ஆர்கான்

18 என்ற அணு எண்ணால் அடையாளப்படுத்தப்பட்டு ஓர் அரிய வாயுவாக இது வகைப்படுத்தப்படுகிறது. 0.934 சதவீதம் என்ற அளவில் (மில்லியனுக்கு 9340 பகுதிகள்) பூமியின் வளிமண்டலத்தில் காணப்படும் மூன்றாவது-அதிகமான வாயு ஆர்கான் ஆகும். நீராவியை விட ஆர்கான் வாயு இரண்டு மடங்கு அதிகமாக உள்ளது (சராசரியாக மில்லியனுக்கு 4000 பகுதிகள்). கார்பன் டை ஆக்சைடை விட 23 மடங்கு அதிகமாகவும் (மில்லியனுக்கு 400 பகுதிகள்) நியானை விட 500 மடங்கு (மில்லியனுக்கு 18 பகுதிகள்) அதிகமாகவும் உள்ளது. ஆர்கான் என்பது பூமியின் மேலோட்டில் 0.00015% அளவுக்கு அடங்கியுள்ள மிக அதிகமான மந்தவாயுவுமாகும்.

ஆர்கான்
18Ar
Ne ↑ Ar ↓ Kr தனிம அட்டவணை குளோரின் ← ஆர்கான் → பொட்டாசியம்
தோற்றம்
colorless gas exhibiting a lilac/violet glow when placed in an electric field
பொதுப் பண்புகள்
பெயர், குறியீடு, எண்	ஆர்கான், Ar, 18
உச்சரிப்பு	/ˈɑːrɡɒn/
நெடுங்குழு, கிடை வரிசை, குழு	18, 3, p
நியம அணு நிறை (அணுத்திணிவு)	{{{atomic mass}}}
இலத்திரன் அமைப்பு	[Ne] 3s2 3p6 2, 8, 8
வரலாறு
கண்டுபிடிப்பு	1894
இயற்பியற் பண்புகள்
நிலை	gas
அடர்த்தி	(0 °C, 101.325 kPa) 1.784 g/L
திரவத்தின் அடர்த்தி கொ.நி.யில்	1.3954 g·cm−3
உருகுநிலை	83.81 K, −189.34 °C, −308.81 °F
கொதிநிலை	87.302 K, −185.848 °C, −302.526 °F
மும்மைப் புள்ளி	83.8058 K (-189°C), 68.89 kPa
மாறுநிலை	150.687 K, 4.863 MPa
உருகலின் வெப்ப ஆற்றல்	1.18 கி.யூல்·மோல்−1
வளிமமாக்கலின் வெப்ப ஆற்றல்	6.53 கி.யூல்·மோல்−1
வெப்பக் கொண்மை	20.85 யூல்.மோல்−1·K−1
ஆவி அழுத்தம்
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k at T (K)   47 53 61 71 87
அணுப் பண்புகள்
ஒக்சியேற்ற நிலைகள்	0
மின்னெதிர்த்தன்மை	no data (பாலிங் அளவையில்)
மின்மமாக்கும் ஆற்றல் (மேலும்)	1வது: {{{1st ionization energy}}} kJ·mol−1
	2வது: {{{2nd ionization energy}}} kJ·mol−1
	3வது: {{{3rd ionization energy}}} kJ·mol−1
பங்கீட்டு ஆரை	106±10 pm
வான்டர் வாலின் ஆரை	188 பிமீ
பிற பண்புகள்
படிக அமைப்பு	face-centered cubic
காந்த சீரமைவு	diamagnetic
வெப்ப கடத்துத் திறன்	17.72×10-3  W·m−1·K−1
ஒலியின் வேகம்	323 மீ.செ−1]]
CAS எண்	7440-37-1
மிக உறுதியான ஓரிடத்தான்கள் (சமதானிகள்)
முதன்மைக் கட்டுரை: ஆர்கான் இன் ஓரிடத்தான்
iso NA அரைவாழ்வு DM DE (MeV) DP 36Ar 0.334% 36Ar இது 18 நொதுமிகளுடன் நிலையான ஓரிடத்தான்கள் 37Ar செயற்கை 35 d ε 0.813 37Cl 38Ar 0.063% 38Ar இது 20 நொதுமிகளுடன் நிலையான ஓரிடத்தான்கள் 39Ar அரியது 269 y β− 0.565 39K 40Ar 99.604% 40Ar இது 22 நொதுமிகளுடன் நிலையான ஓரிடத்தான்கள் 41Ar செயற்கை 109.34 min β− 2.49 41K 42Ar செயற்கை 32.9 y β− 0.600 42K 36 Ar and 38 Ar content may be as high as 2.07% and 4.3% respectively in natural samples. 40 Ar is the remainder in such cases, whose content may be as low as 93.6%.
பார் உரை தொகு ·சா

பூமியின் வளிமண்டலத்தில் காணப்படும் அனைத்து ஆர்கான்களும் கதிரியக்க ஆர்கான்-40 ஆகும். பூமியின் மேலோட்டில் காணப்படும் பொட்டாசியம் -40 கதிரியக்கச் சிதைவின் மூலம் பெறப்பட்டதாகும். பிரபஞ்சத்தில், ஆர்கான்-36 என்பது மிகவும் பொதுவான ஆர்கான் ஐசோடோப்பாகும். ஏனெனில் மீவிண்மீன் வெடிப்புச்சிதறலில் விண்மீன் அணுக்கருத் தொகுப்பாக்கம் மூலம் இது எளிதாக உற்பத்தியாகிறது.

