Argon je bezbarvý nehořlavý plyn, který se pro svou inertnost řadí mezi vzácné plyny. Od ní se odvíjí i jeho název, jelikož argos se z řečtiny překládá jako líný. Objevení tohoto prvku se přisuzuje vědci Williamovi Ramseymu a lordu Rayleighovi. Přirozeně se argon vytváří v minerálech bohatých na draslík a průmyslově vzniká frakční destilací kapalného vzduchu. Uplatnění nachází v rádiových trubicích a elektrických žárovkách či jako inertní atmosféra pro obloukové svařování kovů nebo k pěstování krystalů polovodičů. V rámci fyzikálního výzkumu přitom umožňuje detekovat určité subatomární částice.
Co se dozvíte v článku
Co je E938?
Potravinářským aditivem E938 se značí argon. V potravinářství plní funkci hnacího plynu a využívá se ke konzervaci potravin při vkládání pokrmů do různých nádob, jako jsou plechovky nebo sklenice. Jedná se o inertní zemní plyn, u nějž nebylo zjištěno, že by měl nějaký škodlivý vliv na potraviny. Na štítku potravin bývá uveden jako balicí či ochranný plyn.
Jde o vzácný plyn, který je z této skupiny plynů nejhojněji používaný. V roce 1894 byl ze vzduchu izolován britskými vědci Williamem Ramseym a lordem Rayleighem. Jednalo se o prvně takto objevený vzácný plyn, jenž byl nazván na základě své inertnosti podle řeckého slova argos, což znamená líný. [1, 2, 3]
Chemické vlastnosti
Argon je vzácný plyn a zároveň třetí nejrozšířenější plyn v zemské atmosféře, jenž je těžší než vzduch a jehož chemická značka je Ar. Jedná se o bezbarvý nehořlavý plyn bez zápachu a chuti, který se vyznačuje tím, že je zcela inertní vůči jiným látkám. To znamená, že nevyvíjí žádnou chemickou reaktivitu, kvůli čemuž se označuje jako vzácný plyn.
Jeho relativní atomová hmotnost činí 39,948 u a bod tání udává –189 °C, zatímco bod varu –185,7 °C. Kromě toho dosahuje stejné úrovně rozpustnosti ve vodě jako kyslík, vykazuje nízkou tepelnou vodivost a je možné ho zkapalnit. Je přitom známo 24 izotopů argonu, z nichž pouze tři jsou stabilní, a to Ar-36, Ar-38 a Ar-40.
Většina pozemského argonu vzniká v minerálech obsahujících draslík, a to rozpadem vzácného, přirozeně radioaktivního izotopu draslíku-40. Měření jeho množství (Ar-40) vědci využívají jako nástroje k určení stáří minerálů, meteoritů či Země jako takové. Průmyslově bývá argon ve velkém měřítku vyráběn frakční destilací kapalného vzduchu v kryogenní separační jednotce.
Při tomto procesu se od argonu odděluje kapalný dusík a kapalný kyslík, přičemž argon představuje vedlejší produkt tohoto postupu. Následně bývá čištěn průchodem přes dřevěné uhlí kvůli odfiltrování helia a dalších plynů, čímž se získá značné množství argonu. Ten bývá dostupný ve vysoce čisté formě.
Argon sestává z 18 protonů a 18 elektronů. Vnější obal argonu přitom obsahuje 8 elektronů, zásluhou čehož je mimořádně stabilní, a tedy chemicky inertní. Atomy argonu se spolu neslučují a nebylo zaznamenáno, že by se v běžném slova smyslu chemicky kombinovaly s atomy jiných prvků. Za extrémních podmínek je nicméně schopen tvořit velmi křehké sloučeniny vznikající pouze při velmi nízkých teplotách, což je případ fluorohydridu argonu (HArF).
Sice je argon za normálního stavu bezbarvý, pokud je ale aktivován vysokonapěťovým elektrickým polem, vysílá fialové světlo. Elektrický výboj přes argon při nízkém tlaku pak nabývá bledě modré barvy. [4, 5, 6, 7, 8]
Použití E938 v potravinářství
Argon se jako ochranný plyn uplatňuje k výměně vzduchu v obalu při balení potravin. Pokud by se totiž potraviny dostaly do kontaktu s kyslíkem, mohlo by dojít k jejich znehodnocení v důsledku oxidace či by je mohly napadnout bakterie a plísně. Užívá se proto především u konzervovaných výrobků.
