氩

氩：argon，一种化学元素   。化学符号Ar  ，原子序数18  ，原子量39.948，属周期系零族，为稀有气体的成员之一。1784年英国H.卡文迪什曾从空气中获得氩，但未确认。1894年英国瑞利和W.拉姆齐重复了卡文迪什的实验，并用光谱分析证实这种气体是一种新元素，取名argon。含义是“懒惰”。氩在地球大气中的含量为0.934％   ，有3种同位素：氩40、氩36、氩38。氩是无色、无臭、无味的气体，熔点－189.2℃，沸点－185.7℃，气体密度1.784克／升（0℃，1×10⁵帕），在水中的溶解度33.6厘米³／千克水 。氩可由液态空气分馏制得。氩不能燃烧，也不助燃，用作电弧焊接不锈钢、镁、铝的惰性保护气体。也作为惰性气体填充日光灯、电灯泡、光电管等，延长灯丝寿命。

元素名称：氩
元素读音：yà
元素符号：Ar
元素原子量：39.95
原子体积:(立方厘米/摩尔)：23.9
元素在太阳中的含量:(ppm)：70

元素在海水中的含量:(ppm)：0.45
地壳中含量：（ppm）：1.2
元素类型：非金属元素
质子数：18
中子数：22
原子序数：18
所属周期：3
所属族数：0
电子层分布：2-8-8
晶体结构：晶胞为面心立方晶胞。
晶胞参数：
a = 525.6 pm
b = 525.6 pm
c = 525.6 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 90°

声音在其中的传播速率：（m/S）：323
电离能 (kJ/ mol) 
第一电离能M - M+ 1520.4
第二电离能M+ - M2+ 2665.2
第三电离能M2+ - M3+ 3928
第四电离能M3+ - M4+ 5770
第五电离能M4+ - M5+ 7238
第六电离能M5+ - M6+ 8811
第七电离能M6+ - M7+ 12021
第八电离能M7+ - M8+ 13844
第九电离能M8+ - M9+ 40759
第十电离能M9+ - M10+ 46186

发现人：瑞利，发现年代：1894年，发现过程：1894年，英国的瑞

利，从空气中除去氧、氮后，在对少量气体做光谱分析时发现氩。
元素描述：
其单质为无色、无臭和无味的气体。是稀有气体中在空气中含量最多的一个，100升空气中约含有934毫升。密度1.784克/升。熔点-189.2℃。沸点-185.7度。电离能为15.759电子伏特。化学性极不活泼，按化合物这个词的一般意义来说，它是不会形成任何化合物的。氩不能燃烧，也不能助燃。
元素来源：
可从空气分馏塔抽出含氩的馏分经氩塔制成粗氩，再经过化学反应和物理吸附方法分出纯氩。
元素用途：
氩的最早用途是向电灯泡内充气。焊接和切割金属也使用大量的氩。用作电弧焊接不锈钢、镁、铝和其他合金的保护气体。

早在1785年，英国著名科学家卡文迪什（Cavendish H,1731-1810）在研究空气组成时，发现一个奇怪的现象。当时人们已经知道空气中含有氮、氧、二氧化碳等，卡文迪什把空气中的这些成分除尽后，发现还残留少量气体，这个现象当时并没有引起化学家们应有的重视。谁也没有想到，就在这少量气体里竟藏着一个化学元素家族。
19世纪末期，英国物理学家瑞利勋爵发现利用空气除杂制得的氮气和从氨制得的氮气的密度有大约是千分之一的差别。他在当时很有名望的英国《自然》杂志上发表了他的发现，并请

大家帮他分析其中的原因。伦敦大学化学教授莱姆塞推断空气中的氮气里可能含有一种较重的未知气体。他们两人又各自做了大量的实验，终于发现了在空气中还存在一种密度几乎是氮气密度一倍半的未知气体。

英国物理学家瑞利（Rayleigh J W S,1842-1919）在研究氮气时发现从氮的化合物中分离出来的氮气每升重1.2508g，而从空气中分离出来的氮气在相同情况下每升重1.2572g，这0.0064g的微小差别引起了瑞利的注意。他与化学家莱姆赛合作，把空气中的氮气和氧气除去，用光谱分析鉴定剩余气体，终于在1894年发现了氩。由于氩和许多试剂都不发生反应，极不活泼，故被命名为Argon，即“不活泼”之意。中译名为氩，化学符号为Ar。1894年8月13日，英国科学协会在牛津开会，瑞利作报告，根据马丹主席的建议，把新的气体叫做argon（希腊文意思就是“不工作”、“懒惰”）。元素符号Ar。当然，当时发现的氩，实际上是氩和其他惰性气体的混合气体，正是因为氩在空气中存在的惰性气体的含量占绝对优势，所以它作为惰性气体的代表被发现。