ஆர்கான் என்ற பெயர் 'சோம்பேறி' அல்லது 'செயலற்றது' என்று பொருள்படும் ஆர்கோசு என்ற கிரேக்கச் சொல்லில் இருந்து பெறப்பட்டதாகும். ஆர்கான் வாயு எந்த ஒரு வேதிவினையிலும் பங்கேற்பதில்லை. வெளிப்புற அணுக்கூடில் எட்டு எலக்ட்ரான்கள் முழுமையாக நிரம்பியிருப்பதால் ஆர்கான் நிலையானதாகவும் மற்ற தனிமங்களுடன் பிணைப்பை உருவாக்க முடியாமலும் உள்ளது. ஆர்கான் வாயுவின் மும்மைப்புள்ளி வெப்பநிலையான 83.8058 கெல்வின் என்ற வெப்பநிலையே 1990 ஆம் ஆண்டின் பன்னாட்டு வெப்பநிலை அளவில் வரையறுக்கப்பட்டதொரு நிலையான புள்ளியாகும்.

திரவ காற்றின் பகுதியளவு வடிகட்டுதலால் ஆர்கான் தொழில்துறை ரீதியாக பிரித்தெடுக்கப்படுகிறது. பெரும்பாலும் பற்றவைத்தல் மற்றும் பிற உயர் வெப்ப தொழில்துறை செயல்முறைகளில் ஒரு மந்த கவச வாயுவாக பயன்படுத்தப்படுகிறது. சாதாரணமாக செயல்படாத பொருட்கள் இங்கு எதிர்வினையாற்றுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, கிராஃபைட் எரிவதைத் தடுக்க கிராஃபைட் மின்சார உலைகளில் ஆர்கான் சுற்றுச்சூழல் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒளிரும் விளக்குகளிலும் பிற வாயு வெளியேற்ற குழாய்களிலும் ஆர்கான் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஆர்கான் வாயு ஒரு தனித்துவமான நீல-பச்சை வாயு சீரொளீயை உருவாக்குகிறது. நின்றொளிரும் துவக்கிகளிலும் ஆர்கான் வாயு பயன்படுத்தப்படுகிறது.

 

ஆர்கான் வாயு தண்ணீரில் கிட்டத்தட்ட பிராணவாயு போன்றே கரைகிறது. நைட்ரஜன் வாயுவைக் காட்டிலும் 2.5 அளவு அதிகமாக தண்ணீரில் கரையும் திறனைக் கொண்டிருக்கிறது. ஆர்கான் வாயு நிறமற்றது, மணமற்றது, தீப்பிடிக்காதது மற்றும் திண்மம், திரவம் , வாயு ஆகிய மூன்று நிலைகளிலும் நச்சுத்தன்மையற்றது. ஆர்கான் வாயு பெரும்பாலான நிலைமைகளிலும் வேதியியல் ரீதியாக செயலற்றதாகும். அறை வெப்பநிலையில் உறுதிப்படுத்தப்பட்ட நிலையான சேர்மங்கள் எதையும் ஆர்கான் உருவாக்காது.

ஆர்கான் வாயு ஒரு மந்த வாயு என்றாலும், இது பல்வேறு தீவிர சிறப்பு நிலைமைகளின் கீழ் சில சேர்மங்களை உருவாக்க முடியும். புளோரின் மற்றும் ஐதரசன் தனிமங்களை பயன்படுத்தி 17 கெல்வின் வெப்பநிலைக்குக் கீழ் சற்றே நிலையான ஆர்கான் சேர்மமான ஆர்கான் புளோரோ ஐதரைடு என்ற சேர்மத்தின் உருவாக்கம் இதற்கு உதாரணமாகும். ஆர்கானின் நடுநிலையான அடிநிலை வேதியியல் சேர்மங்கள் தற்போது ஆர்கான்புளோரோ ஐதரைடு சேர்மத்திற்கு மட்டுப்படுத்தப்பட்டிருந்தாலும், ஆர்கானின் அணுக்கள் நீர் மூலக்கூறுகளின் வலைப்பின்னலில் சிக்கிக் கொள்ளும்போது கிளாத்தரேட்டுகள் எனப்படும் கூடு கட்டமைப்பு சேர்மங்களாக உருவாகின்றன. ArH⁺ போன்ற அயனிகளும் ArF போன்ற கிளர்ச்சி நிலை அணைவுச் சேர்மங்களும் நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளன. கோட்பாட்டு நிலை கணக்கீடு இன்னும் பல ஆர்கான் சேர்மங்களை முன்னறிவிக்கிறது. அவை நிலைப்புத்தன்மையும் கொண்டிருக்க வேண்டும். ஆனால் இன்னும் அவை தயாரிக்கப்படவில்லை.

 

செயலற்றது என்ற பொருள் கொண்ட கிரேக்க மொழிச் சொல்லிலிருந்து ஆர்கான் அதன் வேதியியல் செயலற்ற தன்மையைக் குறிக்கும் வகையில் பெயரிடப்பட்டது. முதன் முதலாகக் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட இந்த மந்த வாயுவின் இரசாயனப் பண்பு பெயராளர்களைக் கவர்ந்தது. இந்த செயலற்ற மந்த வாயு காற்றின் ஓர் அங்கமாக இருக்கலாம் என 1785 ஆம் ஆண்டில் என்றி கேவண்டிசு என்பவரால் சந்தேகிக்கப்பட்டது.

