گاز آرگون یکی از انواع گازهای خنثی (بی اثر) می‌باشد. ویژگی‌های این گاز نظیر عدم اشتعال‌پذیری، هزینه مقرون به صرفه و ایمنی بالا به دلیل انفجاری نبودن باعث شده تا از آن در بخش‌های مختلف به طور چشمگیری استفاده شود. در ادامه، 18 کاربرد گاز آرگون به تفصیل بیان می‌شوند.
انواع کاربرد گاز آرگون
صنایع نوشیدنی
آرگون به دلیل خاصیت خنثی که دارد به عنوان گاز در ظروف شراب استفاده می‌شود. دلیل این امر این است که آرگون نسبت به هوا چگال‌تر است و بالای مایع قرار می‌گیرد که از اکسیداسیون و ترش شدن آن جلوگیری می‌کند.
صنایع غذایی
از آنجایی که آرگون نسبت به نیتروژن تا هشت برابر در مقابل آب و لیپیدها مؤثرتر است از آن می‌توان بجای نیتروژن در بسته‌بندی مواد غذایی استفاده کرد. آرگون از نظر قطبی و پتانسیل یونیزاسیون به اکسیژن شباهت دارد. این موضوع آن را به یک مهارکننده عالی آنزیم‌های تنفسی تبدیل کرده است و از حل شدن اکسیژن جلوگیری به عمل می‌آورد.
جوشکاری
در جوشکاری فلزات اغلب به دمای بسیار بالایی نیاز است. از آنجایی که در این فرآیند فلز با عناصر موجود در هوا واکنش می‌دهد محصولات نامطلوبی تشکیل می‌شود. برای حل این مشکل، گازهای بی‌اثر برای تثبیت فرآیند جوشکاری و جلوگیری از آلودگی‌ها استفاده می‌شوند.
آرگون یکی از گازهای محافظی است که در جوشکاری مورد استفاده قرار می‌گیرد. این گاز اغلب با مقدار کمی گاز کربن دی‌اکسید مخلوط می‌شود، زیرا پوشش تمیزتری برای برش فولاد کربنی ایجاد می‌کند. از آنجایی که رسانایی حرارتی ضعیفی دارد گاز Ar اغلب برای جوشکاری فلزات نازک‌تر مانند آلومینیوم، تیتانیم و منیزیم استفاده می‌شود.
ذوب فلزات
با کمک شعله پلاسمای آرگون می‌توان از نشت غبارات فلزات سمّی به محیط جلوگیری کرد. در این حالت اتم‌های آرگون به دمای °C 10000 می‌رسند و غبارات خطرناک را به گونه‌های بی‌خطر تبدیل می‌کنند.
پرینتر سه بعدی
چاپگر سه بعدی به یک محیط بی‌اثر نظیر گاز Ar نیاز دارد تا از واکنش‌های نامطلوب درون آن جلوگیری شود. گاز، غلظت اکسیژن را پایین نگه می‌دارد و اکسیداسیون اجزا را کاهش می‌دهد.
عملیات حرارتی
در این شیوه فلز به حالت مذاب خود نمی‌رسد تا بتوان آن را به صورت تنظیم شده خنک کرد و به خواص مکانیکی مورد نظر دست یافت. نقش آرگون در این فرآیند ایجاد یک محیط بی‌اثر است و معمولاً در نقطه شبنم کمتر از 75- درجه فارنهایت و سطح اکسیژن کمتر از ppm 20 ارائه می‌شود. از جمله تکنیک‌هایی که از این گاز سود می‌برند می‌توان به لحیم‌کاری، تَف‌جوشی (Sintering) و بازپخت (Annealing) اشاره کرد.
ساخت تیتانیوم
تیتانیوم فلزی قوی، سبک با مقاومت بالا دربرابر خوردگی است که در بخش‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. این فلز بایستی در آخرین مرحله از فرآیند تولید خود در معرض جو غنی از گاز Ar قرار گیرد تا از برهمکنش آن با گازهای موجود در محیط نظیر اکسیژن و کربن‌دی‌اکسید جلوگیری شود. پس از تماس، لایه نازکی از اکسید تیتانیوم بر روی فلز تشکیل می‌شود که از اکسیداسیون بیشتر فلز جلوگیری می‌کند.
تولید فولاد
فرآیند کربن‌زدایی با اکسیژن آرگون قابل استفاده برای تولید فولاد ضدزنگ و همچنین سایر آلیاژها مانند فولاد سیلیکونی می‌باشد. در این روش، از گاز آرگون برای جلوگیری از اکسیداسیون عناصر استفاده می‌شود.
لاستیک ماشین‌های لوکس
گاز آرگون برای لاستیک خودروهای گران قیمت استفاده می‌شود. این گاز، لاستیک را در برابر اکسیژن محافظت می‌کند و باعث کاهش صدای آن به هنگام حرکت خودرو با سرعت بالا می‌شود.
