Studii și cercetări privind influența argonului asupra organismului uman

Studii si cercetari privind influenta

argonului asupra organismului uman

1.Generalitati. Descoperirea argonului

Catre sfarsitul anului 1890, cunostintele oamenilor de stiinta despre componenta chimica a atmosferei nu erau mai avansate decat cele dinainte cu un secol, deci cele de prin anii 1780.

Intr-adevar, in a doua jumatate a secolului al XVIII-lea, o seama de descoperiri extrem de importante facute numai in cativa ani au creat posibilitatea cunoasterii principalilor componenti ai atmosferei.

Dupa ce in anul 1755, J. Blake (1728-1799) facuse experiente si aratase rolul bioxidului de carbon, in 1766 H. Cavendish descoperise hidrogenul, D. Rutherford azotul (1774), J. Priestley descoperea oxigenul.

Din 1777 urmeaza cercetarile lui Lovoisier asupra arderii si rolul oxigenului in combustie si respiratie, iar in 1783 Cavendisch aratase ca aerul contine (in volume) 20,83% oxigen si 79,11% azot.

In anul 1785, tot H. Cavendish, intre numeroasele sale experiente, face una care avea sa devina de o importanta deosebita , dar numai peste un secol. Chimistul englez luase o cantitate fixa de aer si dupa ce indeparteaza CO2 si adauga un plus de oxigen, trece scantei electrice si obtine niste vapori bruni – oxizi de azot, care dizolvati in apa aratau prezenta acidului azotic. Asadar, reusise sa combine – sub actiunea descarcarilor electrictrice azotul cu oxigenul. Indepartand apoi excesul de oxigen, mai ramanea totusi in vasul de sticla o cantitate de gaz. Repetand de mai multe ori aceasta experienta, constata ca in aparat ramane 1/120 parte din volumul de aer luat initial pentru experienta, neschimbat si necombinat. Necombinat dupa ce timp de 75 de zile amestecul gazos era supus descarcarilor electrice. Totusi, Cavendish a constatat ca “azotul trebuie privit ca un corp omogen”.

Aceasta experienta, desi publicata a cazut in uitare mai bine de un secol.

Catre sfarsitul secolului devine obiect de polemica o ipoteza pe care o facuse un medic englez W.Prout (1786-1850) inca din anul 1815, care sustinea ca toate elementele chimice sunt formate la baza din hidrogen, care ar fi elementul primordial (protilul lui Aristotel).

O prima consecinta a acestei ipoteze – daca se confirma ar duce la concluzia ca toate greutatile atomice trebuie sa fie numere intergi (multipli ai hidrogenului) cand in realitate erau multe fractionare (clorul 35,5; aluminiul 27,4; beriliu 9,4 etc).

Unii chimisti, in frunte cu L.Gmelin (1788-1853), accepta de la inceput ipoteza lui Prout; in schimb altii, in frunte cu J. Berzelius si J. Stas (1813-1891) ale caror experimente de extrema precizie de determinare a echivalentilor atomici faceau autoritate, erau categoric impotriva ei.

Din polemica nascuta aparare o clara necesitatea de a se face recalcularea greutatilor atomice.

John William Stuart (1842-1919), care din 1873 este cunoscut sub numele de Lord Rayleigh, un eminent fizician din cadrul Laboratorului Cavendish al Universitatii din Cambridge si care mai tarziu avea sa fie directorul acestui laborator, era si el interesat in lamurirea ipotezei lui Prout. Astfel, in 1882 el incepe cercetarile asupra compozitiei apei si deci a elementelor componente hidrogen si oxigen.

Fizicianul Rayleigh a vrut sa se implice in rezolvarea acestei probleme dar aparea clar ca aceasta problema nu poate fi rezolvata numai de el. Era nevoie de un chimist care sa se implice in rezolvarea acestei probleme si sa se dedice rezolvarii ei.