1894 ஆம் ஆண்டு இலார்டு ரேலி மற்றும் சர் வில்லியம் ராம்சே ஆகியோர் இலண்டன் பல்கலைக்கழக கல்லூரியில் ஆக்சிசன், கார்பன் டை ஆக்சைடு, நீர் மற்றும் நைட்ரசன் ஆகியவற்றை சுத்தமான காற்றின் மாதிரியிலிருந்து அகற்றி ஆர்கானை முதன்முதலில் காற்றில் இருந்து தனிமைப்படுத்தினர். என்றி கேவென்டிசின் பரிசோதனையைப் பிரதியெடுப்பதன் மூலம் இவர்கள் முதலில் இதை நிறைவேற்றினர். அவர்கள் வளிமண்டலக் காற்றை கூடுதல் ஆக்சிசனுடன் ஒரு சோதனைக் குழாயில் (A) சேகரித்தனர். அதை ஒரு பெரிய அளவிலான நீர்த்த காரக் கரைசலில் (B) தலைகீழாக வைத்தனர், கேவென்டிசு தன் பரிசோதனையில் அசலாகப் பயன்படுத்திய பொட்டாசியம் ஐதராக்சைடு கரைசல் இங்கும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. U-வடிவ கண்ணாடி குழாய்களால் (CC) தனிமைப்படுத்தப்பட்ட கம்பிகள் மூலம் மின்னோட்டத்தை செலுத்தினர். இந்த அமைப்பு காரக் கரைசலில் இருந்து காப்பிடப்பட்டும், பிளாட்டினம் கம்பி மின்முனைகளைச் சுற்றி மூடப்பட்டும், கம்பிகளின் முனைகளை (டிடி) வாயுவுக்குள் வெளிப்படுத்தப்பட்டது. சிறப்பு மின்கலன்கள் மூலம் இவர்கள் மின்வில்லை இயக்கினர். காரக் கரைசல் வில் மூலம் உற்பத்தி செய்யப்படும் நைட்ரசனின் ஆக்சைடுகளையும் கார்பன் டை ஆக்சைடையும் உறிஞ்சியது. குறைந்தபட்சம் ஒரு மணிநேரம் அல்லது இரண்டு மணிநேரங்களுக்கு வாயுவின் அளவு குறையாத வரை அவர்கள் மின்வில்லை இயக்கினர். இந்நிலையில் வாயுவை ஆய்வு செய்தபோது நைட்ரசனின் நிறமாலை கோடுகள் மறைந்தன. மீதமுள்ள ஆக்சிசன் கார பைரோகலேட்டுடன் வினைபுரிந்து வெளியேறியது. வினைத்திறன் ஏதுமில்லாத வாயு எஞ்சியிருந்தது. அதை இவர்கள் ஆர்கான் என்று அழைத்தனர்.

வாயுவை தனிமைப்படுத்துவதற்கு முன், இரசாயனச் சேர்மங்களிலிருந்து தயாரிக்கப்படும் நைட்ரசன் வளிமண்டலத்தில் இருந்து கிடைகும் நைட்ரசனை விட 0.5% இலகுவானது என்று அவர்கள் தீர்மானித்திருந்தனர். வித்தியாசம் சிறியதுதான் என்றாலும் பல மாதங்களுக்கு அவர்களின் கவனத்தை ஈர்க்கும் அளவுக்கு முக்கியத்துவம் பெற்றிருந்தது. நைட்ரசனுடன் காற்றில் மற்றொரு வாயு கலந்திருப்பதாக இறுதியாக அவர்கள் முடிவு செய்தனர். 1882 ஆம் ஆண்டில் எச். எஃப். நியூவால் மற்றும் டபிள்யூ. என். ஆர்ட்லி ஆகியோரின் சுயாதீன ஆராய்ச்சிகள் மூலமாகவும் ஆர்கான் கண்டறியப்பட்டது. காற்றின் உமிழ்வுக் கற்றையில் கிடைத்த புதிய வரிகள் அறியப்பட்ட தனிமங்களின் நிறமாலை வரிகளுடன் பொருந்தவுமில்லை.

1957 ஆம் ஆண்டுவரை ஆர்கானின் குறியீடு A என்றே இருந்தது. ஆனால் இப்போது அது "Ar" என்று குறிக்கப்படுகிறது.

புவியின் வளிமண்டலத்தில் ஆர்கான் வாயு கொள்ளளவில் 0.934% அளவிலும், நிறையளவில் 1.288% அளவிலும் நிரம்பியுள்ளது. சுத்திகரிக்கப்பட்ட ஆர்கான் தயாரிப்புகளின் முதன்மை தொழில்துறை ஆதாரமாக காற்று உள்ளது. ஆர்கான் காற்றில் இருந்து பிரிக்கப்பட்டு தனிமைப்படுத்தப்படுகிறது. பொதுவாக கடுங்குளிர்முறை பின்னக் காய்ச்சி வடித்தல் முறை இதற்காகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த செயல்முறையிலேயே சுத்திகரிக்கப்பட்ட நைட்ரசன், ஆக்சிசன், நியான், கிரிப்டான் மற்றும் செனான் ஆகியவையும் உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றன. பூமியின் மேலோடு மற்றும் கடல்நீரில் முறையே மில்லியனுக்கு 1.2 பகுதிகள் மற்றும் மில்லியனுக்கு 0.45பகுதிகள் ஆர்கான் உள்ளது.

பூமியில் ஆர்கானின் முக்கிய ஐசோடோப்புகள் ⁴⁰Ar (99.6%), ³⁶Ar (0.34%), மற்றும் ³⁸Ar (0.06%) என்ற அளவில் காணப்படுகின்றன. புவியில் இயற்கையாகத் தோன்றும் ⁴⁰K ஐசோடோப்பு 1.25×10⁹ ஆண்டுகள் என்ற அரை ஆயுள் காலத்தால் எலக்ட்ரான் பிடிப்பு அல்லது பாசிட்ரான் உமிழ்வு மூலம் நிலையான ⁴⁰Ar (11.2%) ஐசோடோப்பு ஆகவும், பீட்டா சிதைவின் மூலம் நிலையான ⁴⁰Ca (88.8%) ஆகவும் சிதைகிறது. இந்த பண்புகள் மற்றும் விகிதங்கள் K-Ar காலக்கணிப்பு மூலம் பாறைகளின் வயதை தீர்மானிக்கப் பயன்படுகிறது. பூமியின் வளிமண்டலத்தில் ³⁹Ar ஐசோடோப்பானது அண்டக்கதிர்களின் செயல்பாட்டால் ஆக்கப்படுகிறது. முதன்மையாக ⁴⁰Ar ஐசோடோப்பு ஒரு நியூட்ரான் பிடிப்பு மற்றும் இரண்டு-நியூட்ரான் உமிழ்வுகள் மூலம் செய்யப்படுகிறது. மேற்பரப்பு சூழலில் ³⁹K ஐசோடோப்பானது நியூட்ரான் பிடிப்பு மற்றும் அதைத் தொடர்ந்து புரோட்டான் உமிழ்வு மூலம் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. ³⁷Ar ஐசோடோப்பானது ⁴⁰Ca ஐசோடோப்பின் நியூட்ரான் பிடிப்பிலிருந்து உருவாக்கப்படுகிறது. இங்கு அதைத் தொடர்ந்து மேற்பரப்பு அணு வெடிப்புகளின் விளைவாக ஆல்பா துகள் உமிழ்வு ஏற்படுகிறது. இதன் அரை ஆயுள் காலம் 35 நாட்களாகும்.

