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Die Luft, die wir einatmen, enthält 78.09 % Stickstoff (N2), 20.95 % Sauerstoff (O2) und 0.94 % Argon (Ar). Dass Luft aus Stickstoff und Sauerstoff besteht, war seit 1790 bekannt. Im 19. Jahrhundert ahnte aber noch niemand, dass Luft ausser diesen beiden Gasen noch andere Stoffe enthält.
Es waren Sir William Ramsay und Sir Lord Rayleigh, die diese Tatsache 1894 entdeckten. Sie wogen sorgfältig einerseits Stickstoff, der aus Nitrit gewonnen worden war, und andererseits Stickstoff aus der Luft, von dem sie den Sauerstoff abgetrennt hatten. Das theoretische Gewicht eines Liters Stickstoff beträgt 1,250 g, doch der aus Luft gewonnene Stickstoff war immer ein bisschen schwerer: 1,255 g.
Diese fünf Milligramm sind nicht viel. Aber ein Wiegefehler konnte nicht die Ursache sein, denn der Unterschied war systematisch: Stickstoff aus der Luft war immer schwerer als erwartet. Die Wissenschaftler stellten daher die Hypothese auf, dass Luft ein weiteres, bisher unbekanntes schweres Gas enthält.
Die Entdeckung des Argon
Um dieses schwere, reaktionsträge Gas zu isolieren, liessen die Wissenschaftler einen Luftstrom durch ein langes Rohr fliessen, das geheizt und mit Magnesium gefüllt war. Dieses Metall absorbiert Sauerstoff und Stickstoff. Es bleibt aber ein geringer Rückstand, der durch das Rohr fliesst, ohne aufgefangen zu werden. Ramsay gelang es zu beweisen, dass dieses Gas schwerer als Luft ist und dass es sich dabei um ein neues Element handelte. Er nannte es Argon. Ramsay erhielt dafür später den Nobelpreis für Chemie, Rayleigh den Nobelpreis für Physik.
Die Entdeckung sorgte bei den damaligen Chemikern für Verwirrung, denn man konnte dieses Element nicht im Periodensystem der Elemente einordnen, das damals nur aus sieben Spalten (Hauptgruppen) bestand. Es musste eine achte Hauptgruppe erstellt werden, um das Element einordnen zu können. Die Entdeckung der anderen Edelgase (z. B. Neon und Krypton), die ebenfalls in diese Hauptgruppe gehören, folgte jedoch nicht lange darauf.
Wozu wird Argon verwendet?
Argon ist ein sehr reaktionsträges Gas, das in der Regel keine Verbindungen mit anderen Elementen eingeht. Es sind also beispielsweise keine argonhaltigen Oxide oder Chloride bekannt. Man benutzt es jedoch als Füllgas für Behälter mit Inhalten, die mit Stickstoff oder Sauerstoff reagieren würden. Ausserdem dient es als sogenanntes Schutzgas beim Schweissen von Metallen, die bei gewöhnlicher Luftzufuhr oxidieren würden.