Argon Nedir? (Özellikleri, Faydaları, Kullanımı)

Argon, etkisiz soy gazlardan olmasına rağmen bilim dünyası için yararlı bir gazdır. Aydınlatma ve ısı yalıtımı sektöründe aranan elementlerdedir.

Argon, dünya atmosferinde yüzde 1 civarında bulunan renksiz, kokusuz ve zehirsiz bir gazdır. Çevreye ve ozona zararı olmayan argon, aşırı miktarda teneffüs edildiğinde insanları öldürebilir. Aydınlatma ve ısı yalıtım sektörlerinde aranan gazlardan olan argon, 232 yıl önce keşfedilen ilk asal gazdır. Kimyasal olarak etkisiz olmasına rağmen modern dünya, bilim adamları ve tıp dünyası için yararlı bir gazdır. Tıptaki tedavi uygulamaları araştırmalarında argonun beyin hasarlarının tedavisinde kullanılabileceği yönünde değerlendirmeler yapılıyor.

Tarihçe

Argonun atmosferdeki varlığını ilk olarak ortaya atan isim Henry Cavendish’tir. 1785 yılında Cavendish’in ortaya attığı iddia, 109 yıl sonra doğrulandı. İngiliz kimyagerler William Ramsay ve Lord Rayleigh, 1894 yılında atmosferin argon içerdiğini keşfetti. Ramsay, havadaki azot ve oksijeni kimyasal yöntemlerle ayrıştırdığında geriye bir gazın kaldığını belirledi. Ramsay, bu gazın yeni bir element olduğunu keşfederek, atom ağırlığını tespit etti. Spestroskopik yöntemlerle keşfettiği bu gaza Yunanca “etkin olmayan” anlamındaki “argon” adını verdi.

Kimyasal Özellikleri

Kimyasal simgesi “Ar” olan argon, periyodik element tablosunun 8-A grubunda 3. sırada yer alan bir soy gazdır. Atom numarası 18, atom ağırlığı 39,94’tür. Gaz ve sıvı olarak bulunabilir. Renksiz, kokusuz, tatsız bir gaz olan argonun sıvı ve gaz formları toksik değildir. Kristal yapısı kübiktir. Suda çözünürlüğü oksijen ile aynıdır. Azottan 2,5 kat daha fazla suda çözünür. Gaz halinde tek atomludur.

Havanın bileşenlerindendir. Kullanılan bütün argon, atmosferdeki havadan elde edilir. Havadaki argon, saf olarak havadan ayrıştırılabilir. Sıvı havanın ayrımsal damıtılması ile elde edilebilir. Argon kullanılmadan önce soğutularak sıvı hale getirilir. Daha sonra sıvı hava kaynatılarak “fraksiyonel distilasyon” adı verilen damıtma yöntemi ile bileşenlerine ayrılır. Bu yöntemle sıvı azot ve oksijen de elde edildiği için aslında argon bir yan üründür.

Elektron kabuğu tamamıyla doludur ve bu sebeple kimyasal elementlerle bağ kurmaya karşı dirençlidir. Bu özelliğiyle kimyasal olarak ilgisiz (inert) bir elementtir. Bazı asal gazlarla iyonik moleküller oluşturabilir. Bu gazlar neon, kripton ve ksenondur. Suyla bileşimlerde hidratları oluşturur. Bazı organik bileşiklerde kafes bileşikler oluşturabilir. İlk kararlı bileşiği, -233 derecede oluşturulan argon florohidrürdür. Bir atmosfer basıncı altında -185 derecede sıvılaşır; -189 derecede ise donarak buz kütlesine benzeyen bir duruma gelir.

Dünya atmosferinde hacimce yüzde 1 civarında bulunan argon, atmosfer içeriğindeki en yaygın gazdır. Yerkabuğunda da yaklaşık yüzde 0.0004 oranında argon gazı bulunur. Doğal olarak doğada bulunan 6 soy gazdan biri olan argonun grubundaki diğer gazlar; helyum, neon, kripton, ksenon ve radondur. Doğal argon 3 izotoptan oluşur. Kütle numaraları 26,38 ve 40 olan bu üç izotopun dışında kütle numaraları 33, 35, 37, 39, 41 ve 42 olan 6 adet yapay izotopu vardır. “Argon-41” izotopu radyoaktiftir, yarılanma süresi 110 dakikadır. Radyoaktif izotopu çekirdek reaktörleri çevresindeki havada oluşur. “Argon-40” izotopu, “Potasyum-40” izotopunun bir bozunma ürünü olarak potasyum içeren minerallerde bulunur.

Nerelerde Kullanılır?

Argon, dünyada yılda 750 bin ton civarında üretilen bir gazdır. Ticari olarak en ucuz soy gazdır. Aydınlatma sektörünün önemli bir maddesidir. Gazlı lambalarda kullanımı yaygındır. Ampul imalatında, elektronik sanayisinde bazı kristallerin üretiminde, spektrometrik analiz cihazlarında kullanılır. Ampullerde oksijenin filamentin paslanmasını önlemek için kullanılır. Floresan tüplerde ve düşük enerjili ampullerde kullanılan argon, yüksek bir parlaklık verir. Hızlı kaynak yöntemlerinden gazaltı kaynağında koruyucu niteliktedir. Çelik döküm işlemlerini olumsuz etkileyecek gazların tasfiyesi için önemli bir maddedir. Bazı metallerin saflaştırılması işlemlerinde de argondan faydalanılır.