சூரிய குடும்பத்தில் உள்ள பல்வேறு பகுதிகளுக்கு இடையில், ஆர்கான் ஐசோடோப்புகளின் கலவை பெரிதும் மாறுபடுகிறது. அங்கு பாறைகளில் உள்ள ⁴⁰K ஐசோடோப்பு சிதைவே ஆர்கானின் முக்கிய ஆதாரமாகும். விண்வெளியிலும் பூமியில் இருப்பதைப் போலவே ⁴⁰Ar ஐசோடோப்பே ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது. விண்மீன் அணுக்கருத் தொகுப்பு செயல்முறையின் மூலம் நேரடியாக உற்பத்தி செய்யப்படும் ஆர்கான், ஆல்பா-செயல்முறை ³⁶Ar ஐசோடோப்பால் ஆதிக்கம் செலுத்தப்படுகிறது. அதற்கேற்ப, சூரியக்குடும்ப ஆர்கானில் 84.6% ³⁶Ar ஐசோடோப்பு இருப்பதாக சூரிய காற்று அளவீடுகள் தெரிவிக்கின்றன. மேலும் புறவெளிக் கோள்களின் வளிமண்டலத்தில் உள்ள மூன்று ஐசோடோப்புகள் (³⁶Ar : ³⁸Ar : ⁴⁰Ar ) 8400 : 1600 : 1 என்ற விகிதத்தில் உள்ளன. புவியின் வளிமண்டலத்தில் ஆரம்ப காலத்தில் இருந்து இருக்கின்ற ³⁶Ar}} ஐசோடோப்பின் குறைந்த மிகுதியுடன் இது முரண்படுகிறது. இது மில்லியனுக்கு வெறும் 31.5 பகுதிகளாகும்.(= 9340 ppmv × 0.337%). பூமியில் உள்ள நியான் (மில்லியனுக்கு 18.18 பகுதிகள்) வாயு மற்றும் கிரகங்களுக்கு இடையேயான வாயுக்கள், ஆய்வுகள் மூலம் அளவிடப்படுகிறது.

கதிரியக்க ⁴⁰Ar ஐசோடோப்பின் ஆதிக்கமே நிலப்பகுதி ஆர்கானின் நிலையான அணு எடை அடுத்த தனிமமான பொட்டாசியத்தை விட அதிகமாக இருப்பதே காரணம் ஆகும். ஆர்கான் கண்டுபிடிக்கப்பட்டபோதிலிருந்தே இது புதிராக இருந்தது. மெண்டலீவ் அணு எடையின் வரிசையில் தனிமங்களை தனது தனிம வரிசை அட்டவணையில் நிலைநிறுத்தினார். ஆனால் ஆர்கானின் செயலற்ற தன்மை வினை கார உலோகத்திற்கு முன் ஒரு இடத்தைப் பரிந்துரைத்தது. என்றி மோசுலி பின்னர் இந்தச் சிக்கலைத் தீர்த்தார். ஆவர்த்தன அட்டவணை உண்மையில் அணு எண்ணின் வரிசையில் அமைக்கப்பட்டிருப்பதை இவர் சுட்டிக் காட்டினார்

 

ஆர்கான் அணு அதன் வெளிப்புற இணைதிறன் கூட்டில் எட்டு எதிர்மின்னிகளைக் கொண்டிருப்பதால் இதன் s மற்றும் p துணைக்கூடுகளும் முழுமைபெற்றுள்ளன. இந்த முழுமையடைந்த இணைதிறன் கூடு ஆர்கானை மிகவும் நிலையானதாகவும் மற்ற தனிமங்களுடன் பிணைவதற்கு வாய்ப்பு இல்லாததாகவும் ஆக்குகிறது. கனமான மந்த வாயுக்களின் சேர்மங்கள் பின்னர் தயாரிக்கப்பட்டிருந்தாலும் கூட, 1962 ஆம் ஆண்டுக்கு முன்பு வரை ஆர்கான் மற்றும் பிற மந்த வாயுக்கள் வேதியியல் ரீதியாக மந்தமானவை என்றும் அவற்றால் சேர்மங்களை உருவாக்க முடியாது என்றுமே கருதப்பட்டன.

