在化学元素周期表中，元素Ar，即氩，位于第18族，是一种稀有气体。它的原子序数为18，由18个质子和18个中子组成。氩在自然界中广泛存在，主要以游离态存在于大气中，大约占大气体积的0.93%。尽管它的存在如此普遍，但氩的化学性质却非常不活泼，使得它成为了稀有气体家族中的“安静守护者”。
氩的发现与性质
发现历史
氩的发现归功于英国化学家威廉·拉姆齐。在1894年，拉姆齐在研究氮气时，通过液化和蒸发空气的方法，成功地分离出了一种新的气体。这种气体几乎不与其他元素发生反应，拉姆齐将其命名为“氩”，源自希腊语“论证”一词，意指这种气体“不与任何东西发生作用”。
物理性质
- 颜色与状态：氩是一种无色、无味的惰性气体，在常温常压下为气态。
- 密度：氩的密度略高于空气，其密度大约为1.785 g/L。
- 熔点与沸点：氩的熔点约为-189.2°C，沸点约为-185.8°C。
化学性质
作为稀有气体之一，氩的化学性质非常不活泼。它在标准状态下几乎不与其他元素发生化学反应，因此在工业上常被用作保护气体，以防止其他物质在高温或高能环境下氧化或腐蚀。
氩的应用
工业应用
- 保护气体：在金属加工、焊接和电子设备制造过程中，氩气常被用作保护气体，以防止材料受到氧化。
- 照明：氩气在放电管中可以产生稳定的电弧，因此被用于制作氩灯。
- 气瓶填充：氩气由于其稳定性和惰性，常被填充在特殊气瓶中，用于潜水、医疗等领域。
医疗应用
- 氩氦刀：在医疗领域，氩气常用于氩氦刀手术，这种手术通过液态氩和氦的快速膨胀来摧毁肿瘤组织。
氩的提取与储存
提取方法
- 空气分离法：目前，工业上主要采用液化和分馏空气的方法来提取氩。通过将空气冷却至液态，然后在不同温度下逐步分离出各组分气体。
储存方法
- 液态储存：氩气通常以液态形式储存于特制的储存罐中，这些储存罐通常由不锈钢或其它耐低温材料制成。
- 气态储存：在需要较大使用量的情况下，也可以将氩气以气态储存，并使用专门的气瓶或管道系统进行输送。
结论
氩，作为稀有气体家族中的一员，以其不活泼的化学性质而著称。尽管它在大气中含量丰富，但由于其独特的物理和化学特性，使得它在工业、医疗等领域有着广泛的应用。未来，随着科技的发展，相信氩的应用领域将会进一步扩大。