Argon

{{{Nome}}}
; 18	Ar
Generalità
Nome, simbolo, numero atomico	{{{Nome}}}, Ar, 18
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Configurazione elettronica	<img alt="Configurazione elettronica" src="//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/2d/Elektronskal_18.svg/250px-Elektronskal_18.svg.png" decoding="async" width="125" height="125" class="mw-file-element" data-file-width="500" data-file-height="500"/> Configurazione elettronica
Proprietà atomiche
Massa atomica	{{{Massa_atomica}}}
Configurazione elettronica	{{{Configurazione_elettronica}}}
Altre proprietà
Numero CAS	7440-37-1

Template:Infobox elemento chimico

L'argon (o argo) è l'elemento chimico della tavola periodica che ha come simbolo Ar e numero atomico 18. È un gas nobile del periodo 3 e costituisce circa lo 0,93% dell'atmosfera terrestre.

Caratteristiche

L'argon è un elemento chimico estremamente stabile, inodore e insapore sia nella sua forma liquida che in quella gassosa. È due volte e mezzo più solubile in acqua dell'azoto, che ha circa la stessa solubilità dell'ossigeno. Non sono noti dei veri composti chimici contenenti argon, per cui è stato spesso considerato un gas inerte. La sintesi di idrofluoruro di argon (HArF) è stata ottenuta da ricercatori all'università di Helsinki nel 2000. È stato descritto un altro composto a base di fluoro, altamente instabile, ma la notizia non è stata ancora confermata.

Sebbene allo stato attuale non siano documentati altri composti dell'argon, questo elemento può formare clatrati con l'acqua, quando i suoi atomi sono intrappolati in una matrice di molecole d'acqua. Previsioni teoriche e simulazioni al calcolatore hanno trovato alcuni composti di argon che dovrebbero essere stabili, ma non sono ancora note procedure di sintesi per ottenerli.

Applicazioni

L'argon è usato nell'illuminotecnica, perché non reagisce con il filamento incandescente delle lampadine, nemmeno ad alte temperature, quando l'azoto biatomico diventa instabile. Altri usi:

come scudo di gas inerte in molte forme di saldatura, per metalli come il tungsteno e il titanio;
come copertura inerte nella fabbricazione di titanio e altri elementi molto reattivi;
come atmosfera protettiva nella crescita di cristalli di silicio e germanio;
l'argon-39 è usato per molti scopi, soprattutto ice coring. Viene anche usato per datare falde acquifere;
procedure di criochirurgia come la crioablazione usano argon liquido per distruggere cellule cancerose;
i sommozzatori lo usano per gonfiare le mute stagne, grazie al suo potere termoisolante;
per la misurazione delle oscillazioni dei neutrini provenienti dal CERN di Ginevra, nel laboratori dell'INFN scavati all'interno del Gran Sasso.

Storia

Henry Cavendish, nel 1785, sospettò la presenza dell'argon (dal greco argos, "inerte") come costituente dell'aria, ma non fu capace di dimostrarne l'esistenza: la scoperta si deve perciò a Lord Rayleigh e Sir William Ramsay, che nel 1894 lo isolarono per distillazione dall'aria liquida. Fino al 1957 il suo simbolo fu rappresentato dalla sola lettera A.

Disponibilità

L'argon viene isolato per distillazione frazionata dell'aria liquida. L'atmosfera terrestre ne contiene lo 0,94% in volume (1,29% in peso).

Per confronto, l'atmosfera di Marte contiene l'1,6% di Ar-40 e 5 ppm di Ar-36.

Nei processi criogenici di raffreddamento dell'aria per la produzione di gas liquidi (tra i quali azoto, ossigeno e idrogeno), l'aria può essere sottoposta ad una distillazione frazionata che sfrutta i differenti punti di ebollizione di ciascun componente (il punto di ebollizione dell'argon è intermedio tra quello dell'azoto e dell'ossigeno).

Composti

Fino al 1962 si riteneva che l'argon e gli altri gas nobili fossero chimicamente inerti ed incapaci di formare composti; nonostante la loro elevata inerzia, è stato però possibile forzarli a legarsi ad altri atomi. I primi composti di argon sono stati sintetizzati da alcuni ricercatori dell'Università di Helsinki. Per irraggiamento ultravioletto di argon congelato contenente acido fluoridrico hanno ottenuto il fluoroidruro di argon, HArF.

Isotopi

I principali isotopi dell'argon che si trovano sulla Terra sono ⁴⁰Ar, ³⁶Ar e ³⁸Ar. Il ⁴⁰K che esiste in natura decade in ⁴⁰Ar, stabile, con una emivita di 1,25×10⁹ anni attraverso una cattura elettronica ed una emissione di positroni. ⁴⁰Ar è usato per datare le rocce.

Nell'atmosfera terrestre ³⁹Ar viene prodotto per azione dei raggi cosmici. A livello della superficie viene invece prodotto per cattura neutronica dal potassio-39 o per emissione di una particella alfa dal calcio. L'argon-37 si crea dal decadimento del calcio-40 come risultato di esplosioni nucleari sotterranee; la sua emivita è di 35 giorni.

Pericoli per la salute

L'argon non è tossico per l'organismo. Tuttavia concentrazioni molto elevate di questo gas danno luogo a una sintomatologia asfittica, poiché non soddisfa la richiesta di ossigeno della respirazione. A causa del peso specifico dell'argon - che viene usato anche per estinguere incendi con il suo effetto "asfissiante" - questo gas tende a ristagnare negli ambienti, perciò lo stoccaggio di grandi quantità di argon è pericoloso in locali piccoli e chiusi, nel caso di eventuali perdite.