Аргон жидкий

Нет в наличии

Аргон жидкий — охлаждённый до криогенного состояния инертный газ с химическим символом Ar, идентификатором CAS 7440-37-1 и атомной массой 39,948 г/моль. Бесцветная прозрачная жидкость без запаха кипит при минус 185,85 °C и имеет плотность около 1395 кг/м³ в точке кипения; при испарении из одного объёма жидкости образуется примерно 780–825 объёмов газа. Продукт получают низкотемпературным разделением воздуха и выпускают по ГОСТ 10157-2016 двух сортов: высший — объёмная доля аргона не менее 99,993 %, первый — не менее 99,987 %. Жидкая форма выгодна при больших расходах: газ хранится компактно и газифицируется на площадке потребителя. Основные направления — защитная среда при сварке и в металлургии, инертирование, пищевая упаковка и лабораторная техника.

Основные применения

  • Защитный газ аргонодуговой сварки нержавеющих сталей, алюминия и титана после газификации
  • Продувка и дегазация расплавов в металлургии, аргоно-кислородное обезуглероживание
  • Инертная среда для электроники, выращивания монокристаллов кремния и лабораторного анализа
  • Модифицированная атмосфера пищевой упаковки (пищевая добавка E938)
  • Заполнение стеклопакетов и криогенные исследования

Стандарты и документы

ГОСТ 10157-2016 «Аргон газообразный и жидкий. Технические условия»: высший сорт — Ar не менее 99,993 %, кислород не более 0,0007 %, азот не более 0,005 %.

Характеристики

CAS
7440-37-1
Формула
Ar
Молярная масса
39,948 г/моль
Класс вещества
Инертный (благородный) одноатомный газ в криогенном жидком состоянии
Внешний вид
Бесцветная прозрачная криогенная жидкость без запаха и вкуса
Растворимость
Растворимость газа в воде низкая — около 61 мг/л
Плотность
Жидкость: около 1395 кг/м³ при минус 185,85 °C; газ: 1,784 кг/м³ при 0 °C (тяжелее воздуха)
Температура хранения
Криогенное хранение при температуре кипения в изолированных сосудах
Класс опасности
Транспортный класс 2, охлаждённый сжиженный газ; удушающий агент, вызывает обморожения
ГОСТ / ТУ
ГОСТ 10157-2016

Применение по отраслям

Защитная среда дуговой сварки после газификации

Жидкий аргон газифицируют на площадке и подают к сварочным постам: чистый аргон обязателен для аргонодуговой сварки алюминия, титана и ответственных швов нержавеющей стали, где примеси кислорода и влаги дают поры в шве. Для нержавейки в TIG-режиме используют аргон высшего сорта 99,993 % по ГОСТ 10157-2016. Для стали в MIG-режиме на основе аргона готовят смеси с CO2 или кислородом. Централизованное снабжение от криогенной ёмкости с газификатором заменяет парк баллонов при расходе от десятков кубометров газа в смену.

Продувка расплавов и защита металла от воздуха

В ковшовой металлургии аргон продувают через пористые блоки для дегазации стали — удаления водорода и частично азота, усреднения температуры и состава, интенсификации работы шлака. При аргоно-кислородном обезуглероживании высокохромистых нержавеющих сталей аргон снижает парциальное давление оксида углерода и минимизирует угар хрома. Инертная атмосфера также защищает жидкий металл при разливке титана и алюминиевых сплавов.

Особо чистые атмосферы и аналитика

В электронике аргон служит средой плазменного травления, физического осаждения покрытий и вытягивания монокристаллов кремния. В лабораториях он используется как плазмообразующий газ спектрометрии с индуктивно связанной плазмой, защитный газ атомно-абсорбционных печей и газ-носитель хроматографии. Жидкая форма удобна институтам и производствам с центральной газовой разводкой: испаритель даёт стабильный поток газа без смены баллонов.

Инертирование и модифицированная атмосфера

Аргон зарегистрирован как пищевая добавка E938 и применяется в упаковке с модифицированной атмосферой: газ вытесняет кислород, замедляя окисление жиров и рост аэробной микрофлоры в мясных изделиях, сырах, снеках и орехах. Плотность выше воздуха позволяет эффективнее азота «укрывать» продукт, этим же свойством пользуются виноделы для защиты вина в неполных ёмкостях.

