아르곤은 우주의 풍부한 화학 원소 중 12위를 차지합니다. 아르곤은 무게로 대기의 1.288%, 부피로 0.934%를 구성하며 암석으로 가려져 있습니다. 안정 동위원소 아르곤-36과 arg-38은 우주에서 이러한 원소의 흔적을 구성하지만 세 번째 안정 동위원소인 아르곤-40은 지구에서 발견되는 아르곤의 99.60%를 차지합니다. (Ar-36과 Ar-38은 각각 지구 아르곤의 0.34%와 0.06%를 구성합니다.) 지구의 형성 이후, 대부분의 육상 아르곤은 자연적으로 발생하는 희귀 방사성 동위원소의 붕괴를 통해 칼륨 함유 광물에서 생성되었습니다. 칼륨 40 . 아직 형성 중인 암석에서 가스가 서서히 대기 중으로 누출되었습니다. 아르곤 40의 붕괴 칼륨 40의 생성은 지구의 나이를 결정하는 수단으로 사용됩니다.
아르곤이란 무엇인가?
아르곤은 액체 공기의 분별 증류에 의해 대규모로 분리됩니다. 풍선 전구, 라디오 튜브 및 가이거 계수기용. 또한 알루미늄 및 스테인리스강과 같은 금속의 아크 용접을 위한 불활성 분위기로 널리 사용됩니다. 티타늄, 지르코늄 및 우라늄과 같은 금속의 생산 및 제조에 사용되며 실리콘 및 게르마늄과 같은 반도체 결정을 성장시키는 데 사용됩니다. 아르곤은 -185.8°C(-302.4°F)에서 무색 액체로, -189.4°C(-308.9°F)에서 결정질 고체로 응축됩니다. 가스는 -122.3°C(-188.1°F) 이상의 온도에서 압력 하에서 액화될 수 없으며 액화하려면 48기압의 최소 압력이 필요합니다. 12°C(53.6°F)의 물 100부피에 용해된 아르곤 3.94부피. 저압에서 아르곤을 통한 방전은 고압에서 붉은색을 띠고 강철 파란색입니다. 아르곤의 가장 바깥쪽(원자) 껍질에는 8개의 전자가 있어 매우 안정적이고 화학적으로 불활성입니다. 아르곤 원자는 서로 결합하지 않습니다. 다른 원소의 원자와의 화학적 결합도 관찰되지 않았습니다. 아르곤 원자는 얼음 결정이나 유기 화합물 하이드로퀴논(아르곤 포접물이라고 함)과 같은 다른 물질 분자 사이의 새장 같은 구멍에 기계적으로 갇힙니다.
아르곤의 용도
RSC에 따르면 아르곤의 존재에 대한 첫 징후는 1785년 영국 과학자 Henry Cavendish가 겉보기에 불활성인 공기를 보고한 때였습니다. Cavendish는 신비한 1%가 무엇인지 알아낼 수 없었습니다. 이 발견은 100여 년이 지난 1894년에 이루어졌습니다. 신비한 가스는 스코틀랜드 화학자 William Ramsay가 Rayleigh 경(John William Strut)과 함께 식별하고 설명했습니다. 두 사람은 이 발견으로 1904년 노벨 화학상을 공동 수상했습니다. Argon은 또한 Ramsay에게 또 다른 깨달음을 제공했습니다. 노벨상 기구에 따르면 그는 또한 원소를 연구하는 동안 헬륨을 발견했습니다. 관련 요소가 있을 수 있음을 깨닫고 네온, 크립톤, 크세논을 빠르게 차례로 발견했습니다. 공시 하다 아르곤은 불활성이기 때문에 무반응 분위기가 필요한 산업 공정에 사용됩니다. 가스 공급업체인 Praxair에 따르면 특수 합금 용접 및 반도체 웨이퍼 생산이 그 예입니다. 아르곤은 또한 좋은 절연체이므로 다이버를 따뜻하게 유지하기 위해 종종 심해 다이빙 드라이슈트에 펌핑됩니다. 아르곤의 또 다른 용도는 역사적 보존입니다. 미국 의회 도서관이 소장하고 있는 1507년 세계 지도와 미국 국립 기록 보관소가 보관하고 있는 대헌장과 같은 중요한 문서에는 유독 가스가 가득 차 있습니다. 자유 라디칼과 달리 아르곤은 고급 문서 용지나 잉크를 분해하지 않습니다.
현재 연구중인 내용
비활성 기체 크세논은 뇌 손상 치료제로 수년간 연구되어 왔습니다. 그러나 크세논은 비싸기 때문에 연구원들은 비활성 기체 사촌인 아르곤을 잠재적인 대체물로 사용했습니다. 연구 분야는 아직 어리지만 세포 배양 및 동물 실험에 따르면 하루 아르곤을 사용하여 외상이나 저산소증 후 뇌 손상을 제한할 수 있습니다. Medical Gas Research 저널에 실린 2014년 2월 리뷰에 따르면 아르곤 치료는 대부분의 경우 뇌 세포 사멸을 15-25% 감소시켰습니다. 캘리포니아 의과대학 로마린다 박사과정 학생인 논문 저자인 데렉 노우랑이(Derek Nowrangi)는 말했습니다. 공시 하다 아르곤이 왜 이런 효과가 있는지 아직 아무도 이해하지 못했습니다. 뇌 세포는 신경 전달 물질이라는 화학 물질을 사용하고 자물쇠와 열쇠처럼 함께 작동하는 신경 수용체와 통신합니다. Nowrangi는 가스가 이러한 신경 수용체, 특히 NMDA 수용체(수신하는 신경 전달 물질의 N-메틸-D-아스파테이트를 나타냄) 또는 GABA 수용체(감마-아미노부티르산을 나타냄)에 작용할 가능성이 가장 높다고 Live Science에 말했습니다. 그럼에도 불구하고, 이 수용체에 의해 흡수될 때 아르곤은 뇌 손상으로 인해 세포가 자가 파괴되는 것을 방지함으로써 작용하는 것으로 보입니다. 연구에서 아르곤은 산소 및 포도당 결핍 환경과 같이 압력이 가해진 페트리 접시의 세포에 직접 적용되거나 동물 연구를 위한 마스크에서 산소와 혼합됩니다. 그런 다음 연구원들은 아르곤 처리 유무에 관계없이 죽은 세포의 수를 정량화했습니다.Nowrangi는 아르곤에 대한 연구가 증가함에 따라 인체 실험이 시작될 가능성이 더 높다고 말했습니다. 그러나 몇 가지 주의 사항이 있습니다. 일부 연구에서는 아르곤 처리의 혼합된 결과 또는 부정적인 영향을 발견했습니다. 한편으로 뇌 전체가 아르곤 가스로 보호되는 것처럼 보이지만 실제로는 가스 처리가 한 영역의 손상을 증가시킨다고 Nowrangi는 말했습니다. 이것은 아르곤이 해당 영역을 관통할 수 없기 때문이거나 뇌 영역마다 세포 유형과 세포 밀도가 다르기 때문일 수 있습니다.
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