Argon Ar

Entdeckung

Der erste Hinweis auf Argon stammt von 1785, als Henry Cavendish Luft mit zusätzlichem Sauerstoff wiederholt elektrischen Funken aussetzte, um den Stickstoff zu entfernen. Stets blieb eine kleine Blase übrig, etwa ein Hundertzwanzigstel, doch ihre Bedeutung blieb über ein Jahrhundert lang unbeachtet.

1892 stellte der Physiker Lord Rayleigh fest, dass aus Luft gewonnener Stickstoff stets etwa 0,5 Prozent dichter war als aus chemischen Verbindungen hergestellter. Gemeinsam mit dem Chemiker William Ramsay entfernte er Stickstoff und Sauerstoff aus der Luft und isolierte 1894 ein neues Gas, dessen Spektrum zu keinem bekannten Element passte. Es war das erste entdeckte Edelgas und zwang die Chemiker, dem Periodensystem eine völlig neue Spalte hinzuzufügen. Rayleigh erhielt 1904 den Nobelpreis für Physik, Ramsay den Nobelpreis für Chemie.

Herkunft des Namens

Der Name kommt vom griechischen argos, „träge“ oder „untätig“, weil das Gas mit nichts reagierte, was die Entdecker ausprobierten. Sein Symbol lautete ursprünglich A und wurde 1957 in Ar geändert.

Wichtigste Verwendungen

• Schweißen und Metallbearbeitung: Argon schützt beim WIG- und MIG-Schweißen die Metallschmelze vor Sauerstoff und Stickstoff und wird bei der Veredelung von Edelstahl eingesetzt.
• Beleuchtung: Glüh- und Leuchtstofflampen enthalten Argon, um den Glühfaden zu schützen oder die Entladung zu tragen.
• Fenster: Argon zwischen den Scheiben von Isolierverglasungen verbessert die Dämmung, weil es Wärme schlechter leitet als Luft.
• Elektronik: Argon liefert eine inerte Atmosphäre für das Züchten von Siliciumkristallen und das Sputtern dünner Schichten.
• Konservierung: Es schützt Wein, Lebensmittel und historische Dokumente vor Oxidation.

Isotope

Argon hat drei stabile Isotope: Argon-40 (etwa 99,6 Prozent des atmosphärischen Argons), Argon-36 und Argon-38. Fast das gesamte Argon-40 ist über Milliarden Jahre durch den radioaktiven Zerfall von Kalium-40 in Gesteinen entstanden; deshalb besteht das Argon der Erde fast ausschließlich aus Argon-40, während das Argon der Sonne überwiegend Argon-36 ist. Dieser Zerfall ist die Grundlage der Kalium-Argon- und Argon-Argon-Datierung, mit der vulkanische Gesteine und die Schichten rund um menschliche Fossilien datiert werden. Das radioaktive Argon-39 mit einer Halbwertszeit von etwa 270 Jahren dient zur Datierung von Grundwasser und Eis.

Im Alltag

Jeder Atemzug enthält etwa 0,93 Prozent Argon – mehr als zwanzigmal so viel wie Kohlenstoffdioxid. In normalen Mengen ist es harmlos, doch in geschlossenen Räumen kann ausströmendes Argon den Sauerstoff verdrängen, ohne dass ein Geruch warnt – eine bekannte Gefahr in Schweißwerkstätten.

Große Tanks mit flüssigem Argon werden in teilchenphysikalischen Experimenten eingesetzt, die nach Dunkler Materie suchen und Neutrinos untersuchen.