தங்குதன் பெண்டகார்போனைலுடன் கூடிய முதல் ஆர்கான் சேர்மம் W(CO)₅Ar 1975 ஆம் ஆண்டில் தனித்துப் பிரிக்கப்பட்டது. இருப்பினும், இக்கண்டுபிடிப்பு அந்த நேரத்தில் பரவலாக அங்கீகரிக்கப்படவில்லை. 2000 ஆம் ஆண்டு ஆகத்து மாதத்தில் மற்றொரு ஆர்கான் சேர்மமான ஆர்கான் புளோரோ ஐதரைடு (HArF), எல்சிங்கி பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்களால், சீசியம் அயோடைடுடன் சிறிதளவு ஐதரசன் புளோரைடு சேர்க்கப்பட்ட உறைந்த ஆர்கானின் மீது புற ஊதா ஒளியை செலுத்துவதன் மூலம் உருவாக்கப்பட்டது. இந்த கண்டுபிடிப்பு முதல் கண்டுபிடிப்பு இல்லாவிட்டாலும், ஆர்கானால் பலவீனமாக பிணைக்கப்பட்ட சேர்மங்களை உருவாக்க முடியும் என்ற அங்கீகாரத்தை ஏற்படுத்தியது. 17 கெல்வின்கள் (−256 °செல்சியசு) வெப்பநிலை வரை நிலைப்புத்தன்மை கொண்டிருந்தது. 2010 ஆம் ஆண்டில் ArCF₂⁺² என்ற சிற்றுறுதி நிலை சேர்மம் கண்டறியப்பட்டது. இது கார்பனைல் புளோரைடு, பாசுசீன் போன்றவற்றை ஒத்த எலக்ட்ரான் எண்ணிக்கையைக் கொண்டிருந்ததும் உணரப்பட்டது. ஆர்கான்-36 ஆர்கோனியம் எனப்படும் ஆர்கான் ஐதரைடு அயனிகளின் வடிவத்தில் விண்மீனிடை ஊடகத்தில் கண்டறியப்பட்டது. இதுவே விண்வெளியில் கண்டறியப்பட்ட முதல் மந்த வாயு மூலக்கூறு ஆகும்.

திண்ம ஆர்கான் ஐதரைடு சேர்மம் (Ar(H₂)₂) MgZn₂ அதே படிக அமைப்பைக் கொண்டுள்ளது. இச்சேர்மம் 4.3 மற்றும் 220 கிகா பாசுக்கல் இடையேயான அழுத்தத்தில் உருவாகிறது, இருப்பினும் இராமன் அளவீடுகள் Ar(H₂) சேர்மத்தில் இல் உள்ள H₂ மூலக்கூறுகள் 175 கிகாபாசுக்கல் அழுத்தத்திற்கு மேல் பிரிகின்றன என்று கூறுகின்றன.

தொழிற்துறை

இச்செயல்முறையானது கடுங்குளிர் காற்றுப் பிரிப்பு அலகில் உள்ள திரவக் காற்றை, பின்னக் காய்ச்சி வடிகட்டுதல் மூலம் தொழில்ரீதியாக ஆர்கான் பிரித்தெடுக்கப்படுகிறது. 77.3 கெல்வின் வெப்பநிலையில் கொதிக்கும் திரவ நைட்ரசனை 87.3 கெல்வின் வெப்பநிலையில் கொதிக்கும் ஆர்கானிலிருந்தும், 90.2 கெல்வின் வெப்பநிலையில் கொதிக்கும் திரவ ஆக்சிசனிலிருந்தும் பிரிக்கும் ஒரு செயல்முறையாகும். ஒவ்வோர் ஆண்டும் உலகம் முழுவதும் சுமார் 700,000 டன் ஆர்கான் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது.

கதிரியக்கச் சிதைவு முறை

புவியில் இயற்கையாகத் தோன்றும் ⁴⁰K ஐசோடோப்பு 1.25×10⁹ ஆண்டுகள் என்ற அரை ஆயுள் காலத்தால் எலக்ட்ரான் பிடிப்பு அல்லது பாசிட்ரான் உமிழ்வு மூலம் நிலையான ⁴⁰Ar (11.2%) ஐசோடோப்பு ஆகவும், பீட்டா சிதைவின் மூலம் நிலையான ⁴⁰Ca (88.8%) ஆகவும் சிதைகிறது. இந்த பண்புகள் மற்றும் விகிதங்கள் K-Ar காலக்கணிப்பு மூலம் பாறைகளின் வயதை தீர்மானிக்கப் பயன்படுகிறது.

 

ஆர்கான் வாயு பல விரும்பத்தக்க பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது:

• ஆர்கான் வாயு வேதியியல் ரீதியாக ஒரு மந்த வாயுவாகும்.
• நைட்ரசன் வாயு போதுமான அளவு மந்தமாக இல்லாதபோது ஆர்கான் வாயு மலிவான ஒரு மாற்று ஆகும்.
• ஆர்கான் வாயு குறைந்த வெப்பக் கடத்துத்திறன் கொண்டது.
• ஆர்கான் வாயு அயனியாக்கம் மற்றும் உமிழ்வு நிறமாலை பயன்பாடுகளுக்கான விரும்பத்தக்க மின்னணு பண்புகள் கொண்டுள்ளது.

மற்ற மந்த வாயுக்களும் இந்த பெரும்பாலான பயன்பாடுகளுக்கு சமமாக பொருந்தும் என்றாலும் ஆர்கான் மிகவும் மலிவானதாகும். ஏனெனில் இது இயற்கையாகவே காற்றில் தோன்றுகிறது. திரவ ஆக்சிசன் மற்றும் திரவ நைட்ரசனின் உற்பத்தியில் கடுங்குளிரான காற்றைப் பிரிக்கும் போது உடன் விளைபொருளாப் பெறப்படுகிறது. காற்றின் முதன்மைக் கூறு என்பதால் பெரிய தொழில்துறை அளவில் பயன்படுத்தப்படுத்த முடிகிறது. ஈலியம் தவிர மற்ற மந்த வாயுக்கள் இந்த வழியில் உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றன என்றாலும் ஆர்கான் அதிக அளவில் உள்ளது. செயலற்றது என்பதால் ஆர்கான் பயன்பாடுகளின் பெரும்பகுதி வெறுமனே பங்கேற்கிறது.

தொழில்துறை செயல்முறைகள்.

