ஆர்கான் (Ar): பண்புகள், பயன்கள் மற்றும் வினைகள்

அறிமுகம்: அன்றாட வாழ்வில் ஆர்கானின் முக்கியத்துவம்ஆர்கான் (Ar) ஒரு முக்கியமான மந்த வாயுவாகும். அதன் சிறப்பான வேதியியல் மந்தத்தன்மை காரணமாக பல்வேறு தொழில்துறை மற்றும் அறிவியல் பயன்பாடுகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது பூமியின் வளிமண்டலத்தில் கனஅளவு அடிப்படையில் சுமார் 0.934% கொண்ட மூன்றாவது மிக அதிகமான வாயுவாகும். அதிக வெப்பநிலையிலும் அதன் வினைத்தன்மையற்ற தன்மை, வளிமண்டல வாயுக்கள் (ஆக்ஸிஜன் மற்றும் நைட்ரஜன் போன்றவை) விரும்பத்தகாத வினைகளை அல்லது சிதைவை ஏற்படுத்தும் சூழல்களில் அதை இன்றியமையாததாக்குகிறது. முக்கியப் பயன்பாடுகளில் பற்றவைப்புக்கு (welding) மந்தமான சூழ்நிலையை உருவாக்குதல், இழை ஆக்சிஜனேற்றத்தைத் தடுக்க ஒளிரும் மின்விளக்குகளில் நிரப்புதல் மற்றும் இரட்டை கண்ணாடி ஜன்னல்களை (double-pane windows) காப்பிடுதல் ஆகியவை அடங்கும்.## CBSE/JEE விரைவு மறுபார்வை குறிப்புகள்* குறியீடு: Ar* அணு எண்: 18* அணு நிறை (amu): 39.948* எலக்ட்ரான் அமைப்பு: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6$ அல்லது $[Ne] 3s^2 3p^6$* தொகுதி: 18 (மந்த வாயுக்கள் / செயலற்ற வாயுக்கள் / ஏரோஜன்கள்)* வரிசை: 3* தொடர்: p-தொடர்* STP இல் தன்மை: நிறமற்ற, மணமற்ற, சுவையற்ற, எரியாத வாயு.* வினைத்திறன்: நிலைத்த ஆக்டெட் எலக்ட்ரான் அமைப்பு காரணமாக மிக மிக குறைவான வினைத்திறன் கொண்டது.* காணப்படுதல்: பூமியின் வளிமண்டலத்தில் அதிகம் காணப்படும் மந்த வாயு.* இணைதிறன்: 0 (இது எளிதில் வேதியியல் பிணைப்புகளை உருவாக்குவதில்லை).## எலக்ட்ரான் அமைப்பு மற்றும் பிணைப்பு நடத்தை### எலக்ட்ரான் அமைப்புஆர்கானின் எலக்ட்ரான் அமைப்பு $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6$ ஆகும். இது எட்டு இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களுடன் ($3s^2 3p^6$) முழுமையாக நிரப்பப்பட்ட வெளிப்புற முதன்மை குவாண்டம் கூட்டை ($n=3$) காட்டுகிறது.### பிணைப்பு நடத்தை* நிலைத்த ஆக்டெட்: ஆர்கான் அதன் இணைதிறன் கூட்டில் மிக நிலைத்த ஆக்டெட்டை கொண்டுள்ளது, இது எலக்ட்ரான்களைப் பெறுவதற்கோ, இழப்பதற்கோ அல்லது பகிர்வதற்கோ ஆற்றல் ரீதியாகச் சாதகமற்றதாக ஆக்குகிறது.* அதிக அயனியாக்கும் ஆற்றல்: அதன் நிலைத்த அமைப்பிலிருந்து ஒரு எலக்ட்ரானை அகற்ற கணிசமான அளவு ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது.* நேர்மறை எலக்ட்ரான் ஈர்ப்பு ஆற்றல்: ஆர்கான் கூடுதல் எலக்ட்ரான்களை எளிதில் ஏற்றுக்கொள்வதில்லை.* எலக்ட்ரான் கவர்ச்சி: இது ஒரு வேதியியல் பிணைப்பில் எலக்ட்ரான்களை ஈர்க்காததால், பூஜ்ஜியமாக அல்லது வரையறுக்கப்படாததாகக் கருதப்படுகிறது.* மந்தத்தன்மை: சாதாரண சூழ்நிலைகளில், ஆர்கான் நிலைத்த வேதியியல் சேர்மங்களை உருவாக்குவதில்லை. அதன் மந்தத்தன்மை ஒரு வரையறுக்கும் பண்பாகும் மற்றும் அதன் தொழில்துறை பயன்பாட்டிற்கான முதன்மைக் காரணமாகும்.## முக்கியமான வேதியியல் வினைகள்ஆர்கான் அதன் குறைந்த வினைத்திறன் மூலம் வகைப்படுத்தப்படுகிறது. இது எரிதல், ஆக்சிஜனேற்றம் அல்லது ஒடுக்க வினைகளில் பங்கேற்பதில்லை. சாதாரண வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தங்களில் மற்ற தனிமங்களுடன் எந்த நிலைத்த ஸ்டோக்கியோமெட்ரிக் சேர்மங்களையும் உருவாக்குவதில்லை.### வினைத்திறனற்ற தன்மை* ஆர்கான் அமிலங்கள், காரங்கள் அல்லது வலிமையான ஆக்சிஜனேற்றிகள்/ஒடுக்கும் காரணிகளுடன் வினைபுரிவதில்லை.* இது ஆக்சைடுகள், ஹைட்ரைடுகள் அல்லது ஹாலைடுகளை உருவாக்குவதில்லை.