Trimiterea muncii tale bune la baza de cunoștințe este ușoară. Utilizați formularul de mai jos
Elevii, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și activitatea lor vor fi foarte recunoscători.
Argonul ocupă locul al treilea în conținutul de aer (după azot și oxigen), reprezentând aproximativ 1,3% din masa și 0,9% din volumul atmosferei Pământului.
În industrie, principala metodă de obținere a argonului este metoda de rectificare a temperaturii joase a aerului cu producerea de oxigen și azot și extracția asociată de argon. De asemenea, argonul este produs ca produs secundar în producerea de amoniac.
Gazul argon este depozitat și transportat în cilindri de oțel (conform GOST 949-73). Un balon cu argon pur este pictat în gri, cu inscripția "Argon pur" verde.
Cum se produce argonul
rectificarea sudurii cu argon
Atmosfera terestră conține 66 * 1013 tone de argon. Această sursă de gaz este inepuizabilă. Mai mult decât atât, aproape toate argonul se întoarce mai devreme sau mai târziu în atmosferă, deoarece nu suferă modificări fizice sau chimice în timpul utilizării. O excepție este cantitatea foarte mică de izotopi de argon consumată pentru a produce noi elemente și izotopi în reacțiile nucleare.
Argonul este produs ca produs secundar când aerul este separat în oxigen și azot. Se utilizează de obicei aparate de separare a aerului de rectificare în două părți, constând dintr-o coloană de presiune mai joasă (pre-separare), o coloană superioară de presiune scăzută și un condensator-evaporator intermediar. În cele din urmă, azotul este îndepărtat de sus și oxigenul de deasupra condensatorului.
Volatilitatea argonului este mai mare decât cea a oxigenului, dar mai puțin decât azotul. Prin urmare, fracția de argon este retrasă la un punct aproximativ o treime din înălțimea coloanei superioare și este dusă într-o coloană specială. Compoziția fracțiunii de argon: 10-12% argon, până la 0,5% azot, restul - oxigen. În coloana "argon" atașată la aparatul principal, argonul este obținut cu un amestec de oxigen 3 ... 10% și azot 3-5%. Apoi urmează purificarea argonului "brut" din oxigen (prin mijloace chimice sau adsorbție) și din azot (rectificare). La scară industrială, argonul este acum produs la puritate de 99,99%. Argonul este, de asemenea, recuperat din deșeurile de producere a amoniacului - din azotul lăsat după ce majoritatea a fost legată de hidrogen.
Persoana leneșă din gospodărie
Ca cel mai accesibil și relativ ieftin gaz inert, argonul a devenit un produs de producție în masă, în special în ultimele decenii.
Inițial, principalul consumator al elementului nr. 18 era o tehnică de electrovacuum. Și acum marea majoritate a lămpilor cu incandescență (miliarde pe an) sunt umplute cu un amestec de argon (86%) și azot (14%). Trecerea de la azot pur la acest amestec a dus la creșterea luminii lămpilor. Deoarece argon combină o densitate considerabil cu conductivitate termică scăzută, filament metalic în aceste lămpi se evapora de transfer de căldură mai lent din filament în balon în ele mai puțin. Argonul este de asemenea utilizat în lămpi fluorescente moderne pentru a facilita aprinderea, o transmisie mai bună a curentului și protecția catodurilor de distrugere.
Cu toate acestea, în ultimele decenii, cea mai mare parte a argonului produs nu este în becuri, ci în metalurgie, prelucrarea metalelor și în unele industrii conexe. În mediul argonului, se efectuează procese în care este necesar să se excludă contactul metalului topit cu oxigen, azot, dioxid de carbon și umiditatea aerului. Mediul de argon este utilizat pentru tratarea la cald a titanului, tantalului, niobiului, beriliului, zirconiului, hafniului, tungstenului, uraniului, toriului și metalelor alcaline. Într-o atmosferă de argon, plutoniul este tratat, se obțin anumiți compuși de crom, titan, vanadiu și alte elemente (agenți reducători puternici).
Există deja magazine metalurgice cu un volum de câteva mii de metri cubi, cu o atmosferă formată din argon de înaltă puritate. În aceste ateliere lucrează în costume izolate și respiră prin furtunuri (aerul expirat este, de asemenea, drenat prin furtunuri); echipamentul de respirație de rezervă fixat pe spatele lucrătorilor.
Functiile de protectie sunt realizate prin argon si la cresterea cristalelor singulare (semiconductori, feroelectrice), precum si in productia de scule carbide. Prin purjarea argonului prin intermediul oțelului lichid, incluziunile de gaz sunt îndepărtate din acesta. Acest lucru îmbunătățește proprietățile metalului.
Arc welding este folosit din ce în ce mai mult în argon. În jetul de argon, produsele cu pereți subțiri și metalele, considerate anterior dificil de sudat, pot fi sudate.
Nu este o exagerare să spunem că arcul electric din atmosfera de argon a adus o revoluție tehnicii de tăiere a metalelor. Procesul a fost mult mai rapid, a devenit posibilă tăierea foilor groase de metale mai refractare. Purjat cu arc de argon de-a lungul post (într-un amestec cu hidrogen) și marginile tăiate protejează electrodul de tungsten de la formarea oxidului, nitruri și alte filme. În același timp, comprimă și concentrează arcul pe o suprafață mică, determinând temperatura în zona de tăiere să ajungă la 4000-6000 ° C. În plus, acest jet de gaze suflă produsele de tăiere. La sudarea într-un jet de argon, nu este nevoie de fluxuri și acoperiri cu electrozi și, prin urmare, în curățarea cusăturii de zgură și reziduuri de flux.
