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Argon – Propriétés – Prix – Applications – Production

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À propos d’Argon

L’argon est le troisième gaz le plus abondant dans l’atmosphère terrestre, à 0,934 % (9340 ppmv). Il est plus de deux fois plus abondant que la vapeur d’eau (qui est en moyenne d’environ 4000 ppmv, mais varie considérablement), 23 fois plus abondant que le dioxyde de carbone (400 ppmv) et plus de 500 fois plus abondant que le néon (18 ppmv). L’argon est principalement utilisé comme gaz de protection inerte dans le soudage et d’autres procédés industriels à haute température où des substances habituellement non réactives deviennent réactives; par exemple, une atmosphère d’argon est utilisée dans les fours électriques à graphite pour empêcher le graphite de brûler.

Résumé

Élément Argon
Numéro atomique 18
Catégorie d’élément Gaz rare
Phase à STP Gaz
Densité 0,00178g/cm3
Résistance à la traction ultime N / A
Limite d’élasticité N / A
Module de Young N / A
Échelle de Mohs N / A
Dureté Brinell N / A
Dureté Vickers N / A
Point de fusion -189,2°C
Point d’ébullition -185,7°C
Conductivité thermique 0,01772 W/mK
Coefficient de dilatation thermique N / A
Chaleur spécifique 0,52 J/g·K
Température de fusion 1 188 kJ/mol
Chaleur de vaporisation 6 447 kJ/mol
Résistivité électrique [nanoohmmètre] N / A
Susceptibilité magnétique −19,6e-6 cm^3/mol


Applications de l’Argon

Les principales applications de l’argon sont les suivantes : lampes électriques comme gaz de remplissage, soudage, tubes à décharge, lasers à argon et lasers à colorant à l’argon. L’argon est principalement utilisé comme gaz de protection inerte dans le soudage et d’autres procédés industriels à haute température où des substances habituellement non réactives deviennent réactives; par exemple, une atmosphère d’argon est utilisée dans les fours électriques à graphite pour empêcher le graphite de brûler. L’argon est également utilisé dans l’éclairage incandescent, fluorescent et autres tubes à décharge.


 
 

Applications d'argon

Production et prix de l’Argon

Les prix des matières premières changent quotidiennement. Ils dépendent principalement de l’offre, de la demande et des prix de l’énergie. En 2019, les prix de l’Argon pur se situaient autour de 5 $/kg.

L’argon est produit industriellement par distillation fractionnée d’air liquide. un processus qui sépare l’azote liquide, qui bout à 77,3 K, de l’argon, qui bout à 87,3 K, et de l’oxygène liquide, qui bout à 90,2 K. Environ 700 000 tonnes d’argon sont produites dans le monde chaque année.

Argon-tableau périodique

Source : www.luciteria.com

Propriétés mécaniques de l’Argon

Argon-propriétés-mécaniques-résistance-dureté-structure-cristalline

Force d’Argon

En mécanique des matériaux, la résistance d’un matériau est sa capacité à supporter une charge appliquée sans rupture ni déformation plastique. La résistance des matériaux considère essentiellement la relation entre les charges externes appliquées à un matériau et la déformation ou la modification des dimensions du matériau qui en résulte. Lors de la conception de structures et de machines, il est important de tenir compte de ces facteurs, afin que le matériau sélectionné ait une résistance suffisante pour résister aux charges ou forces appliquées et conserver sa forme d’origine. La résistance d’un matériau est sa capacité à supporter cette charge appliquée sans défaillance ni déformation plastique.

Pour la contrainte de traction, la capacité d’un matériau ou d’une structure à supporter des charges tendant à s’allonger est appelée résistance ultime à la traction (UTS). La limite d’élasticité ou la limite d’élasticité est la propriété du matériau définie comme la contrainte à laquelle un matériau commence à se déformer plastiquement, tandis que la limite d’élasticité est le point où la déformation non linéaire (élastique + plastique) commence.

Voir aussi: Résistance des matériaux

Résistance à la traction ultime de l’Argon

La résistance à la traction ultime de l’Argon est N/A.

Limite d’élasticité de l’Argon

La limite d’élasticité de l’Argon  est N/A.

Module de Young de l’Argon

Le module de Young de l’Argon est N/A.

Dureté de l’Argon

En science des matériaux, la dureté est la capacité à résister à  l’indentation de surface (déformation plastique localisée) et  aux rayuresLe test de dureté Brinell est l’un des tests de dureté par indentation, qui a été développé pour les tests de dureté. Dans les tests Brinell, un pénétrateur sphérique dur  est forcé sous une charge spécifique dans la surface du métal à tester.

La dureté Brinell de l’Argon est d’environ N/A.

La méthode d’essai de dureté Vickers a été développée par Robert L. Smith et George E. Sandland chez Vickers Ltd comme alternative à la méthode Brinell pour mesurer la dureté des matériaux. La méthode d’essai de dureté Vickers peut également être utilisée comme méthode d’essai de microdureté, qui est principalement utilisée pour les petites pièces, les sections minces ou les travaux en profondeur.

La dureté Vickers de l’Argon est d’environ N/A.

La dureté à la rayure est la mesure de la résistance d’un échantillon à la déformation plastique permanente due au frottement d’un objet pointu. L’échelle la plus courante pour ce test qualitatif est l’échelle de Mohs, qui est utilisée en minéralogie. L’ échelle de Mohs de dureté minérale est basée sur la capacité d’un échantillon naturel de minéral à rayer visiblement un autre minéral.

L’argon a une dureté d’environ N/A.

Voir aussi: Dureté des matériaux

Argon – Structure cristalline

Une structure cristalline possible de l’ argon  est la structure cubique à faces centrées.

structures cristallines - FCC, BCC, HCP

Dans les métaux et dans de nombreux autres solides, les atomes sont disposés en réseaux réguliers appelés cristaux. Un réseau cristallin est un motif répétitif de points mathématiques qui s’étend dans tout l’espace. Les forces de la liaison chimique provoquent cette répétition. C’est ce motif répété qui contrôle les propriétés telles que la résistance, la ductilité, la densité, la conductivité (propriété de conduire ou de transmettre la chaleur, l’électricité, etc.) et la forme. Il existe 14 types généraux de ces modèles connus sous le nom de réseaux de Bravais.

Voir aussi: Structure cristalline des matériaux

Structure cristalline de l’Argon
La structure cristalline de l'argon est : cubique à faces centrées

Force des éléments

Élasticité des éléments

Dureté des éléments

Propriétés thermiques de l’Argon

Argon-point de fusion-conductivité-propriétés-thermiques

Argon – Point de fusion et point d’ébullition

Le point de fusion de l’Argon est de -189,2°C.

Le point d’ébullition de l’Argon est de -185,7°C.

Notez que ces points sont associés à la pression atmosphérique standard.

Argon – Conductivité thermique

La conductivité thermique de l’ Argon est de 0,01772 W/(m·K).

Les caractéristiques de transfert de chaleur d’un matériau solide sont mesurées par une propriété appelée la conductivité thermique, k (ou λ), mesurée en W/mK. C’est une mesure de la capacité d’une substance à transférer de la chaleur à travers un matériau par conduction. Notez que la loi de Fourier s’applique à toute matière, quel que soit son état (solide, liquide ou gazeux), par conséquent, elle est également définie pour les liquides et les gaz.

Coefficient de dilatation thermique de l’Argon

Le coefficient de dilatation thermique linéaire de l’ Argon est µm/(m·K)

La dilatation thermique est généralement la tendance de la matière à changer ses dimensions en réponse à un changement de température. Il est généralement exprimé sous la forme d’un changement fractionnaire de longueur ou de volume par unité de changement de température.

Argon – Chaleur spécifique, chaleur latente de fusion, chaleur latente de vaporisation

La chaleur spécifique de l’Argon est de 0,52 J/g K.

La capacité calorifique est une propriété extensive de la matière, c’est-à-dire qu’elle est proportionnelle à la taille du système. La capacité thermique C a l’unité d’énergie par degré ou d’énergie par kelvin. Lors de l’expression du même phénomène en tant que propriété intensive, la capacité thermique est divisée par la quantité de substance, de masse ou de volume, ainsi la quantité est indépendante de la taille ou de l’étendue de l’échantillon.

La chaleur latente de fusion de l’argon est de 1,188 kJ/mol.

La chaleur latente de vaporisation de l’argon est de 6,447 kJ/mol.

La chaleur latente est la quantité de chaleur ajoutée ou retirée d’une substance pour produire un changement de phase. Cette énergie décompose les forces d’attraction intermoléculaires, et doit également fournir l’énergie nécessaire pour dilater le gaz (le pΔV travail). Lorsque la chaleur latente est ajoutée, aucun changement de température ne se produit. L’enthalpie de vaporisation est fonction de la pression à laquelle cette transformation a lieu.

Point de fusion des éléments

Tableau périodique des éléments - point de fusion

Conductivité thermique des éléments

Tableau périodique des éléments - conductivité thermique

Dilatation thermique des éléments

Tableau périodique des éléments - dilatation thermique

Capacité calorifique des éléments

Tableau périodique des éléments - capacité calorifique

Chaleur de fusion des éléments

Tableau périodique des éléments - fusion par chaleur latente

Chaleur de vaporisation des éléments

Tableau périodique des éléments - vaporisation de la chaleur latente

Argon – Résistivité électrique – Susceptibilité magnétique

Argon-résistivité-électrique-susceptibilité-magnétique

La propriété électrique fait référence à la réponse d’un matériau à un champ électrique appliqué. L’une des principales caractéristiques des matériaux est leur capacité (ou leur incapacité) à conduire le courant électrique. En effet, les matériaux sont classés selon cette propriété, c’est-à-dire qu’ils sont divisés en conducteurs, semi-conducteurs et non-conducteurs.

Voir aussi: Propriétés électriques

La propriété magnétique fait référence à la réponse d’un matériau à un champ magnétique appliqué. Les propriétés magnétiques macroscopiques d’un matériau sont une conséquence des interactions entre un champ magnétique extérieur et les moments dipolaires magnétiques des atomes qui le constituent. Différents matériaux réagissent différemment  à l’application du champ magnétique.

Voir aussi: Propriétés magnétiques

Résistivité électrique de l’Argon

La résistivité électrique de l’Argon est de – nΩ⋅m.

La conductivité électrique et son inverse, la résistivité électrique, est une propriété fondamentale d’un matériau qui quantifie la façon dont l’argon conduit le flux de courant électrique. La conductivité électrique ou conductance spécifique est l’inverse de la résistivité électrique.

Susceptibilité magnétique de l’Argon

La susceptibilité magnétique de l’Argon est  de −19,6e-6 cm^3/mol.

En électromagnétisme, la susceptibilité magnétique est la mesure de l’aimantation d’une substance. La susceptibilité magnétique est un facteur de proportionnalité sans dimension qui indique le degré d’aimantation de l’argon en réponse à un champ magnétique appliqué.

Résistivité électrique des éléments

Tableau périodique des éléments - résistivité électrique

Susceptibilité magnétique des éléments

Application et prix des autres éléments

Argon - Comparaison des propriétés et des prix

Tableau périodique en résolution 8K

Autres propriétés d’Argon