Свойства аргона Ar, плотность аргона и его теплопроводность

Свойства аргона (газ) при различных температурах

В таблице представлены теплофизические свойства аргона в газообразном состоянии при нормальном атмосферном давлении в зависимости от температуры.
Свойства аргона в таблице указаны при температуре от 0 до 600 °С.

Как видно по данным таблицы, с ростом температуры значения таких свойств аргона, как плотность и число Прандтля снижаются, а теплопроводность, вязкость и температуропроводность, напротив, растут.

Например, при температуре 273К (0°С) теплопроводность аргона составляет величину 0,0165 Вт/(м·град), а при температуре 600°С теплопроводность аргона увеличивается до значения 0,0394 Вт/(м·град).

В таблице приведены следующие свойства газа:

плотность аргона, кг/м3;
удельная (массовая) теплоемкость, кДж/(кг·град);
коэффициент теплопроводности, Вт/(м·град);
динамическая вязкость, Па·с;
температуропроводность, м2/с;
кинематическая вязкость, м2/с;
число Прандтля.

Примечание: Будьте внимательны! Теплопроводность газа в таблице указана в степени 102. Не забудьте разделить на 100!

Применение

Применения аргона:

в аргоновых лазерах
в лампах накаливания и при заполнении внутреннего пространства стеклопакетов
в качестве защитной среды при сварке (дуговой, лазерной, контактной и т. п.) как металлов, так и неметаллов
в качестве плазмаобразователя в плазматронах при сварке и резке
в пищевой промышленности аргон зарегистрирован в качестве пищевой добавки E938, в качестве пропеллента и упаковочного газа
в качестве огнетушащего вещества в газовых установках пожаротушения

Биологическая роль

Аргон не играет никакой биологической роли.

Физиологическое действие

Инертные газы обладают физиологическим действием, которое проявляется в их наркотическом воздействии на организм. Наркотический эффект от вдыхания аргона проявляется только при барометрическом давлении свыше 0,2 МПа.. Содержание аргона в высоких концентрациях во вдыхаемом воздухе может вызвать головокружение, тошноту, рвоту, потерю сознания и смерть от асфиксии (в результате кислородного голодания).

Периодическая система химических элементов Менделеева

Классификация хим. элементов, устанавливающая зависимость различных свойств элементов от заряда атомного ядра. Система является графическим выражением периодического закона/