氩的发现是从千分之一微小的差别开始的，是从小数点右边第三位数字的差别引起的，不少化学元素的发现，许多科学技术的发明创造，都是从这种微小的差别开始的。原子序数18，原子量39.948，是一种稀有气体。1894年由英国化学家瑞利和拉姆赛发现。氩在大气中的含量为0.934%，有三种同位素：氩40、氩36、氩38，其中氩40占99.6%。氩在通常条件下位无色、无味气体；熔点-189.2°C，沸点-185.7°C，气体密度1.784克/升。水中溶解度33.6厘米³/千克水。氩与水、对苯二酚和苯酚可形成弱键包和物，但不形成任何化合物。氩放电时发出紫色辉光，可用于霓虹灯。氩还常用做惰性保护气体。

氩弧焊：氩气体保护焊，是在电弧焊的周围通上氩弧保护性气体，将空气隔离在焊区之外，防止焊区的氧化。氩弧焊按照电极的不同分为熔化极氩弧焊和非熔化极氩弧焊两种。
1、非熔化极氩弧焊的工作原理及特点
非熔化极氩弧焊是电弧在非熔化极(通常是钨极)和

工件之间燃烧，在焊接电弧周围流过一种不和金属起化学反应的惰性气体(常常用氩气)，形成一个保护气罩，使钨极端头，电弧和熔池及已处于高温的金属不与空气接触，能防止氧化和吸收有害气体。从而形成致密的焊接接头，其力学性能非常好。

2、熔化极氩弧焊的工作原理及特点
焊丝通过丝轮送进，导电嘴导电，在母材与焊丝之间产生电弧，使焊丝和母材熔化，并用惰性气体氩气保护电弧和熔融金属来进行焊接的。它和钨极氩弧焊的区别：一个是焊丝作电极，并被不断熔化填入熔池，冷凝后形成焊缝；另一个是保护气体，随着熔化极氩弧焊的技术应用，保护气体已由单一的氩气发展出多种混合气体的广泛应用，如Ar 80％＋CO220％的富氩保护气。通常前者称为MIG，后者称为MAG。从其操作方式看，目前应用最广的是半自动熔化极氩弧焊和富氩混合气保护焊，其次是自动熔化极氩弧焊。
熔化极氩弧焊与钨极氩弧焊相比，有如下特点。
(1)、效率高，因为它电流密度大，热量集中，熔敷率高，焊接速度快。另外，容易引弧。
(2)、需加强防护 因弧光强烈，烟气大，所以要加强防护。
3、保护气体
最常用的惰性气体是氩气。它是一种五色无味的气体，在空气的含量为0．935％(按体积计算)，氩的沸点为－186℃，介于氧和氦的沸点之间。氩是氧气厂分馏液态空气制取氧气时的副产品。中国均采用瓶装氩气用于焊接，在室温时，其充装压力为15MPa。钢瓶涂灰色漆，并标有“氩

气”字样。纯氩的化学成分要求为：Ar≥99．99％；He≤0．01％；O2≤0．0015％；H2≤0．0005％；总碳量≤0．001％；水分≤30mg／m3。

氩气是一种比较理想的保护气体，比空气密度大25％，在平焊时有利于对焊接电弧进行保护，降低了保护气体的消耗。氩气是一种化学性质非常不活泼的气体，即使在高温下也不和金属发生化学反应，从而没有了合金元素氧化烧损及由此带来的一系列问题。氩气也不溶于液态的金属，因而不会引起气孔。氩是一种单原子气体，以原子状态存在，在高温下没有分子分解或原子吸热的现象。氩气的比热容和热传导能力小，即本身吸收量小，向外传热也少，电弧中的热量不易散失，使焊接电弧燃烧稳定，热量集中，有利于焊接的进行。
氩气的缺点是电离势较高。当电弧空间充满氩气时，电弧的引燃较为困难，但电弧一旦引燃后就非常稳定。

1、仿真化学实验室
2、中国焊接网