Argon

Un strat complet

Argonul are optsprezece electroni, iar stratul lui exterior, 3s² 3p⁶, este complet: niciun loc liber pentru încă un electron și niciun electron slab legat pe care să-l cedeze. Așa că un atom de argon nici nu ia, nici nu pune în comun. Nu formează compuși în condiții obișnuite, iar gazul e alcătuit din atomi izolați, nu din molecule. Este incolor, inodor, fără gust și netoxic; într-un spațiu închis ucide doar pentru că ia locul oxigenului.

Chimiștii l-au convins să intre într-un singur compus adevărat, fluorohidrura de argon, HArF, obținută la Helsinki în 2000 prin iradierea cu ultraviolete a fluorurii de hidrogen înghețate în argon solid; se destramă la încălzire. Atomii de argon se lasă și prinși în cuști de molecule de apă sau în fulerene, dar aceea e captivitate, nu legătură chimică.

Al treilea gaz din aer

Aerul uscat conține 0,934 % argon în volum, 1,29 % în masă: mult mai mult decât dioxidul de carbon și al treilea gaz din atmosferă după azot și oxigen. Aerul ține cam 66 de mii de miliarde de tone, iar fiecare gură de aer aduce cam o sutime de plămân de argon.

Aproape tot este argon-40, care nu e argonul universului. În Soare și în stele elementul e mai ales argon-36; cel al Pământului e urmașul potasiului-40, un izotop radioactiv cu un timp de înjumătățire de 1,25 miliarde de ani, care se dezintegrează în roci de când s-a format planeta. Raportul dintre cei doi într-un mineral le spune geologilor când s-a răcit acesta ultima oară: datarea potasiu–argon dă vârsta lavelor și a straturilor în care zac fosilele primilor oameni.

Industria scoate argonul din aerul lichefiat, prin distilare. Punctul lui de fierbere, −185,85 °C, stă între cel al azotului și cel al oxigenului, așa că iese pe la mijlocul coloanei, produs secundar al industriei oxigenului și cel mai ieftin dintre gazele nobile.

Unde nimic nu trebuie să reacționeze

Utilitatea argonului e inutilitatea lui. Sudorii învăluie arcul electric în argon, ca metalul topit să nu poată lua oxigen sau azot din aer, iar această protecție — la aluminiu, oțel inoxidabil și titan — e cea mai mare piață a lui. Titanul, zirconiul și cristalele de siliciu pentru microcipuri sunt topite și crescute sub argon. Umple becurile cu incandescență de la scurt timp după lampa umplută cu gaz a lui Irving Langmuir, din 1913, pentru că filamentul fierbinte de wolfram se evaporă mai încet în el decât în vid; stă între foile de sticlă ale geamurilor termoizolante, unde conduce căldura mai slab decât aerul; ține oxigenul departe de vinul deschis, de documentele vechi și, din 2003, de Declarația de Independență de la Washington. Laserele cu ioni de argon, albastru-verzui, sudează retinele dezlipite, iar argonul lichid umple detectoarele care vânează materia întunecată și neutrinii.

Descoperire și nume

O bulă pe care Cavendish n-a putut-o absorbi

Henry Cavendish era cât pe ce să găsească argonul în 1785. Trecând scântei prin aer amestecat cu oxigen, deasupra unei soluții alcaline, ca să consume azotul, a rămas cu o bulă, nu mai mult de a o sută douăzecea parte din volumul inițial, pe care nimic n-o absorbea. Un secol mai târziu, lordul Rayleigh a găsit că azotul luat din aer era cu cam o jumătate de procent mai dens decât azotul obținut din amoniac, iar în 1892 i-a întrebat pe cititorii revistei Nature de ce. William Ramsay, de la University College London, a preluat întrebarea. A trecut azotul din aer peste magneziu încins până când nimic nu s-a mai combinat, Rayleigh a repetat experimentul cu scântei al lui Cavendish, și amândoi au rămas cu un gaz mai greu, cu un spectru propriu, care nu reacționa cu absolut nimic. L-au anunțat la Oxford pe 13 august 1894 și l-au numit argon, din grecescul argos, leneș. A pus în încurcătură tabelul periodic — era mai greu decât potasiul — până când Ramsay i-a dat o grupă proprie și, în patru ani, a umplut-o cu heliu, neon, kripton și xenon. În 1904 au primit premiile Nobel pentru fizică și pentru chimie.