Периодическая система элементов

IIA

IIIB

IVB

VIB

VIIB

—-

VIIIB

—-

IIB

IIIA

IVA

VIA

VIIA

VIIIA

Период

1 H Водород

2 He Гелий

3 Li Литий

4 Be Бериллий

5 B Бор

6 C Углерод

7 N Азот

8 O Кислород

9 F Фтор

10 Ne Неон

11 Na Натрий

12 Mg Магний

13 Al Алюминий

14 Si Кремний

15 P Фосфор

16 S Сера

17 Cl Хлор

18 Ar Аргон

19 K Калий

20 Ca Кальций

21 Sc Скандий

22 Ti Титан

23 V Ванадий

24 Cr Хром

25 Mn Марганец

26 Fe Железо

27 Co Кобальт

28 Ni Никель

29 Cu Медь

30 Zn Цинк

31 Ga Галлий

32 Ge Германий

33 As Мышьяк

34 Se Селен

35 Br Бром

36 Kr Криптон

37 Rb Рубидий

38 Sr Стронций

39 Y Иттрий

40 Zr Цирконий

41 Nb Ниобий

42 Mo Молибден

(43) Tc Технеций

44 Ru Рутений

45 Rh Родий

46 Pd Палладий

47 Ag Серебро

48 Cd Кадмий

49 In Индий

50 Sn Олово

51 Sb Сурьма

52 Te Теллур

53 I Иод

54 Xe Ксенон

55 Cs Цезий

56 Ba Барий

72 Hf Гафний

73 Ta Тантал

74 W Вольфрам

75 Re Рений

76 Os Осмий

77 Ir Иридий

78 Pt Платина

79 Au Золото

80 Hg Ртуть

81 Tl Таллий

82 Pb Свинец

83 Bi Висмут

(84) Po Полоний

(85) At Астат

86 Rn Радон

87 Fr Франций

88 Ra Радий

(104) Rf Резерфордий

(105) Db Дубний

(106) Sg Сиборгий

(107) Bh Борий

(108) Hs Хассий

(109) Mt Мейтнерий

(110) Ds Дармштадтий

(111) Rg Рентгений

(112) Cp Коперниций

(113) Uut Унунтрий

(114) Uuq Унунквадий

(115) Uup Унунпентий

(116) Uuh Унунгексий

(117) Uus Унунсептий

(118) Uuo Унуноктий

(119) Uue Унуненний

(120) Ubn Унбинилий

Лантаноиды *

57 La Лантан

58 Ce Церий

59 Pr Празеодим

60 Nd Неодим

(61) Pm Прометий

62 Sm Самарий

63 Eu Европий

64 Gd Гадолиний

65 Tb Тербий

66 Dy Диспрозий

67 Ho Гольмй

68 Er Эрбий

69 Tm Тулий

70 Yb Иттербий

71 Lu Лютеций

Актиноиды **

89 Ac Актиний

90 Th Торий

91 Pa Протактиний

92 U Уран

(93) Np Нептуний

(94) Pu Плутоний

(95) Am Америций

(96) Cm Кюрий

(97) Bk Берклий

(98) Cf Калифорний

(99) Es Эйнштейний

(100) Fm Фермий

(101) Md Менделевий

(102) No Нобелей

(103) Lr Лоуренсий

Химические семейства элементов периодической таблицы

Щелочные металлы	Щёлочноземельные металлы	Лантаноиды	Актиноиды	Переходные металлы
Лёгкие металлы	Полуметаллы	Неметаллы	Галогены	Инертные газы

Плотность аргона при различных температурах и давлениях

В таблице указаны значения плотности аргона в газообразном состоянии при различных температурах и давлениях. Плотность аргона в таблице указана при температуре от -203 до 4727 °С и давлении от 0,01 до 1013 атмосфер.

По данным таблицы при давлении 507 атмосфер и температуре -173 °С газообразный аргон имеет максимальную плотность 1430 кг/м3. Минимум плотности аргона достигается при разряжении 0,01 атм. и температуре 4727 °С (плотность составляет 0,00097 кг/м3).

Теплопроводность аргона при различных температурах

В таблице указаны значения теплопроводности аргона в газообразном состоянии при нормальном атмосферном давлении в зависимости от температуры. Теплопроводность в таблице указана при температуре от 90 до 2000 К.

Из таблицы следует, что теплопроводность аргона в газообразном состоянии при нормальном атмосферном давлении (1 бар) с ростом температуры также растет и достигает при 2000 К значения 0,0667 Вт/(м·град). Примечание: Будьте внимательны! Теплопроводность аргона указана в степени 103. Не забудьте разделить на 1000!

История открытия

История открытия аргона начинается в 1785 году, когда английский физик и химик Генри Кавендиш, изучая состав воздуха, решил установить, весь ли азот воздуха окисляется.

Дальнейшая история открытия аргона связана с именем Рэлея, который несколько лет посвятил исследованиям плотности газов, особенно азота.

У известного уже в то время английского химика Уильяма Рамзая также не было готового ответа, но он предложил Рэлею своё сотрудничество. Интуиция побудила Рамзая предположить, что азот воздуха содержит примеси неизвестного и более тяжёлого газа, а Дьюар обратил внимание Рэлея на описание старинных опытов Кавендиша (которые уже были к этому времени опубликованы).

