Argon

iso = isotopo
NA = abbondanza in natura
TD = tempo di dimezzamento
DM = modalità di decadimento
DE = energia di decadimento in MeV
DP = prodotto del decadimento

L'argon 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 l'1% dell'atmosfera terrestre.

[modifica] 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.

[modifica] 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 professionisti lo usano per gonfiare le mute stagne, grazie al suo potere termoisolante.

[modifica] 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.

[modifica] Abbondanza

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.

[modifica] 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.

[modifica] 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 inece 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.