氩

aa3（Argon），是化学元素，化学符号氩，原子序数18，位在周期表的第18族，常温下是无色无味的稀有气体。氩占大气体积0.934%（9340 ppmv），是地球大气层第三多的气体，是水蒸气的两倍以上（平均4000 ppmv左右，但变化很大）、二氧化碳（400 ppmv）的23倍之多、氖（18 ppmv）的500倍以上。氩是地壳含量中最丰富的惰性元素，在地壳中占0.00015%。
氩已知的同位素共有14种，包括氩-33至氩-46。地球大气大部分氩是氩-40（由地壳中的钾-40衰变而来）。氩-36是最易由超新星核融合产生的产物，是宇宙最常见的氩同位素。
「argon」这名源自于希腊语的 ἀργόν，意思是「懒惰」、「不活跃」，如此命名是因为它几乎不参与化学反应。氩在原子外部壳层完整的八隅体（8个电子）让它变得更加稳定，也不易与其它元素产生键结。它的三相点以国际实用温标定义为83.8058K。
氩元素在工业制程是借由liquid air分馏而得。氩常常作为shielding gas，应用在焊接或是其他可以增加物质反应能力的高温工业制程。例如，在石墨电炉中加入氩气以防止石墨燃烧。氩气也用于白炽灯、萤光灯、其他气体放电管和萤光辉光启动器。氩在激发后可放出青色的气体雷射。

**历史**
氩（来自希腊语ἀργόν，带有懒惰或无效的意思），命名是参考它的化学活性。这个第一个被发现的惰性气体的化学性质令命名者印象深刻。1785年，亨利·卡文迪什怀疑惰性气体是组成大气的一部分气体。1894年，在伦敦大学学院， 约翰·斯特拉特，第三代瑞利男爵和威廉·拉姆齐透过移除了氧气、二氧化碳、水以及氮的干净空气样本，使氩第一次从空气里被隔绝出来。 他们已经确认从化学化合物生成的氮比大气中的氮还要轻0.5%，差异细微，但已足够重要吸引他们的注意力好几个月。他们做出了结论:空气中还有另一种气体与氮气混和在一起。氩气在1882年也被H. F. Newall和Walter Noel Hartley的研究偶然发现。他们发现新的发射光谱，并没有符合在当时已经知道的元素。
直到1957年，氩的化学符号一直是"A"，之后被改为"Ar"到现在。

**特性**
氩，是一种稀有气体。无论是气态还是液态，都是无色、无味而且无毒。它在水中的溶解度比氮多出了2.5倍。虽然氩在一般的情况下都很稳定，不会与其它化合物或元素化合，但是科学家还是有办法在极端的条件下形成一些氩化合物，像是2000年8月由芬兰化学家马库·拉萨能（Markku Räsänen）领导的小组发现的氟氩化氢（HArF）。这个氟、氢和氩的化合物在−265°C才能保持稳定。此外，氩还可以作为客体分子，与水形成包合物。除了以上基态的物质外，目前已经发现含氩的离子和激发态配合物（像ArH+和ArF），而根据理论计算显示氩应该可以形成在室温下稳定的化合物，虽然目前还没有发现它们存在的线索。
氩气常被注入灯泡内，因为氩即使在高温下也不会与灯丝发生化学作用，从而延长灯丝的寿命。fact|在不锈钢、锰、铝、钛和其它特种金属电弧焊接时、钢铁生产时，氩也用作保护气体。

**氩的发现**
氩曾经在1785年由亨利·卡文迪什制备出来，但却没发现这是一种新的元素；直到1894年，约翰·斯特拉斯和苏格兰的化学家威廉·拉姆齐才通过实验确定氩是一种新元素。他们主要是先从空气样本中去除氧、二氧化碳、水汽等后得到的氮气与从氨分解出的氮气比较，结果发现从氨里分解出的氮气比从空气中得到的氮气轻1.5%。fact|虽然这个差异很小，但是已经大到误差的范围之外。所以他们认为空气中应该含以一种不为人知的新气体，而那个新气体就是氩气。
另外1882年H.F. 纽厄尔和W.N.哈特莱从两个独立的实验中观测空气的颜色光谱时，发现光谱中存在已知元素光谱无法解释的谱线，但并没有意识到那就是氩气。由于在自然界中含量很多，氩是最早被发现的稀有气体，目前它的符号为Ar（在1957年以前，它的符号为A）。

**天然含量**
氩在地球大气中的含量以体积计算为0.934%，而以质量计算为1.29%，在地壳中，由于氩在自然情况下不与其他化合物反应，而无法形成固态物质，但可以被“困在”放射性岩石中。鉴于空气中的氩更易得，工业用的氩大多就直接从空气中提取。主要是用分馏法提取，而像是氮、氧、氖、氪、氙等气体也都是这样从空气中提取的。
而在火星的大气中，氩-40以体积计算的话占有1.6%，而氩-36的浓度为5ppm；另外1973年水手号计划的太空探测器飞过水星时，发现它稀薄的大气中占有70%氩气，科学家相信这些氩气是从水星岩石本身的放射性同位素衰变而成的。卡西尼-惠更斯号在土星最大的卫星，也就是泰坦上，也发现少量的氩。

**同位素**
氩稳定的同位素有氩-40(^40Ar)天然含量99.6%、 氩-36(^36Ar)天然含量0.34%和氩-38(^38Ar)天然含量0.06%。一般来说稳定的氩-40是由地壳中的钾-40(^40K)经由电子俘获或正子发射衰变来的。11.2%的钾-40以这两种方式衰变成氩-40，另外还有88.8%通过β衰变成为钙-40(^40Ca)。这个特性可以被用来测定岩石的年龄。
在地球大气中，不稳定的氩-39(^39Ar)可经由宇宙射线轰击氩-40而生成，另外也可以经由钾-39(^39K)的中子俘获而来。至于氩-37，则可以从(^37Ar)核试验中形成的钙的人造同位素衰变而来，氩-37的寿命非常短，半衰期只有35天。