Большую роль в изучении нового газа сыграл спектральный анализ. Спектр выделенного из воздуха газа с его характерными оранжевыми, синими и зелёными линиями резко отличался от спектров уже известных газов. Уильям Крукс, один из виднейших спектроскопистов того времени, насчитал в его спектре почти 200 линий. Уровень развития спектрального анализа на то время не дал возможности определить, одному или нескольким элементам принадлежал наблюдаемый спектр. Несколько лет спустя выяснилось, что Рамзай и Рэлей держали в своих руках не одного незнакомца, а нескольких — целую плеяду инертных газов.

7 августа 1894 года в Оксфорде, на собрании Британской ассоциации физиков, химиков и естествоиспытателей, было сделано сообщение об открытии нового элемента, который был назван аргоном.

Теплопроводность аргона в газообразном состоянии при высоких температурах

В таблице приведены значения теплопроводности аргона в газообразном состоянии при нормальном атмосферном давлении при высоких температурах. Теплопроводность в таблице дана при температуре от 1500 до 5000 К (от 1227 до 4727 °С).

Из таблицы видно, что теплопроводность аргона при высоких температурах с ростом температуры также увеличивается и равна при 5000 К значению 0,131 Вт/(м·град). Примечание: Будьте внимательны! Теплопроводность указана в степени 103. Не забудьте разделить на 1000!

Страница 3: ГОСТ 10157-79. Аргон газообразный и жидкий. Технические условия (41816)

1,662 — плотность газообразного аргона при нормальных условиях, кг/м3;

1,392 — плотность жидкого аргона при нормальном давлении, кг/дм3.

Коэффициент (К) для вычисления объема газа в баллоне в м3 при нормальных условиях 20 ??С и 101,3 кПА (. рт. ст.)

Температура газа в баллоне, °С	Избыточное давление газа в баллоне, МПа (кгс/см2)
9,8	11,8	13,7	14,2	14,7	15,2	15,7	16,2	16,7	17,7	19,6	21,6
(100)	(120)	(140)	(145)	(150)	(155)	(160)	(165)	(170)	(180)	(200)	(220)
-50	0,157	0,193	0,231	0,240	0,249	0,258	0,267	0,276	0,284	0,300	0,331	0,363
-40	0,145	0,178	0,211	0,219	0,227	0,236	0,243	0,251	0,259	0,274	0,303	0,333
-35	0,140	0,171	0,203	0,211	0,218	0,226	0,234	0,241	0,248	0,263	0,291	0,319
-30	0,135	0,165	0,195	0,203	0,210	0,217	0,224	0,232	0,239	0,253	0,280	0,307
-25	0,131	0,159	0,188	0,195	0,202	0,209	0,216	0,223	0,230	0,243	0,269	0,296
-20	0,127	0,154	0,181	0,188	0,195	0,202	0,209	0,215	0,222	0,235	0,259	0,285
-15	0,123	0,149	0,175	0,182	0,189	0,195	0,202	0,208	0,215	0,227	0,252	0,276
-10	0,120	0,145	0,170	0,177	0,183	0,189	0,195	0,202	0,208	0,220	0,243	0,267
-5	0,116	0,141	0,165	0,171	0,178	0,184	0,190	0,196	0,202	0,213	0,236	0,260
0	0,113	0,137	0,161	0,167	0,173	0,178	0,184	0,190	0,196	0,207	0,229	0,252
+5	0,110	0,134	0,157	0,162	0,168	0,174	0,179	0,185	0,190	0,201	0,223	0,245
+10	0,108	0,132	0,153	0,158	0,164	0,169	0,175	0,180	0,185	0,196	0,217	0,238
+15	0,105	0,128	0,149	0,154	0,159	0,165	0,170	0,175	0,181	0,191	0,212	0,232
+20	0,103	0,124	0,145	0,150	0,155	0,161	0,166	0,171	0,176	0,186	0,206	0,227
+25	0,101	0,121	0,142	0,147	0,152	0,157	0,162	0,167	0,172	0,182	0,201	0,221
+30	0,099	0,119	0,139	0,144	0,149	0,154	0,158	0,163	0,168	0,178	0,196	0,216
+35	0,097	0,116	0,136	0,140	0,145	0,150	0,155	0,160	0,164	0,174	0,192	0,211
+40	0,095	0,114	0,133	0,137	0,142	0,147	0,152	0,156	0,161	0,170	0,188	0,206
+50	0,091	0,109	0,128	0,132	0,137	0,141	0,146	0,150	0,154	0,163	0,180	0,198