Практические нюансы

Физические константы жидкого аргона

Температура кипения — минус 185,85 °C; температура плавления — минус 189,3 °C; плотность жидкости в точке кипения — 1395 кг/м³; теплота испарения — 161 кДж/кг; критическая температура — минус 122,3 °C; плотность газа при 0 °C — 1,784 кг/м³; содержание в сухом воздухе — около 0,93 % объёмных.

Потери на испарение и подбор ёмкости

Даже в вакуумно-изолированном сосуде часть жидкости испаряется, а давление растёт до срабатывания клапана. Ёмкость подбирают под реальный расход: слишком большой резервуар при малом потреблении «стравливает» продукт, слишком малый требует частых заправок. Для лабораторного расхода экономичнее сосуды Дьюара и криоцилиндры, для цеха — стационарный резервуар с газификатором.

Жидкий аргон и баллонный газ

Баллон 40 л вмещает около 6 м³ газа при 150 атм, транспортная криоцистерна — десятки кубометров жидкости, эквивалентные десяткам тысяч кубометров газа. При постоянном потреблении налив снижает цену кубометра, убирает обмен и освидетельствование баллонов; баллоны остаются удобными для выездных работ и малых расходов.

Приёмка налива на площадке

Перед заправкой проверяют совместимость ёмкости с продуктом, остаточное давление и исправность предохранительной арматуры. Заправку выполняет обученный персонал через криогенные рукава; после налива фиксируют массу принятого продукта по счётчику или весам и сверяют сорт по паспорту качества партии — объёмную долю аргона, кислорода, азота и влаги.

Хранение и безопасность

Условия хранения
Криогенные сосуды с вакуумной изоляцией на проветриваемых площадках или в помещениях с контролем содержания кислорода; защита арматуры от обмерзания и повреждений.
Меры безопасности
Криогенные перчатки, лицевой щиток, закрытая одежда без карманов и отворотов. Газ тяжелее воздуха и вытесняет кислород: в приямках и замкнутых помещениях возможно удушье, обязателен газоанализ до входа. Контакт жидкости с кожей вызывает обморожение.
Перевозка
Только специализированные криоцистерны с предохранительными клапанами; заполнение с учётом расширения жидкости; маркировка UN 1951, знак опасности 2.2.
Вентиляция
Принудительная или естественная вентиляция помещений хранения и газификации; датчики снижения концентрации кислорода в зонах возможных утечек.
Температурный режим
Хранение при температуре кипения около минус 186 °C; нагрев сосуда ведёт к росту давления и сбросу через клапаны.
Тара
Сосуды криогенного исполнения с двойной стенкой и вакуумной изоляцией, предохранительными клапанами и разрывными мембранами; жидкостные коммуникации из криостойких материалов.

Частые вопросы

Чем отличаются высший и первый сорт по ГОСТ 10157-2016?
Высший сорт содержит не менее 99,993 % аргона при кислороде не более 0,0007 % и азоте не более 0,005 %; первый сорт — не менее 99,987 % аргона, кислород до 0,002 %, азот до 0,01 %. Показатели жидкого аргона определяют по пробе после полного испарения.
Сколько газа получается из литра жидкого аргона?
При испарении один объём жидкости даёт порядка 780–825 объёмов газа в нормальных условиях, то есть из 1 л жидкого аргона образуется около 0,8 м³ газообразного.
Какой номер ООН у жидкого аргона при перевозке?
Охлаждённый жидкий аргон перевозят под номером UN 1951, класс 2, знак опасности 2.2; сжатый газ в баллонах идёт под UN 1006.
В чём главная опасность при работе с жидким аргоном?
Обморожение при контакте с жидкостью и удушье: газ без запаха тяжелее воздуха и накапливается в низких зонах, вытесняя кислород. В замкнутых помещениях обязательны газоанализ и вентиляция.
Почему для сварки нержавейки и титана нужен именно высший сорт?
Примеси кислорода и влаги в защитном газе дают поры и окисление шва. Для TIG-сварки нержавеющей стали и титана применяют аргон чистотой 99,993 %; технический газ с большим содержанием кислорода приводит к браку.
В какой таре можно получать жидкий аргон?
В транспортных криоцистернах, стационарных криогенных резервуарах, криоцилиндрах и сосудах Дьюара. Все сосуды имеют двойные стенки с вакуумной изоляцией и предохранительную арматуру.
Когда выгоднее жидкий аргон вместо баллонов?
При стабильном расходе от десятков кубометров газа в смену: жидкая форма хранится компактнее в сотни раз, исключает логистику баллонов и даёт меньшую стоимость кубометра после газификации.