Argon nacházející se ve sprejích jako hnací látka se považuje za zcela bezpečný. V nezbytném množství ho je možné přidat do jakýchkoli potravin. Potravinářským aditivem E938 se přitom má údajně nahrazovat dusík v produktech, jako jsou vařená jídla, maso, přesnídávky či pizza, u níž pomáhá zachovat barvu a chuť a současně zpomalovat kažení. [9, 10, 11, 12]
Jaké má argon účinky na zdraví?
Ve zdravotnictví je známá bezkontaktní technika argonové plazmové koagulace (APC), která aplikuje vysokofrekvenční stimulaci argonovou plazmou ke kauterizaci okolních tkání a kontrole krvácení v okolí chirurgických míst prostřednictvím koagulace. Tato metoda používá ionizovaný plyn a elektrický proud k vytvoření krevních sraženin či jizev, kterými se má zastavit vnitřní krvácení nebo odstranit různé výrůstky (polypy) či zmenšit nádory.
Přístroj byl prvně využit při otevřených a laparoskopických chirurgických zákrocích a v roce 1991 se modifikoval pro použití v endoskopii. Od té doby lze tuto metodu upotřebit i při léčbě různých gastrointestinálních stavů. Může ale pomoci i při opětovném nabrání hmotnosti po bypassu žaludku.
V oftalmologii má četné využití argonový laser. Dá se jím léčit glaukom s úzkým úhlem, diabetická retinopatie, choroidopatie, opravit trhliny v sítnici nebo také zamezuje zhoršení očního stavu. Mimoto je schválen ve fotodynamické terapii k léčbě aktinických keratóz a bazaliomu či k léčbě jiných poruch. Může se konkrétně jednat o cévní malformaci, teleangiektázii, angiom, pyogenní granulom, angiokeratom či verukózní hemangiomy.
Argonový laser slouží rovněž k odstranění tetování. Výhodou laseru přitom je, že je přesnější než standardní chirurgické nástroje, díky čemuž dochází k menšímu poškození tkáně. Navíc tyto zákroky netrvají nijak dlouho a pojí se s nimi i kratší rekonvalescence.
Měli jste nějaké povědomí o argonu?
Co se týče škodlivosti argonu, bývá označován jako dusivý plyn. Je pro něj charakteristické, že z plic vylučuje kyslík. Současně může způsobit, že se obsah kyslíku ve vzduchu sníží až o 75 %, a to než se u člověka projeví první příznaky. Vdechnutí tohoto plynu o nadměrné koncentraci může vést k závratím, nevolnosti, zmatenosti, křečím, zvracení, ztrátě vědomí, nebo dokonce smrti. Mimoto se projevuje zrychleným dýcháním a narušením svalové koordinace, zároveň na dotyčného rychle padá únava.
Při 50procentní koncentraci tohoto plynu se dostavují výrazné příznaky, přičemž 75procentní koncentrace může do několika minut zavinit smrt. Pokud je člověk vystaven kapalné formě argonu nebo jeho studeným parám, může mu hrozit poškození tkáně či popáleniny. V takovém případě je nutné neprodleně vyhledat lékařskou pomoc, přičemž se nedoporučuje z dotyčného strhávat zmrzlé oblečení, ale pomůže mu naopak čerstvý vzduch. [13, 14, 15, 16, 17, 18, 19]
Další využití argonu
Argon najdeme v plynem plněných elektrických žárovkách, rádiových trubicích a Geigerových počítačích. V žárovkách je přítomen proto, aby vlákno nepodléhalo kvůli kyslíku korozi. Argon s neonem se užívá k plnění svítících elektrických výbojek, které jsou podobné neonovým nápisům a mívají modrou barvu.
Argon dále nachází uplatnění jako inertní atmosféra pro obloukové svařování kovů, například hliníku a nerezové oceli. Využívá se i k výrobě kovů, jako je titan, zirkonium a uran. Rovněž se podílí na pěstování krystalů polovodičů, a to kupříkladu křemíku a germania.
Argonový plyn používá i elektrochirurgie, a to za účelem zvýšit účinnost ESU (electrosurgical generator unit), díky čemuž dochází k menšímu poškození tkání a menší ztrátě krve. Kapalina argonu coby kryogen pak slouží k produkci nízkých teplot. V neposlední řadě může v rámci výzkumu fyziky vysokých energií nádrž kapalného argonu stvořit kalorimetr k detekci jistých subatomárních částic. [20, 21, 22, 23]
Zdroje: infocons.org, food-detektiv.de, food-info.net, britannica.com, byjus.com, chemicalbook.com, pubchem.ncbi.nlm.nih.gov, medicinenet.com, hopkinsmedicine.org, my.clevelandclinic.org, dermnetnz.org, digilib.k.utb.cz, repozitorij.vef.unizg.hr