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Справочное

Значение коэффициента К2 для приведения объема газа к нормальным условиям

Температура, ??С	Показания барометра, кПа (мм рт. ст.)
93,3	94,6	96,0	97,2	98,6	100,0	101.3	102,6
(700)	(710)	(720)	(730)	(740)	(750)	(760)	(770)
К2
10	0,953	0,967	0,980	0,993	1,007	1,021	1,035	1,049
12	0,946	0,960	0,974	0,985	1,000	1,014	1,028	1,042
14	0,940	0,954	0,967	0,979	0,993	1,007	1,021	1,035
16	0,934	0,947	0,960	0,972	0,986	1,000	1,014	1,028
18	0,927	0,940	0,954	0,966	0,979	0,993	1,007	1,021
20	0,921	0,934	0,947	0,959	0,973	0,987	1,000	1,014
22	0,915	0,928	0,941	0,952	0,966	0,980	0,993	1,007
24	0,908	0,921	0,934	0,946	0,960	0,973	0,986	1,000
26	0,903	0,915	0,928	0,940	0,953	0,966	0,979	0,993
28	0,896	0,909	0,922	0,933	0,947	0,960	0,973	0,987
30	0,890	0,903	0,916	0,927	0,941	0,954	0,967	0,980
32	0,885	0,897	0,910	0,921	0,934	0,947	0,961	0,974
34	0,879	0,891	0,904	0,915	0,928	0,941	0,954	0,967
35	0,876	0,889	0,901	0,912	0,925	0,938	0,951	0,964

ПРИЛОЖЕНИЕ 2.(Измененная редакция, Изм. № 1).

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. (Исключено, Изм. № 2).

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Обязательное

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМНОЙ ДОЛИ ВОДЯНЫХ ПАРОВ КОНДЕНСАЦИОННЫМ МЕТОДОМ

Объемную долю водяных паров определяют приборами конденсационного типа с пороговой чувствительностью не выше 1,5 млн-1 (pmm).

Относительная погрешность прибора не должна превышать 10 %.

Метод основан на измерении температуры насыщения газа водяными парами при появлении росы на охлажденной зеркальной поверхности.

Анализ проводят по инструкции, приложенной к прибору.

Объемную долю водяных паров в соответствии с найденной температурой насыщения определяют по табл. 1.

Таблица 1

Объемная доля водяных паров, млн-1 (ppm)	Температура насыщения, oС	Объемная доля водяных паров, млн-1 (ppm)	Температура насыщения, oС
2,55	-70	23,4	-54
3,44	-68	31,1	-52
4,60	-66	39,4	-50
6,10	-64	49,7	-48
8,07	-62	63,2	-46
10,6	-60	80	-44
14,0	-58	101	-42
18,3	-56	127	-40

Примечание. Объемная доля, равная 1 млн-1, соответствует 1 ?? 10-4 %.

За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, относительное расхождение между которыми не превышает допускаемое расхождение, равное 10 %.

Допускаемая относительная суммарная погрешность результата анализа ±25 % при доверительной вероятности Р = 0,95.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4. (Измененная редакция, Изм. № 3).

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Рекомендуемое

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМНОЙ ДОЛИ СУММЫ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ

А. Определение объемной доли двуокиси углерода, получаемой при окислении углеродсодержащих соединений окисью меди (по п. 4.6.2 настоящего стандарта).

