Аргон (символ Ar, атомный номер 18) — благородный газ, отличающийся инертностью, бесцветностью, отсутствием запаха и вкуса, что делает его безопасным для использования в замкнутых или ограниченных средах. Составляя приблизительно 0,93% атмосферы Земли, он гораздо более распространен, чем другие благородные газы, такие как неон (0,0018%) или криптон (0,00011%), что дает ему естественное преимущество для крупномасштабного использования. Его химическая стабильность обусловлена ​​заполненной внешней электронной оболочкой (восемь валентных электронов), что означает, что он почти никогда не образует соединений с другими элементами — даже при высоких температурах или экстремальном давлении. При стандартной температуре и давлении (СТП) аргон существует в виде одноатомного газа (состоящего из отдельных атомов, в отличие от двуатомных кислорода или азота) с температурой кипения -185,8°C и температурой замерзания -189,3°C. Сверхнизкие температуры требуют криогенного хранения, но также делают его идеальным для таких применений, как охлаждение чувствительного оборудования, поскольку он не вступает в реакцию с материалами даже при охлаждении почти до абсолютного нуля.

Фото 1

Аргон чаще всего отделяют от воздуха методом фракционной дистилляции — точного многоступенчатого процесса. Сначала атмосферный воздух фильтруют для удаления пыли, водяного пара и углекислого газа — примесей, которые могут нарушить охлаждение или загрязнить конечный продукт. Затем очищенный воздух сжимают и охлаждают в теплообменнике, достигая в конечном итоге -200°C, что превращает его в жидкость. Этот жидкий воздух затем закачивают в высокую дистилляционную башню, где он медленно нагревается. Поскольку разные газы в воздухе имеют уникальные температуры кипения — азот кипит при -195,8°C (ниже, чем аргон), кислород — при -183°C (выше, чем аргон) — они испаряются на разных уровнях башни. Газообразный азот поднимается вверх и собирается первым, в то время как кислород остается жидким внизу. Аргон, имеющий промежуточную температуру кипения, конденсируется в середине башни, откуда его отводят. Собранный аргон затем проходит второй этап очистки для удаления остаточного азота или кислорода, в результате чего получается аргон промышленного качества (чистота 99,99%) или сверхчистый аргон (чистота 99,999%) для высокотехнологичных применений.

фото 2

Инертность аргона делает его незаменимым во многих отраслях промышленности. В металлургии он является важнейшим защитным газом для таких сварочных процессов, как MIG (сварка в среде инертного газа) и TIG (сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа). При использовании для сварки таких металлов, как алюминий, нержавеющая сталь или титан, он создает защитный барьер вокруг зоны сварки, предотвращая окисление, которое ослабило бы соединение или вызвало бы дефекты — это крайне важно для производства автомобильных каркасов, деталей самолетов и строительных материалов. Электронная промышленность использует сверхчистый аргон для производства полупроводников: во время нанесения тонких слоев металла или кремния на микросхемы аргон заполняет производственную камеру, предотвращая загрязнение чувствительных схем частицами воздуха. Помимо тяжелой промышленности, аргон продлевает срок службы ламп накаливания, замедляя испарение вольфрамовых нитей (удваивая срок службы лампы по сравнению с лампами, заполненными воздухом), и сохраняет исторические артефакты — такие как древние рукописи или хрупкие ткани — в музейных витринах, где он замещает кислород, предотвращая разрушение. Он также играет важную роль в упаковке продуктов питания, где его смешивают с азотом для удаления кислорода, сохраняя свежесть выпечки, закусок и свежих продуктов дольше.

С экономической точки зрения аргон является ценным ресурсом благодаря широкому спросу и низким производственным затратам. Поскольку его сырьем является воздух — бесконечный, бесплатный ресурс, — фракционная дистилляция экономически выгодна, особенно в сочетании с производством азота или кислорода (многие предприятия производят все три газа одновременно, снижая накладные расходы). Мировой рынок аргона оценивается более чем в 8 миллиардов долларов в год, демонстрируя устойчивый рост на 5–7% в год. Этот рост обусловлен такими отраслями, как автомобилестроение (по мере увеличения производства электромобилей, требующих более точной сварки), электроника (расширение производства 5G и полупроводников) и возобновляемая энергетика (в производстве солнечных панелей аргон используется для покрытия фотоэлектрических элементов). В отличие от более редких благородных газов (криптон стоит в 10–20 раз дороже, ксенон — в 50–100 раз дороже), доступность аргона делает его доступным как для крупных заводов, так и для небольших лабораторий. По мере ускорения глобального развития технологий и инфраструктуры ожидается дальнейший рост спроса на аргон, что укрепит его роль как ключевого фактора промышленного роста и технологических инноваций во всем мире.

Если вам нужна более подробная информация, пожалуйста, свяжитесь с нами:

Контакт:Миранда Вэй

Email:miranda.wei@hzazbel.com

Мобильный телефон/WhatsApp/WeChat: +86-13282810265

WhatsApp: +86 157 8166 4197

 

插入的链接:https://www.hznuzhuo.com/cryogenic-oxygen-plant/


Дата публикации: 05.09.2025