المعادن المنصهرة.

– يُستخدم في تقنيات التحليل الطيفي التي تتطلب بيئةً خاليةً من التفاعلات الكيميائية.

– يمكن حفر البلازما بواسطة غاز الأرغون الخامل.

– تملأ المصابيح الفلورية بالأرغون لحماية الفتيل الساخن من تآكلها بالأوكسجين.

– يستخدم كغازٍ عازلٍ في النوافذ ذات الزجاج المزدوج لتحسين العزل الحراري في هذه النوافذ.

– يستفاد من خاصية الخمول للأرغون في إطفاء الحرائق، وذلك بمزجه مع النتروجين.

– تساعد الخاصية الخاملة للأرغون في حفظ الوثائق القديمة بتهيئة جوٍّ واقيّ من التلف أثناء التخزين والعرض.

– بما أنه عنصرٌ خامل، فهذا ما يجعل استخدامه آمناً في تعبئة الأغذية والمشروبات، حيث يمنع أكسدتها، ويحافظ على جودتها لفتراتٍ أطول.

2- يستخدم غاز الأرغون في العديد من الصناعات، ومنها:

– تنظيف شاشات LCD بإزالة الغبار عنها بواسطة مروحة يتمُّ تدويرها بغاز الأرغون.

– استخدام غاز الأرغون في التبريد، حيث يساعد على منع تكاثف الرطوبة على الأسطح الباردة. كما يستفاد من هذه الخاصية بحفظ المنتجات، ويستخدم في أنظمة تكييف الهواء.

– تجميع الإلكترونيات.

– يستخدم في الصناعات التي تحتاج لمعالجةٍ حراريةٍ كونه يتحمّل درجات حرارة عالية حتى 1800 درجة مئوية. 

– يستخدم في صناعة السبائك وتصنيع التيتانيوم.

– يستخدم في إزالة الغازات أثناء تصنيع الألمنيوم.

3- يُستخدم في إنارة المصابيح المتوهّجة، وعادةً ما يتم خلط الأرغون مع غازاتٍ أخرى، مثل: النيتروجين، والنيون، بينما في أنابيب الفوسفور، فيتمُّ خلطه بالنيون، والهليوم، وأبخرة الزئبق، كما ينتج عنه ليزرٌ غازيٌّ أخضر وأزرق.

4- يستخدم لتنقية الهواء لمقدرته على امتصاص الأوكسجين من الهواء، وإزالة الغازات، مثل: الأوزون O3 وثاني أوكسيد الكربون CO2.

5- يستخدم لتحسين مواصفات الفولاذ المقاوم للصدأ عن طريق عملية نزع الكربون بالأرغون والأوكسجين.

6- يستخدم الأرغون أيضًا لحفظ النبيذ، حيث يحلُّ محلّ الهواء الثقيل، ويمنع أكسدة المحلول الكحولي، بالتالي تزداد جودة ومدة صلاحية الزجاجات والبراميل المفتوحة.

7- يستخدم مع النيتروجين لتضخيم الوسائد الهوائية.

8- يستخدم الغواصون غاز الأرغون لإزالة الأوكسجين من الماء، مما يساعد الغواصين على التنفُّس تحت الماء باستخدام معداتهم الخاصة.

9- يستخدم الأرغون في الرحلات الفضائية للأغراض التالية:

 – لتبريد مكونات خلايا الوقود في المركبات الفضائية.

– يستخدم كغاز تنفُّس.

– يستخدم في أنظمة تنقية الهواء لتقليل تراكم ثاني أوكسيد الكربون CO2 في الكبسولات الفضائية.

10- في المجالات الطبية له استخدامات عديدة منها:

– يستخدم الأرغون السائل في عمليات التبريد في العمليات الجراحية لتدمير الخلايا السرطانية.

– يستخدم كبديلٍ للأوكسجين في الجزء العلوي من عبوات الأدوية الوريدية، مما يساهم في زيادة العمر الافتراضي لهذه الأدوية.

هل استخدام غاز الأرغون آمن؟

هناك أخطار متعددة من استخدامه منها: ^{[4] [5]}

1- يسبّب استنشاق كمياتٍ كبيرةٍ من غاز الأرغون الغثيان، والإقياء، والإغماء، حيث إن انتشاره في مكانٍ ما يخفّض من نسبة الأوكسجين في ذلك المكان، مما قد يسبّب فقدان الوعي والاختناق، وقد يسبّب الموت عندما تصل نسبة الأوكسجين إلى حدٍّ منخفض.

إن نسبة الأوكسجين في الهواء تقريباً حوالي 20 بالمئة، فعندما تنخفض هذه النسبة في بيئةٍ ما إلى (12-16) بالمئة يزداد معدل ضربات القلب، وتفقد العضلات تناسقها، وتظهر على الأشخاص في تلك البيئة أعراض، مثل: الغثيان، والإقياء، واضطراب التنفُّس، ويبدأ الإنسان بفقدان الوعي عندما تصبح نسبة الأوكسجين في الهواء 12 بالمئة، بينما عندما تنخفض النسبة إلى أقل من 6 بالمئة تحصل حالات تشنُّجٍ واضطراباتٍ شديدةٍ في التنفُّس، وقد يؤدي إلى الموت في النهاية.

2- ذكرنا سابقاً أن من أحد أهمّ خواص الأرغون أنه خاملٌ كيميائياً (أي تفاعلاته مع المواد نادرة)، ويُستفاد من هذه الخاصية في عمليات اللحام، ولكن عند إجراء اللحام في مساحةٍ محدودة، يمكن أن يزداد تركيز الأوزون إلى مستوى كبير جداً، إضافةً إلى إنتاج العديد من الغازات الضارة (مثل: أول وثاني أوكسيد الكربون إضافةً إلى الغبار المعدني) أثناء عملية اللحام، مما يسبّب مشاكل تنفُّسيةً للعاملين.

3- يسبّب ملامسة الأرغون للعينين أو الجلد صدمة صقيع لتتحول من احمرار إلى غرغرينا إذا لم يتمّ معالجتها بسرعة.