1. Аппаратура, материалы и реактивы

Хроматограф с детектором по теплопроводности с порогом чувствительности по пропану при газе-носителе гелии не выше 2 ?? 10-5 мг/см3 и газохроматографической колонкой длиной , внутренним диаметром , наполненной активным углем.

Концентратор — U-образный. Для изготовления берется трубка из нержавеющей стали 6 ?? , длиной . Концентратор наполняется измельченным лабораторным стеклом. К концентрату присоединяют стеклянный переходник (черт. 1) с отростком и пробкой для ввода пробы.

Сосуд Дьюара стеклянный, вместимостью около 0,5 дм3.

Счетчик газовый барабанный (с жидкостным затвором) типа РГ-700.

Оборудование вспомогательное для хроматографического анализа:

лупа измерительная по ГОСТ 25706 16х увеличением с ценой деления ;

линейка металлическая по ГОСТ 427;

Стеклянный переходник с пробкой

Черт. 1

набор сит «Физприбор» или сита аналогичного типа; шприцы медицинские инъекционные типа Рекорд по ГОСТ 22967, вместимостью 2, 5, 10 см3;

секундомер механический;

расходомер пенный.

Кислород жидкий технический по ГОСТ 6331.

Гелий газообразный очищенный с объемной долей двуокиси углерода не более 0,0001 %.

Смесь поверочная газовая с объемной долей двуокиси углерода в азоте 0,50 % — ГСО № 3765-87 по Госреестру.

Уголь активный марки СКТ, фракция с частицами размером 0,2 — высушенный при 150 ??С в течение 4 ч.

Стекло лабораторное, измельченное в фарфоровой ступке. Фракцию с частицами размером 0,2 — промывают горячей дистиллированной водой и высушивают при 150 ??С в течение 4 ч.

Сетка медная с размером ячейки 0,1- или волокно стеклянное по ГОСТ 10727.

2. Подготовка к анализу

Газохроматографическую колонку наполняют активным углем; поверх слоя угля укладывают слой стеклянного волокна толщиной 8 — . Затем колонку укрепляют в термостате хроматографа и, не присоединяя к детектору, дополнительно высушивают при 150 ??С в течение 8 ч в токе газа-носителя при расходе 30 см3/мин.

Теплопроводность аргона при различных температурах и давлениях

В таблице даны значения теплопроводности аргона в жидком и газообразном состояниях при различных температурах и давлениях. Теплопроводность указана при температуре от 90 до 1400 К и давлении от 1 до 600 атмосфер.

По данным таблицы максимальная теплопроводность аргона достигается при давлении 600 бар и температуре 100 К (теплопроводность равна 0,14 Вт/(м·град)). Примечание: Будьте внимательны! Теплопроводность указана в степени 103. Не забудьте разделить на 1000!

Теплопроводность аргона при низких температурах и давлениях

В таблице представлены значения теплопроводности аргона в ионизированном состоянии при сверхнизкой температуре и давлении (разряжении) Теплопроводность в таблице дана в размерности ккал/(м·час·град)

при температуре от 2 до 30 К и разряжении до 0,0004 атмосферы.

По данным таблицы видно, что максимальная теплопроводность ионизированного аргона равна 3,76 ккал/(м·час·град).

Источники: 1. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. 2. Чиркин В.С. Теплофизические свойства материалов ядерной техники.

Меры безопасности

Применение технического газа аргона не требует специальных мер предосторожности. Этот газ обладает высокими экологическими свойствами. Это природный газ, который не претерпевает никаких технологических изменений. При этом аргон не отличается повышенной взрывоопасностью. Технология транспортировки и хранения газовых баллонов, наполненных аргоном, соответствует требованиям, применяемым для остальных технических газов.

Источники

https://MetalListen.ru/raboty-s-metallami/argon-primenenie.html
https://www.gaz-kom.ru/katalog/texnicheskie-gazyi/argon/
https://himsnab-spb.ru/article/ps/ar/
https://ballonis.ru/stati/gaz-argon-tehnicheskie-harakteristiki-i-primenenie