Dintre chimisti cel care dovedi un interes deosebit era scotianul Williams Ramsey (1852-1916) mai tanar cu zece ani decat Rayleigh. Ramsey dupa ce in copilarie fusese pasionat de muzica si fotbal, isi incepe studentia la Universitatea di Glasgow - orasul sau natal - in anul 1869, anul in care Mendeleev a prezentat celebrul sau sistem al elementelor de care avea sa se foloseasca cu mare succes mai tarziu, chiar Ramsey.

Ramsay dupa ce studieaza articolul lui Rayleigh, este convins ca diferenta dintre densitatile azotului din aer si a celui provenit din combinatii chimice este o dovada ca in aer exista inca un gaz necunoscut mai greu decat azotul. Acesta alege o metoda chimica pentru descoperirea gazului care in experienta lui Cavendish ramanea necombinat cu azotul chiar si dupa descarcari electrice. Printr-o purificare foarte severa a aerului(eliminarea CO2 si a vaporilor de apa). Oxigenul este fixat apoi pe cupru la cald iar azotul ramas este trecut peste magneziu incalzit si retinut ca azotura de magneziu (N2Mg3). Oxigenul se va fixa foarte usor pe cuprul incalzit, iar azotul este trecut peste magneziu, timp de 10 zile.

Pe masura ce volumul gazului se micsora, densitatea lui crestea. Dupa 10 zile Ramsey a reusit sa obtina 100 cm3 din acest nou gaz caruia determinandu-i densitatea o gaseste 19,086.

Dupa ce se implineste un an de colaborare intre Ramsey si Rayleigh are loc Congresul Societatii britanice de stiinte naturale, la data de 13-08-1984, la Oxford. Cu aceasta ocazie cei doi prezinta noul element sub numele de " Asupra unui nou gaz din atmosfera,,. Dar noul element nu avea inca un nume si la sugestia presedintelui H. G. Madan este numit ARGON care in limba greceasca inseamna lenes.

Argonul este studiat in continuare si pe baza teoriei cinetice a gazelor. Ramsey constata ca gazul gasit este monoatomic si deci nu putea fi un corp compus.

Aceasta descoperire a unui gaz in aer are un rasunator succes in cercurile stiintifice ale epocii. Dar, departe de a se fi terminat o activitate, succesul era de natura sa stimuleze alte cercetari care aveau sa aduca la descoperirea unei intregi familii de gaze rare.

Stirea descoperirii argonului il gaseste pe H. Helmholz (1821-1894), unul din fondatoriin principiului conservarii energiei, paralizat pe patul de moarte si se spune ca dupa ce i se citeste aceasta noutate, maribundul ar fi zis : "Eu am crezut intotdeauna ca mai exista ceva in plus in atmosfera”.

2.Proprietati atomice. Proprietati fizice. Proprietati chimice

Argonul este un element chimic ce are simbolul Ar. Argonul are numarul atomic 18 si este al treilea element din grupa 18 a tabelului periodic (gaze nobile). Argonul este prezent in atmosfera terestra intr-o proportie de aproape 1%, fapt care il face cel mai comun gaz nobil din atmosfera. Structura sa atomica il determina sa stabileasca cu greu legaturi cu alte elemente. Argonul nu intretine viata.

PROPRIETATI ATOMICE (18 protoni / electroni)

- Masa atomica: 39.948 uam

- Energie atomica: 0.0596 Ergi

- Raza atomica: 0.88 Angstrom

- Volum atomic: 28.5 cm3mol-1

- Raza covalenta: 0.98 Angstrom

- 24 izotopi: de la 30Ar la 53Ar

- Izotopi stabili: 36Ar; 38Ar; 40Ar

PROPRIETATI FIZICE

- Stare de agregare: Gaz

- Densitate: 0.0017824 g cm-3

- Punct de topire: -189.3 sC

- Punct de fierbere: -186 sC

- Energie de combinare: 1.188 kJ mol-1

- Energie de vaporizare: 6.447 kJ mol-1

- Caldura specifica: 0.520 J g-1 K-1

- Greutatea unui litru de gaz: 1.78 g

- Conductivitate electrica: - - 106 cm-1 Ohm-1

- Conductivitate termica: 0.000177 W cm-1 K-1