Yanıcı ve yakıcı özelliği olmayan argon, ısı yalıtımını iyileştirir. Çift camların arasında yalıtımında destekleyici olarak kullanılır. Çift cam aralarında kullanılan nemi alınmış hava yerine argon doldurulduğunda ısı yalıtımını artırdığı tespit edilmiştir. Işık veren tüplerde mavimsi ve mor bir ışık verir. Silisyum ve germanyum kristallerinin büyütülmesinde koruyucu atmosfer sağlamak için argondan faydalanılır. Titanyum gibi reaktif elementlerin imalatında ve inert atmosferlerin oluşturulması için kullanılan önemli bir gazdır. Azota ve havaya hassas olan bileşiklerin sentezinde de kullanılır.

Argonun kullanıldığı bazı ürünler ve alanlar şunlardır; floresan tüpler, termometreler, iyonlaşma odaları, taşıyıcı gaz olarak, ark kaynağı, vakum tüpleri, lazer cerrahisi, ısı izolasyonları, dalış elbiseleri, radyasyon ölçüm cihazları, kaliteli çelik üretimi…

Argonun Sağlık ve Çevre Üzerindeki Etkileri

Argon, havadaki partiküllerin, damlacıkların veya sıvıların teneffüs edilmesi yoluyla vücuda absorbe edilebilir. Aşırı argon solunması halinde baş dönmesi, baş ağrısı, nefes darlığı, bulantı, kusma, bilinç kaybı gibi belirtiler oluşabilir. Bazı durumlarda ölüme bile yol açabilmektedir. Sıvı argonun cilde veya göze temas etmesi halinde dondurucu ve tahrip edici etkiler bırakır.

Argonun ekolojik anlamda çevreye bilinen bir zararı bulunmuyor. Doğal ortamlarda oluşur ve çevreye hızla yayılabilir. Bitkiler ve hayvanlar üzerinde de olumsuz etkileri tespit edilememiştir. Tuzlu ve tatlı sulardaki argon miktarının da su canlıları üzerindeki etkileri bilinmiyor. Ozonun incelmesine yol açan bir zararı da bulunmuyor. Denizi de kirletmeyen bir gazdır aynı zamanda.

Argon Tedavisi Araştırmaları

Argonun bazı hastalıkların tedavisinde kullanılması için son yıllarda hayvanlar üzerinde yapılan araştırmalar belli bir noktaya geldi. Son araştırmalara göre argonun, beyin hasarlarının tedavisinde kullanılan ksenon gazının maliyetinin yüksek olması sebebiyle bu tedavide ksenona alternatif olabileceği değerlendiriliyor. Bu çerçevede beyin hasarlarını önlemek için argon kullanılması gündemde. Hayvanlar üzerinde yapılan bazı araştırmalara göre, argon tedavisinin beyin hücresi ölümünü yüzde 15-25 oranında azalttığı yönünde bazı tespitler var. Argonun bu etkisinin nedeni, yani hücre ölümünü nasıl engellediği henüz tam olarak bilinmiyor. Beyindeki hasarlara tepki olarak hücrelerin kendiliğinden yok olmasını önlemek için argonun harekete geçtiği şeklinde değerlendirmeler yapılıyor. Hayvanlar üzerindeki deneylerin sonuçlarına göre argonlu tedavi uygulamalarının insanlar üzerinde de denenmesi planlanıyor.

Araştırmalar sürerken argonun beyin üzerinde olumsuz etkileri olabileceğine yönelik bazı uyarlar da yapılıyor. Argonun beyni genel olarak koruduğu yönünde tespitler yapılsa da, argonla yapılan tedavide beynin bazı alanlarında hasarın arttığı şeklinde iddialar var. Anlaşılan “argonla tedavi” için bir müddet daha araştırma yapılması gerekiyor.

Bilim adamlarının Antarktika ve Gröland’daki buz kütlelerinde yaptıkları araştırmalarda da, buzdaki argon, nitrojen ve diğer gazların konsantrasyonları ölçülüyor. Bu ölçümlerde argon izotoplarının oranı, belirli bir süre boyunca ortalama sıcaklık verilerinin belirlemesinde yardımcı rol oynuyor.

Bunları Biliyor musunuz?

• Asal gazlar içinde ilk olarak keşfedilen gaz argondur. Argondan sonra sırasıyla kripton, xenon (ksenon) ve neon gazları keşfedilmiştir.
  
• “Argon-40” izotopunun miktarı ölçülerek minerallerin ve meteorların jeolojik yaşları saptanır.
  
• Maden sularında argon gazı bulunur.
  
• Çift camlarda yalıtımı sağlayan hava boşluğunu argon oluşturur.
  
• Lüks otomobillerin lastiklerindeki havada argon kullanılır. Argon, otomobil lastiklerini koruyarak yol gürültüsünü azaltır.
  
• Asil gazlardan olan neondan 65 kat daha ucuzdur.
  
• Dalgıçların vücutlarını sıcak tutmak için dalış elbiselerine argon pompalanır.
  
• Teneffüs ettiğimiz havada çok az da olsa argon bulunur; ancak bu miktar insan sağlığına zarar vermez.
  
• Çok etkisiz olan argon gazının insanlar gibi bütün canlı organizmalar üzerinde hiçbir etkisi yoktur.