* உதாரணம்: அதிக வெப்பநிலையிலும் ஆக்சிஜன் அல்லது நைட்ரஜனுடன் வினைபுரிவதில்லை:\text{Ar(g)} + \text{O}_2\text{(g)} \longrightarrow \text{வினை இல்லை}\text{Ar(g)} + \text{N}_2\text{(g)} \longrightarrow \text{வினை இல்லை}### எக்ஸோடிக் சேர்மங்கள் (மேம்பட்ட சூழல்)பொதுவாக மந்தமானது எனக் கருதப்பட்டாலும், ஆர்கான் தீவிர சூழ்நிலைகளில் (எ.கா., மிகக் குறைந்த வெப்பநிலை, அதிக அழுத்தம் அல்லது குறிப்பிட்ட மேட்ரிக்ஸ் தனிமைப்படுத்தல் நுட்பங்கள்) நிலைத்தன்மையற்ற சேர்மங்களை உருவாக்க முடியும். 8 K வெப்பநிலையில் தொகுக்கப்பட்ட ஆர்கான் ஃப்ளூரோஹைட்ரைடு (HArF) ஒரு எடுத்துக்காட்டு. இருப்பினும், நிலையான உயர்நிலைப் பள்ளி பாடத்திட்டங்களுக்கு (CBSE, JEE/NEET), அதன் வினைத்திறனற்ற தன்மை முக்கிய கருத்தாகும்.## தொழில்துறை மற்றும் உயிரியல் முக்கியத்துவம்### தொழில்துறை முக்கியத்துவம்1. மந்தமான சூழ்நிலை:* பற்றவைப்பு: வளிமண்டல ஆக்சிஜன் மற்றும் நைட்ரஜனில் இருந்து பற்றவைப்பு குளத்தை பாதுகாக்க (ஆக்சிஜனேற்றம் மற்றும் நைட்ரைடிங்கைப் தடுக்க) ஆர்க் பற்றவைப்பில் (எ.கா., TIG பற்றவைப்பு, MIG பற்றவைப்பு) ஒரு பாதுகாப்பு வாயுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.* உலோக உற்பத்தி: டைட்டானியம் மற்றும் ஜிர்கோனியம் போன்ற வினைத்திறன் மிக்க உலோகங்களின் உற்பத்தியில் ஒரு மந்தமான அடுக்கை வழங்குகிறது.* அரைக்கடத்தி உற்பத்தி: சிலிக்கான் மற்றும் ஜெர்மானியம் படிகங்களின் வளர்ச்சியின் போது ஒரு மந்தமான சூழலை உருவாக்கப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.* வேதியியல் தொகுப்பு: காற்றுடன் வினைபுரியும் வேதிப்பொருட்களையும் வினைகளையும் பாதுகாக்கிறது.2. ஒளிர்தல்:* ஒளிரும் மின்விளக்குகள்: டங்ஸ்டன் இழையின் ஆவியாதல் மற்றும் ஆக்சிஜனேற்றத்தைத் தடுப்பதன் மூலம், மின்விளக்கின் ஆயுளை நீட்டிக்க, மின்விளக்கில் நிரப்பப்படுகிறது.* ஃப்ளோரசென்ட் விளக்குகள்: பாதரச ஆவியுடன் இணைந்து பயன்படுத்தப்படுகிறது.* ஆர்கான் அயனி லேசர்கள்: பல்வேறு மருத்துவ (எ.கா., கண் மருத்துவம்) மற்றும் தொழில்துறை பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.3. காப்பிடல்:* இரட்டை கண்ணாடி ஜன்னல்கள்: காற்றை விட குறைந்த வெப்ப கடத்துத்திறன் காரணமாக வெப்ப காப்பிடலை மேம்படுத்த கண்ணாடி பலகங்களுக்கு இடையில் உள்ள இடத்தை நிரப்பப்படுகிறது.4. பகுப்பாய்வு வேதியியல்:* கடத்தும் வாயு: வாயு குரோமடோகிராஃபியில் (GC) ஒரு கடத்தும் வாயுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.* பிளாஸ்மா ஆதாரம்: தனிமப் பகுப்பாய்விற்காக தூண்டப்பட்ட பிணைப்பு பிளாஸ்மா-அணு உமிழ்வு நிறமாலையியலில் (ICP-AES) பிளாஸ்மா வாயுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.5. உணவுப் பொதிவு: கெட்டுப்போகக்கூடிய உணவுகளின் ஆக்சிஜனேற்றம் மற்றும் கெட்டுப்போவதைத் தடுக்க கட்டுப்படுத்தப்பட்ட வளிமண்டலப் பொதிவில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.### உயிரியல் முக்கியத்துவம்* உயிரியல் ரீதியாக மந்தமானது: ஆர்கான் உயிரியல் ரீதியாக மந்தமானது மற்றும் உயிருள்ள உயிரினங்களுக்குள் எந்த வளர்சிதை மாற்ற செயல்முறைகளிலும் பங்கேற்பதில்லை. சாதாரண செறிவுகளில் அதன் வாயு வடிவம் நச்சுத்தன்மையற்றது.* அழுத்தக்குறைப்பு நோய்: அதிக பகுதி அழுத்தங்களில் (எ.கா., ஆழ்கடல் நீச்சலில்), இரத்தத்தில் கரைந்திருக்கும் ஆர்கான், நைட்ரஜன் போன்றே, விரைவான ஏற்றத்தின் போது அழுத்தக்குறைப்பு நோய்க்கு (“the bends”) வழிவகுக்கும்.