Dorința de a utiliza proprietățile și capacitățile materialelor ultrapurale este una dintre tendințele tehnologiei moderne. Pentru ultrapuritate, sunt necesare mijloace de protecție inerte, bineînțeles, de asemenea curățate; Argonul este cel mai ieftin și disponibil gaze nobile. Prin urmare, producția și consumul acesteia au crescut, au crescut și vor crește.
Sudarea cu electrod non-consumabil în gazele de ecranare. (Sudare cu argon)
Principiile procesului, caracteristicile arcului
Atunci când sudarea prin fuziune în gazele de ecranare, un arc electric puternic este folosit ca instrument principal. În arc, energia electrică este transformată în energie termică, densitatea acesteia fiind suficientă pentru topirea locală a metalului primar. În condiții atmosferice (21% O2 + 78% N2), zona de sudare trebuie protejată în mod fiabil de saturația metalului de sudură cu oxigen și azot, care, de regulă, îi înrăutățesc proprietățile. Gazele de protecție furnizate prin duza îndepărtează aerul și astfel protejează bazinul de sudură și electrodul. Pentru a umple golul între marginile îmbinate ale părților sau tăierea marginilor și pentru a regla compoziția metalului de sudură, zona de topire este furnizată cu un metal de grădinărit sau un fir de electrod. Principiul sudării cu arc electric cu un electrod de tungsten ne-consumabil într-un gaz de protecție este prezentat în figura 3.
Sudura cu argon este efectuată în principal de un electrod tungsten într-un gaz inert Ar (TIG) și mai puțin frecvent în He, în gazele active N2 și H2 sau în CO2 de către un electrod de carbon. Sudarea poate fi efectuată fără un aditiv (IN) sau cu un aditiv (INP) dintr-o pulbere solidă și neîntreruptă sau fire activate. În funcție de tipul curentului, de tipul arcurilor, de numărul și de influențele externe asupra acestuia, se pot identifica metode de sudare: pe un curent constant, pulsator sau alternativ, un arc de acțiune directă, indirectă și combinată; Suprafață, pe un arc încărcat și pătrunzător; liber și comprimat; fără influența unui câmp magnetic extern și a unui câmp magnetic; cu oscilații ale arcului și fără ele; sub presiune redusă (în vid) și la presiune mărită; unul și mai mulți arc etc.
Principalele tipuri, elementele structurale și dimensiunile îmbinărilor sudate realizate din oțel, precum și aliajele pe baze de fier, nichel și nichel realizate prin sudarea cu arc în gazul de protecție sunt specificate în GOST 14771
În funcție de nivelul de mecanizare și de automatizare a procesului, se distinge sudarea:
- Manual, în care toate mișcările arzătorului sunt efectuate manual;
- mecanizat, în care arzătorul se mișcă manual, iar alimentarea sârmei este mecanizată (limitată la TIG);
- Automatizat, în care toate mișcările torțelor și alimentarea cu sârmă sunt mecanizate, iar controlul procesului de sudare este efectuat de operatorul-sudor;
- automată (robotică), în care procesul de sudare este efectuat fără implicarea directă a operatorului sudor.
Argon laser este un laser continuu cu gaz care este capabil să emită lumină în diferite lungimi de undă de benzi albastre și verzi. Este posibil să comutați lungimile de undă, de ordinul total de 14.
Lampa cu incandescență este un bec din sticlă închis ermetic, cu capac metalic, în care este așezat un picior de sticlă cu o spirală de metal refractar fixat pe el, cel mai adesea de tungsten. În interiorul balonului este un gaz inert având o presiune mai mare decât presiunea atmosferică. Acest lucru se face astfel încât metalul încălzit se evaporă lent de pe suprafața spiralei și nu arde prea repede. În plus, această metodă este folosită pentru a mări temperatura filamentului și o lumină mai puternică.
Principiul becului este simplu. Curentul electric curge prin suprafețele de contact ale capacului și conductorii din interiorul piciorului spre spirală. El încălzește spirala la o temperatură de aproximativ 3000 ° C, determinând-o să emită raze de lumină.
Plasmă balon - una dintre invențiile lui Nikola Tesla - cea mai frumoasă manifestare a plasmei.
Sfera din plasmă reprezintă un vas etanșat ermetic (de preferință transparent) umplut cu un gaz inert descărcat și un electrod plasat în interior (uneori izolat). La electrod este aplicată o tensiune ridicată la o frecvență ridicată. Tensiunea tipică pe electrod este de aproximativ 10.000 volți. Există două moduri de a schimba culoarea plasmei rezultate: fie schimbați tensiunea, fie schimbați presiunea în minge.
În industria alimentară, argonul este înregistrat ca aditiv alimentar E938, ca agent de propulsie și gaz de ambalare.
În medicină în timpul operațiunilor de curățare a aerului și tăieturilor, deoarece argonul aproape nu formează compuși chimici.
Găzduit pe Allbest.ru
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: