Argon (Ar) en water

Argon en water: reactiemechanismen, milieueffecten en gezondheidseffecten

Het meest voorkomende element in lucht is, na stikstof en zuurstof, argon (0,934 volumeprocent). Zeewater bevat ongeveer 0,45 ppm argon.


Op welke manier en in welke vorm reageert argon met water?

Argon is een edelgas en reageert onder normale omstandigheden met geen enkel ander element, zelfs niet bij hoge temperaturen. Er is slechts één argonverbinding, argonfluorhydride (HArF), geproduceerd, en deze is alleen stabiel bij extreem lage temperaturen. Argon reageert dus niet met water.


Oplosbaarheid van argon en argonverbindingen

Argon heeft een oplosbaarheid in water van 62 mg/L bij 20oC en een druk van 1 bar. Clathraten bevatten argon en geven het element vrij wanneer ze oplossen. Argon blijft niet opgelost in water, althans niet in hogere concentraties dan normaal.


Waarom is argon aanwezig in water?

Argon komt voor in een aantal kaliummineralen door radioactief verval van het 40K-isotoop. Het wordt commercieel voor verschillende doeleinden toegepast en jaarlijks wordt 750.000 ton uit vloeibare lucht gewonnen. Argon kan vervolgens als beschermende atmosfeer worden gebruikt, omdat het zeer weinig reactief is. Dit kan van belang zijn voor elektrische verlichting. In fluorescentielampen ondersteunt het het ontstekingsmechanisme. In lichtreclames geeft argon blauw licht. Een groot deel van het geproduceerde argon wordt in de staalindustrie gebruikt. Het wordt toegepast als inert beschermgas dat lucht weghoudt van verhit metaal om het tegen oxidatie te beschermen, bijvoorbeeld tijdens de productie van aluminium of titaan.
Bij atoomonderzoek wordt argon gebruikt om andere elementen tegen ongewenste invloeden te beschermen. Het kan ook worden toegepast als beschermende laag tegen temperatuurveranderingen, bijvoorbeeld als isolatie in de tussenruimte van dubbelglas. Argon wordt gebruikt in banden van luxeauto’s om het rubber te beschermen en geluidsemissies bij hoge snelheden te voorkomen. Een andere veelgebruikte toepassing zijn argonlasers voor oogcorrecties en het verwijderen van tumoren. Argon kan een nuttige markeringsstof zijn, omdat het niet reageert met enig aanwezig product. Bij oppervlaktebehandelingen kan het dienen als draaggas dat niet met het te behandelen materiaal reageert. De argonmethode of kalium-argonmethode wordt in de geologie toegepast om het tijdstip van stolling van vulkanische materialen te dateren. Dit is mogelijk door het verval van vast 40K met een halfwaardetijd van ongeveer 1,25 miljard jaar tot gasvormig 40Ar, dat niet uit vaste stoffen kan ontsnappen, maar alleen tijdens een smeltproces. Argon wordt voornamelijk verkregen door gefractioneerde destillatie van vloeibare lucht en wordt ook teruggewonnen als bijproduct van de productie van waterstof voor ammoniaksynthese.
Ondanks alle bovengenoemde processen is verontreiniging van water door commercieel toegepast argon vrijwel onmogelijk.


Welke milieueffecten heeft argon in water?

Argon heeft geen biologische functie. Diazotrofen, bacteriën die stikstof opnemen en omzetten in ammoniak, kunnen argon opnemen, maar kunnen het niet benutten. Argon is niet gevaarlijk voor water en er zijn geen milieueffecten bekend.
Argon heeft van nature drie stabiele isotopen en er zijn meer dan 20 radioactieve isotopen bekend.


Welke gezondheidseffecten heeft argon in water?

Argon is in spoorhoeveelheden aanwezig in het menselijk lichaam. Het element is geen noodzakelijke voedingsstof. Argon is fysiologisch inactief. Er worden geen gezondheidseffecten verwacht van argon in drinkwater.
Het enige gezondheidsrisico dat van belang kan zijn, is ophoping van argon in de ingeademde lucht, wat leidt tot zuurstoftekort en verstikking. Afhankelijk van de blootstellingsduur kan blootstelling aan argon leiden tot misselijkheid en slaperigheid, gevolgd door ademnood, bewusteloosheid en mogelijk overlijden door verstikking.


Welke waterzuiveringstechnologieën kunnen worden toegepast om argon uit water te verwijderen?

Het is niet nodig om argon uit water te verwijderen.

Literatuur en de andere elementen en hun wisselwerking met water