**化合物**
由于氩气拥有的八个价电子，占满了其原子-{zh-hans:轨道; zh-hant:轨域;}-的最外层，因此不容易与其他的原子结合，化学性质非常不活泼。在1962年以前，一般认为氩和其他的惰性气体是完全无法与其他物质产生化学反应，但不久之后比氩重的氙和氪的化合物就陆续被合成，因此也激励了科学家发现新的稀有气体化合物。1982年在星际空间探测到氩氢离子，是氩的一种多原子离子。在2000年8月，第一个氩的化合物在芬兰的赫尔辛基大学由马库·拉萨能领导的小组首先被制备出来，他们利用紫外线照射含有微量氟化氢的氩气冰块，形成了氟氩化氢，分子式为HArF，这种化合物可以在40K（−233℃）的低温下保持稳定。fact|另外在2003年发现了一种新氩化合物存在的踪迹，二氟化氩（ArF2），但目前还没有任何可靠的证据可以证实。

**制备**
一小块正在熔化的固态氩

**工业上**
目前在工业上得到氩的方法就是把空气蒸馏。用冷凝器可以先把沸点90.2K的氧液化，移除液氧之后继续冷却就可以液化沸点为87.3K的氩气，最后留下沸点77.35K的氮气。目前以这种方法制造的氩气在全世界高达七十万吨/年。

**其他方法**

**用途**
装有氩和汞蒸气的霓虹灯。
这些桶子里装有氩气，可用于灭火。
因为氩气具有惰性、低传热率等性质，因此它被广泛地运用在许多方面。
氩气最主要的用处就是它的惰性，可以保护一些容易与周遭物质发生反应的东西。fact|虽然其他的惰性气体也有这些特性，但是氩气在空气中的含量最多，也是最容易取得，因此相对就比较便宜，具有经济效益。另外氩气便宜的原因还有它是制造液氧和液氮的副产品，而由于它们两个都是工业上重要的原料，生产很多，所以每年都有很多的液氩副产品。
以氩惰性的用途主要有：
# 电灯泡里的填充气体，由于氩气不会与灯芯产生化学反应，而又能保持气压减缓钨丝升华，可延长灯丝使用寿命。
# 氩可当作焊接时所用的保护气体，其中包括MIG銲接、GTA焊接与GMA銲接等，在这时氩通常会和二氧化碳混合在一起使用。
# 可用于灭火，用氩气灭火的好处是几乎不会破坏任何火场的物品，通常使在火场有特殊仪器时才使用。
# 是用于感应耦合电浆的气体之一。
# 用于保护加工中的钛和其他容易发生反应的金属：例如铷 和铯 。
# 保护成长中的矽晶体和锗晶体，这晶体主要用于半导体学。
# 在博物馆里，会在一些重要文物的玻璃专柜里填充氩气，避免氧化。
# 在啤酒罐中的填充物，虽然也可以用氮气代替。
# 在酿酒的过程中，啤酒桶里的填充物，它可以把氧气置换，以避免啤酒桶里的原料被氧化成乙酸。
# 在药学里，氩可以用于保护一些静脉内的治疗的药物，举个例子，像是对乙醯氨基酚。一样的，这也是防止药物受到氧气的破坏。
# 用于冷却AIM-9响尾蛇飞弹的追踪器，氩当时都是以高压储存，然后当释放气体后就可以带走一些热量。
# 为石墨电熔炉中的保护气体，以免它被氧化。
# 广告用的霓虹灯里，有时也会加入氩气，加了氩气的霓虹灯管，白天看起来是无色透明的，一旦通电后，氩气受到电的刺激，会放出青色的光芒。
# 氩气的低传热率也是它的特性之一，像它可以作为隔热窗户中两层玻璃之间的填充物。
# 因为氩的低传热率和惰性，氩气在水肺潜水可以用来作为膨胀潜水衣的气体。氩气还可以在水肺中代替氮气（吸收纯氧对身体不好，因此水肺中要添加其他气体），因为氮气在高压下会溶进血液里而造成氮麻醉，氩气则可以减轻这种症状（虽然一般来说，惰性气体也会造成这种症状）。
使用特定的方法可以使氩气离子化并且发光，这种功能可用于电浆灯和粒子物理学中的能量器。以氩作成的氩雷射会发出蓝光，它在医学外科中可用于连接动脉、去除肿瘤和治疗眼睛的缺陷等。氩气还可以用于溅镀。另外氩-39有269年的半衰期，可以用于测定地下水和冰层的年龄，而钾-氩年代测定法适用钾-40衰变成氩-40的过程来用于测定火成岩的年龄。

**危害**
一般来说，氩气是对身体毫无危害的，但是如果长期暴露在高浓度的氩气中会因为缺氧而窒息，液态氩则可能造成爆炸及冻伤。

**参见**
 工业气体- 稀有气体 - 钾-40

**延伸阅读**
  Emsley, J., Nature’s Building Blocks; Oxford University Press: Oxford, NY, 2001; pp. 35–39.-  Brown, T. L.; Bursten, B. E.; LeMay, H. E., In Chemistry: The Central Science, 10th ed.; Challice, J.; Draper, P.; Folchetti, N. et al.; Eds.; Pearson Education, Inc.: Upper Saddle River, NJ, 2006; pp. 276 and 289.-   Triple point temperature: 83.8058 K -  dead-url=no -  Triple point pressure: 69 kPa -  chapter=Section 4, Properties of the Elements and Inorganic Compounds; Melting, boiling, triple, and critical temperatures of the elements