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アルゴン
Ar 18

アルゴン Argon

アルゴン(アルゴン)は化学元素であり、元素記号 Ar、原子番号 18 である。無色無臭の不活性単原子気体で、標準状態で安定不反応、空気中に体積比 0.93% 含まれ大気中第 3 位の豊富な気体である。最大の産業用途は溶接時の不活性遮蔽ガス(溶融金属の酸化防止)であり、次いで二重断熱ガラスの充填ガス(熱伝導低下)である。白熱電球や蛍光灯にアルゴンを封入するとフィラメント寿命が延びる。

貴ガス 高電圧電界内でライラック/紫色の発光を示す無色の気体
原子番号 18Z
原子量 39.948u
価電子 8
電子配置 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
密度
1.78g/cm³
融点
-189°C
地殻存在量
3.5ppm
年間生産量
リサイクル率
空気の成分であり、空気分留により再生

なぜ使われるか

アルゴンのほぼゼロの熱伝導率、完全な化学的不活性、中程度の密度の組み合わせにより、断熱窓、溶接シールドガス、LED照明の最高の選択肢となる——どの代替品も同じ費用対効果と性能を提供しない応用分野である。

用途

Welding shielding gasLamp fillingGlass processingMetallurgyLaboratory atmospheres

用途の詳細単体と化合物の用途

元素単体の主な用途

アルゴンは空気中で最も豊富な貴ガスで、その体積のおよそ1パーセントを占め、密度は約 1.784 g/L、融点は約 −189 °C である。化学的惰性が極めて高いため、広く不活性のシールドガスとして使われる。溶接では、ティグ溶接がアルゴンで空気を排除し、ステンレス鋼、アルミニウム、チタンといった反応性の高い金属を高温での酸化から保護する。圧力容器、配管、航空宇宙、精密構造物の溶接に広く適用されている。照明では、アルゴンが白熱灯や蛍光灯に封入され、タングステンの蒸発を遅らせてランプの寿命を延ばす。半導体製造では、アルゴンは結晶成長、プラズマエッチング、イオン注入に使われ、チップ製造に不可欠なプロセスガスである。またステンレス鋼精錬のアルゴン・酸素脱炭 AOD 炉、文化財の置換ガス保存、特殊ランプの封入にも使われる。

主な化合物とその用途

アルゴンは外殻電子が飽和した貴ガスで、どの元素とも安定な化合物をほとんど形成しないため、従来の意味での一般的な化合物をもたない。工業的には単体ガスとして直接使用され、鋼製ボンベやデュワー瓶に貯蔵され、液体アルゴンは極低温の貯蔵・輸送に用いられる。極端な条件下で合成されたごく少数のアルゴン化合物、たとえばフッ化水素アルゴン HArF は低温マトリックス中にのみ存在し、基礎研究にのみ使われ、民生品に入ることはない。

元素小史

1894年にレイリー卿とウィリアム・ラムゼイが液体空気の分留中に発見した——地球上で発見された最初の貴ガスである(ヘリウムは26年前に太陽で検出されていた)。アルゴンは地球大気の体積で約1%を占め、3番目に多い大気気体である。生産は完全に、酸素と窒素を目的とした深冷空気分留の副産物である。

関連元素

He · ヘリウム Ne · ネオン Kr · クリプトン Xe · キセノン Rn · ラドン Og · オガネソン

よくある質問ロングテールQ&A・データ駆動

アルゴンの融点は何度ですか?
-189 °C
アルゴンの沸点は何度ですか?
-186 °C
アルゴンの密度はどのくらいですか?
1.78 g/cm³
アルゴンの原子番号と分類は何ですか?
18 · 貴ガス
アルゴンは主にどの鉱物から採取されますか?
なし — 大気中の空気
アルゴンは主に何に使われますか?
アルゴンのほぼゼロの熱伝導率、完全な化学的不活性、中程度の密度の組み合わせにより、断熱窓、溶接シールドガス、LED照明の最高の選択肢となる——どの代替品も同じ費用対効果と性能を提供しない応用分野である。
アルゴンは誰がいつ発見しましたか?
レイリー卿 · 古代から知られる