சில உயர்-வெப்பநிலை தொழில்துறை செயல்முறைகளில் ஆர்கான் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இங்கு சாதாரணமாக மந்தமாக உள்ள பொருள்கள் வினையில் ஈடுபடுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, கிராஃபைட் எரிவதைத் தடுக்க கிராஃபைட் மின்சார உலைகளில் ஆர்கான் வளிமண்டலச் சூழல் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

இந்த செயல்முறைகளில் சிலவற்றிற்கு, நைட்ரசன் அல்லது ஆக்சிசன் வாயுக்கள் இருப்பது பொருளுக்குள் குறைபாடுகளை ஏற்படுத்தலாம். வாயு உலோக மின் பற்றவைத்தல், வாயு தங்குதன் மின் பற்றவைத்தல், டைட்டானியம் தயாரித்தல் போன்ற சில வகையான மின் பற்றவைத்தல் முறைகளில் ஆர்கான் பயன்படுத்தப்படுகிறது. சிலிக்கான் மற்றும் செருமேனியம் போன்ற தனிமங்களின் படிகங்களை வளர்ப்பதற்கும் ஆர்கான் வளிமண்டலம் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

பறவைகளுக்கு மூச்சுத் திணறல் ஏற்படுத்த ஆர்கான் கோழித் தொழிலில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. நோய்த் தாக்குதல்களைத் தொடர்ந்து பெருமளவில் கோழிகளை கொல்லப்படுவதற்கும் அல்லது மின்சார அதிர்ச்சியைக் காட்டிலும் அதிக மனிதாபிமானத்துடன் படுகொலை செய்வதற்கான வழிமுறையாகவும் ஆர்கான் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஆர்கான் காற்றை விட அடர்த்தியானதாகும் மற்றும் மந்த வாயுவால் மூச்சுத்திணறல் ஏற்படும் போது தரைக்கு அருகில் ஆக்சிசனை இடமாற்றம் செய்கிறது. அதன் வினைத்திறன் அல்லாத தன்மை உணவுப் பொருட்களில் பயன்படுத்த பொருத்தமானதாக ஆகிறது.

அறிவியல் ஆராய்ச்சி

நியூட்ரினோ சோதனைகள் மற்றும் நேரடி இருண்ட பொருள் தேடல்களுக்கு இலக்காக நீர்ம ஆர்கான் பயன்படுத்தப்படுகிறது. பலவீனமாக ஊடாடும் பாரிய துகள்களுக்கும் ஆர்கான் அணுக்கரு உருவாக்கும் மினுமினுப்பு ஒளிக்கும் இடையே உள்ள தொடர்பு ஒளி பெருக்கி குழாய்களால் கண்டறியப்படுகிறது. ஆர்கான் வாயுவைக் கொண்ட இரண்டு-கட்ட உணரிகள் மேற்கண்ட சிதறலின் போது உற்பத்தி செய்யப்படும் அயனியாக்கம் செய்யப்பட்ட எலக்ட்ரான்களைக் கண்டறியப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. மற்ற திரவமாக்கப்பட்ட மந்த வாயுக்களைப் போலவே, ஆர்கானும் அதிக மினுமினுக்கும் ஒளி விளைச்சலைக் கொண்டுள்ளது (சுமார் 51 ஃபோட்டான்கள்/கிலோஎலக்ட்ரான்வோல்ட்டு) தனக்கென சொந்த மினுமினுக்கும் ஒளியையும் வெளிப்படையானதாகவும், சுத்திகரிக்க எளிதானதாகவும் உள்ளது. செனான் வாயுவுடன் ஒப்பிடும்போது, ஆர்கான் மலிவானது மற்றும் ஒரு தனித்துவமான மினுமினுக்கும் நேர சுயவிவரத்தைக் கொண்டுள்ளது. இப்பண்பு அணுசக்தி மறுசுழற்சிகளிலிருந்து மின்னணு பின்னடைவுகளை பிரிக்கவும் அனுமதிக்கிறது. மறுபுறம், ³⁹Ar மாசுபாட்டின் காரணமாக அதன் உள்ளார்ந்த பீட்டா-கதிர் பின்னணி பெரியதாக உள்ளது. நிலத்தடி மூலங்களிலிருந்து ஆர்கானைப் பயன்படுத்தாவிட்டால் ³⁹Ar ஐசோடோப்பின் மாசுபாடு குறைவாக உள்ளது. பூமியின் வளிமண்டலத்தில் உள்ள ஆர்கானின் பெரும்பகுதி பூமியில் உள்ள இயற்கையான பொட்டாசியத்தில் இருக்கும் 40K (40K + e− → 40Ar + ν) எலக்ட்ரான் பிடிப்பு மூலம் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. வளிமண்டலத்தில் உள்ள ³⁹Ar ஐசோடோப்பின் செயல்பாடு, பிரபஞ்சத்தின் தோற்றம், வரலாறு, அமைப்பு மற்றும் இயக்கவியல் ஆகியவற்றைக் கையாளும் வானியல் பிரிவுடன் தொடர்புடையதாகும். ³⁹Ar ஐசோடோப்பின் அரை ஆயுள் 269 ஆண்டுகள் மட்டுமே. இதன் விளைவாக, பாறை மற்றும் நீரால் பாதுகாக்கப்பட்ட நிலத்தடி Ar, ³⁹Ar இன் மாசுபாட்டைக் கொண்டுள்ளது. இவற்றைத் தவிர நீர்ம ஆர்கான் பிரபஞ்சத்தின் உட்கூறுகள் தொடர்பான அறிவியலில் பல்வேறு பயன்களைக் கொண்டிருக்கிறது.

சுவீடனில் உள்ள இலிங்கோபிங் பல்கலைக்கழகத்தில் மந்த வாயு ஒரு வெற்றிட அறையில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, அதில் உலோகப் படலங்களை அயனியாக்க பிளாசுமா அறிமுகப்படுத்தப்படுகிறது. இந்த செயல்முறையானது கணினி செயலிகளை உற்பத்தி செய்வதற்கு பயன்படுத்தக்கூடிய ஒரு படலத்தை உருவாக்குகிறது. இப்புதிய செயல்முறை இரசாயன குளியல் மற்றும் விலையுயர்ந்த, ஆபத்தான, அரிதான பொருட்களைப் பயன்படுத்துவதற்கான தேவையை நீக்குகிறது.

பாதுகாப்பு

 

கட்டுமப் பொருட்களில் ஆக்சிசன் மற்றும் ஈரப்பதம் கொண்ட காற்றை இடமாற்றம் செய்ய ஆர்கான் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இதனால் உள்ளடக்கப் பொருட்களின் ஆயுட்காலம் அதிகரிக்கும். ஐரோப்பிய ஒன்றியம் ஐ938 என்ற உணவு சேர்க்கைப் பொருள் குறியீடை ஆர்கானுக்கு வழங்கியுள்ளது.வான்வழி ஆக்சிசனேற்றம், நீராற்பகுப்பு மற்றும் தயாரிப்புகளை சிதைக்கும் பிற இரசாயன எதிர்வினைகள் ஆர்கான் வாயுவால் தாமதப்படுத்தப்படுகின்றன அல்லது முற்றிலுமாகத் தடுக்கப்படுகின்றன. உயர்-தூய்மை இரசாயனங்கள் மற்றும் மருந்துகள் சில சமயங்களில் ஆர்கானில் அடைக்கப்பட்டு முத்திரை வைக்கப்படுகின்றன.

மது தயாரிப்பில் நீர்ம மேற்பரப்பில் ஆக்சிசனுக்கு எதிரான தடையை வழங்க ஆர்கான் பல்வேறு நடவடிக்கைகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. அசிட்டிக் அமில பாக்டீரியா போல இது நுண்ணுயிர் வளர்சிதை மாற்றம் மற்றும் நிலையான ஒடுக்க ஏற்றம் ஆகிய இரண்டையும் தூண்டி மதுவை கெடுக்கும்.

ஆர்கான் சில நேரங்களில் உந்துசக்தியாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. பளபளப்பெண்ணெய், பாலியூரிதீன் மற்றும் சாயம் போன்ற பொருட்களை பாதுகாப்பாக சேமிப்பதற்கான ஒரு கொள்கலனை தயாரிப்பதற்காக காற்றை இடமாற்றம் செய்ய ஆர்கான் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

2002 ஆம் ஆண்டு முதல், அமெரிக்க தேசிய ஆவணக்காப்பகம் சுதந்திரப் பிரகடனம் மற்றும் அரசியலமைப்பு போன்ற முக்கியமான தேசிய ஆவணங்களை பாதுகாக்க ஆர்கானை பயன்படுத்துகிறது. முந்தைய ஐந்து தசாப்தங்களில் பயன்படுத்தப்பட்ட ஈலியம் வாயுவை விட ஆர்கான் விரும்பத்தக்கதாக உள்ளது. ஏனெனில் ஈலியம் வாயு பெரும்பாலான கொள்கலன்களில் உள்ள நுண் துளைகள் வழியாக வெளியேறுகிறது. மேலும் அது தொடர்ந்து மாற்றப்பட வேண்டியும் உள்ளது.

ஆய்வக உபகரணம்

 

சிலெங்கு வரிகள் எனப்படும் வெற்றிட வாயு பன்மடி வரிகள் மற்றும் கையுறை பெட்டிகளுக்குள் ஆர்கானை மந்த வாயுவாகப் பயன்படுத்தப்படலாம். நைட்ரசன் வினைகள் அல்லது கருவிகளுடன் வினைபுரியும் சந்தர்ப்பங்களில் ஆர்கான் குறைந்த விலை நைட்ரசனை விட அதிகமாக விரும்பப்படுகிறது.

வாயு நிறப்பகுப்பியல், மின்தெளிப்பு அயனியாக்க நிறை நிறமாலையியல் போன்றவற்றிக் ஏந்து வாயுவாக ஆர்கான் பயன்படுத்தப்படுகிறது. பிளாசுமா பயன்படுத்தப்படும் மண்டையோட்டக நிறமாலையியலில் ஆர்கான் விரும்பத்தகுந்த வாயுவாகப் பயன்படுகிறது. எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியில் அலகிடுவதற்கேற்ப மாதிரிகளின் தொடர்பிசைவற்ற பூச்சுக்கு ஆர்கான் விரும்பப்படுகிறது. ஆர்கான் வாயு பொதுவாக நுண் மின்னணுவியல் மற்றும் நுண் கட்டமைத்தல் சீவல்களை சுத்தம் செய்வதற்கும் தொடர்பிசைவற்ற மெல்லிய படல படிவுக்காகவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

மருத்துவப்பயன்கள்

மிகைக்குளிர்வழி இழைம அழிப்பு போன்ற மிகைக்குளிர்வழி அகற்றல் சிகிச்சைமுறைகளில் நீர்ம ஆர்கான் புற்றுநோய் செல்கள் போன்ற திசுக்களை அழிக்க பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஆர்கான் பிளாசுமா கற்றை மின் அறுவை சிகிச்சையின் ஒரு வடிவமான ஆர்கான்-மேம்படுத்தப்பட்ட உறைதல் எனப்படும் சிகிச்சை செயல்முறையில் ஆர்கான் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த சிகிச்சை இரத்தக் குழாயடைப்பை உருவாக்கும் அபாயத்தைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் குறைந்தது ஒரு நோயாளிக்காவது மரணத்தை ஏற்படுத்துகிறது. தமனிகளை பற்றவைக்கவும், கட்டிகளை அழிக்கவும், கண் குறைபாடுகளை சரிசெய்யவும் அறுவை சிகிச்சையில் நீல ஆர்கான் சீரொளிகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