لامپ‌های نئون
گازهای نجیب (نظیر نئون، آرگون و کریپتون) در تولید لامپ‌های نئون کاربرد دارند. هنگامی که الکتریسیته از گاز Ar عبور می‌کند به سرعت الکترون‌های لایه ظرفیت را تحریک می‌کند و باعث می‌شود آن‌ها به سطح انرژی بالاتری جهش کنند. هنگامی که الکترون‌ها به سطح انرژی طبیعی خود باز می‌گردند فوتون ساطع می‌شود. از دیگر مزایای استفاده از آرگون در لامپ‌های رشته‌ای می‌توان به جلوگیری از تبخیر رشته تنگستن و افزایش عمر لامپ اشاره کرد.
رشد کریستال‌ها
آرگون در تشکیل کریستال‌های سیلیکون و ژرمانیوم نقش مهمی ایفا می‌کند. بلورهای این دو باید در یک فضای تمیزی رشد کنند. از آنجایی که سیلیکون و ژرمانیوم با آرگون واکنش نمی‌دهند این گاز می‌تواند جو بی‌اثری برای آن‌ها فراهم کند.
کالریمتری (گرماسنجی)
آرگون به شکل مایع در آزمایشات کالریمتری ذرات (آزمایشگاه‌های فیزیک) استفاده می‌شود.
لیزر یون آرگون
لیزر یونی نوعی لیزر گازی می‌باشد که در آن از گاز یونیزه شده به عنوان محیط فعال استفاده می‌شود. گازهای نجیب نظیر آرگون گزینه مناسبی برای ایجاد محیط فعال می‌باشند. یکی از انواع این لیزر، لیزر یون آرگون (Argon ion Laser) بوده که در آن از اتم‌های یونیزه شده این گاز (Ar+) استفاده می‌شود.
به دلیل دقت آن در هدف قرار دادن ناحیه مورد نظر، لیزر یون آرگون در روش‌های چشم پزشکی مانند درمان گلوکوم (آب سیاه چشم) و سایر اختلالات چشمی ناشی از دیابت کاربرد فراوانی دارد. علاوه بر آن، در درماتولوژی (پوست شناسی) برای درمان زخم، ضایعات پوستی و پولیپ استفاده می‌شود.
عمرسنجی (تاریخ‌گذاری)
یکی از روش‌های تعیین سن سنگ‌ها یا اشیای دیگر، استفاده از ایزوتوپ‌ها می‌باشد. تاریخ‌گذاری با کمک گاز آرگون به‌عنوان یکی از بهترین و دقیق‌ترین تکنیک‌های عمرسنجی شناخته شده است.
در این روش که به صورت رادیوایزوتوپی می‌باشد براثر تجزیه ایزوتوپ پتاسیم-40، ایزوتوپ آرگون-40 تولید می‌شود و با اندازه‌گیری نسبت این دو ایزوتوپ سن شی مورد نظر اندازه‌گیری می‌شود. این شیوه برای عمرسنجی مواد آتشفشانی نیز بسیار مفید است.
تاریخ گذاری آرگون-آرگون دقیق‌تر از آرگون-پتاسیم است. آرگون-39 معمولاً برای عمرسنجی آب‌های زیرزمینی و یخچال‌ها استفاده می‌شود.
حفظ اسناد
کاغذ به دلیل اکسیداسیون سلولز زرد می‌شود که این موضوع یکی از دلائل نابودی اسناد در درازمدت است. آرگون با فراهم آوردن محیطی بی‌اثر از واکنش اسناد با گازهای دیگر نظیر اکسیژن جلوگیری می‌کند.
لوازم خانگی
از آرگون در پنجره های دو جداره برای پر کردن فضای بین دو شیشه استفاده می‌شود.
کرایوتراپی (سرما درمانی)
کرایوتراپی یک روش درمانی موضعی است و روی ناحیه خاصی تمرکز دارد. این تکنیک برای درمان سرطان توصیه می‌شود. از Ar برای ایجاد یک جو سرد شدید به‌منظور از بین بردن سلول‌های سرطانی و بافت‌های غیرعادی استفاده می‌شود.
غواصی
غواصان برای محافظت از خود در برابر شرایط سخت خارجی نظیر آب بسیار سرد یا آلوده باید لباس خشک بپوشند. این نوع لباس‌ها ضد آب بوده و عایق حرارتی هستند.
گاز آرگون به دلیل اینکه عایق بهتری نسبت به هوای معمولی بوده (هدایت حرارتی این گاز 68 درصد هوا می‌باشد) و نسبتاً متراکم‌تر است (به اندازه هوا فشرده نمی‌شود) در لباس‌های خشک استفاده می‌شود.
به عنوان سخن آخر، در این مقاله سعی کردیم تا شما را با کاربردهای گاز آرگون آشنا کنیم. همانطور که بیان شد، این گاز در صنایع مختلف نظیر صنایع غذایی و نوشیدنی، جوشکاری، فولادسازی و ساخت فلزات استفاده می‌شود. علاوه بر آن، آرگون کاربردهای جالب دیگری نیز دارد که می‌توان به پرینتر سه بعدی، محافظت از اسناد، لوازم خانگی، لامپ و سرمادرمانی اشاره کرد.
شما می‌توانید سؤالات، نظرات و پیشنهادات خود را از طریق بخش بیان دیدگاه‌ها با ما در میان بگذارید. در کوتاه‌ترین زمان ممکن پاسخگوی شما هستیم.