ஆர்காக்சு எனப்படும் மூச்சுத்திணறல் அல்லது சுவாசத்திலுள்ள நைட்ரசனை மாற்றுவதற்காக இரத்தத்தில் இருந்து கரைந்த நைட்ரசனை வெளியேற்றுவதை விரைவுபடுத்த ஆர்கான் சோதனை ரீதியாகவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

விளக்கு

 

ஆக்சிசனேற்றத்திலிருந்து அதிக வெப்பநிலையில் இழைகளைப் பாதுகாப்பதற்காக ஒளிரும் விளக்குகள் ஆர்கான் வாயுவால் நிரப்பப்படுகின்றன. பிளாசுமா விளக்கு மற்றும் சோதனை துகள் இயற்பியலில் ஒளியை அயனியாக்கி வெளியிடும் ஒரு குறிப்பிட்ட வழியிலும் ஆர்கான் பயன்படுத்தப்படுகிறது. தூய ஆர்கானால் நிரப்பப்பட்ட வாயு-உமிழ்வு விளக்குகள் இளஞ்சிவப்பு / ஊதா ஒளியை வழங்குகின்றன. ஆர்கான் நீலம் மற்றும் பச்சை ஆர்கான்- ஒளிகள் சீரொளிகளுக்கும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

பல்வகைப் பயன்கள்

ஆற்றல் திறன் கொண்ட சன்னல்களில் வெப்ப காப்புக்காக ஆர்கான் பயன்படுத்தப்படுகிறது. செயலற்றும் குறைந்த வெப்பக்கடத்துத் திறனும் பெற்றிருப்பதால் ஆழ்கடல் நீச்சலுக்கான உலர் ஆடையை உப்பச்செய்ய ஆர்கான் பயன்படுத்தப்படுகிறது. மாறும் உந்துவிசை காந்த மிகுமின்மவளித்துனைமவியல் இராக்கெட்டுகளின் வளர்ச்சியில் ஆர்கான் ஓர் உந்துசக்தியாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஆர்கான் வாயு உயர் அழுத்தத்தில் சேமிக்கப்பட்டு ஏவுகணைகளின் கூறுகளை குளிர்விக்கப்பயன்படுகிறது.

269 ஆண்டுகள் என்ற அரை வாழ்வு காலத்தைக் கொண்ட ஆர்கான்-39 பல விதமான பயன்பாடுகளுக்குப் பயன்படுத்தப்பட்டது. முதன்மையாக பனிக்கட்டி மற்றும் நிலத்தடி நீர் காலக்கணிப்புக்கு இது பயன்படுத்தப்பட்டது. வண்டல், உருமாறிய மற்றும் தீப்பாறைகள் போன்றவற்றை தேதியிட பயன்படுத்தப்படும் பொட்டாசியம்-ஆர்கான் காலக்கணிப்பு மற்றும் தொடர்புடைய ஆர்கான்-ஆர்கான் காலக்கணிப்பு ஆகியவற்றில் ஆர்கான் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

ஆர்கான் ஆக்சிசனற்ற நிலைமைகளை சமாளிக்க உதவும் ஓர் ஊக்கமருந்து முகவராக விளையாட்டு வீரர்களால் பயன்படுத்தப்படுகிறது. 2014 ஆம் ஆண்டில், உலக ஊக்கமருந்து எதிர்ப்பு நிறுவனம் ஆர்கானையும் செனானையும் தடைசெய்யப்பட்ட பொருட்கள் மற்றும் முறைகளின் பட்டியலில் சேர்த்தது. இருப்பினும் அந்த நேரத்தில் இதன் பயன்பாட்டைக் கண்டறிய நம்பகமான சோதனை இல்லை.

ஆர்கான் நச்சுத்தன்மையற்றது என்றாலும் காற்றை விட 38% அதிக அடர்த்தியானது. எனவே மூடிய பகுதிகளில் ஆபத்தான மூச்சுத்திணறல் உண்டாக்கும் என்று கருதப்படுகிறது. நிறம், மணம் மற்றும் சுவையற்று இருப்பதால் இதை கண்டறிவது கடினம். 1994 ஆம் ஆண்டு அலாசுகாவில் கட்டுமானத்தில் இருந்த எண்ணெய்க் குழாயின் ஆர்கான் நிரப்பப்பட்ட பகுதிக்குள் நுழைந்து மூச்சுத் திணறல் ஏற்பட்ட ஒரு சம்பவம், வரையறுக்கப்பட்ட இடங்களில் ஆர்கான் தொட்டி கசிவின் அபாயத்தை எடுத்துக்காட்டுகிறது மற்றும் சரியான பயன்பாடு, சேமிப்பு மற்றும் கையாளுதலின் அவசியத்தையும் வலியுறுத்துகிறது.

• Brown, T. L.; Bursten, B. E.; LeMay, H. E. (2006). J. Challice. ed. Chemistry: The Central Science (10th ). Pearson Education. பக். 276& 289. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண்:978-0-13-109686-8. https://archive.org/details/chemistry00theo_0. 
• Lide, D. R. (2005). "Properties of the Elements and Inorganic Compounds; Melting, boiling, triple, and critical temperatures of the elements". CRC Handbook of Chemistry and Physics (86th ). CRC Press. §4. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண்:978-0-8493-0486-6.  On triple point pressure at 69 kPa.
• Preston-Thomas, H. (1990). "The International Temperature Scale of 1990 (ITS-90)". Metrologia 27 (1): 3–10. doi:10.1088/0026-1394/27/1/002. Bibcode: 1990Metro..27....3P. http://www.bipm.org/en/publications/its-90.html.  On triple point pressure at 83.8058 K.

• Argon at The Periodic Table of Videos (University of Nottingham)
• USGS Periodic Table – Argon
• Diving applications: Why Argon?