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Accueil > Science pour tous > 2019 - Année internationale du tableau périodique des éléments > Archives des éléments présentés

Argon

L’argon est un gaz noble incolore et inodore. Il est chimiquement inerte. Il figure, derrière le diazote et le dioxygène, au troisième rang d’importance des constituants de l’atmosphère terrestre (environ 1 % en volume). Il est, de ce fait, l’un des gaz nobles les plus utilisés. Il n’y a aucun véritable composé chimique connu qui contienne de l’argon.

Étymologie  : vient du grec « Argos » signifiant paresseux. Il est formé du préfixe grec privatif « a » et du mot « Ergon » (« Travail »), pour évoquer le caractère inerte de l’élément.

Origine  : L’argon est formé au coeur des étoiles massives quand celui-ci atteint une température supérieure à 2 milliards de degrés. Lors de la fusion de l’oxygène, de nombreux éléments sont formés (Si, P, S, Mg) par des réactions nucléaires qui produisent des particules alphas, des neutrons et des protons très énergétiques. Ceux-ci vont entrer également en réaction avec les éléments présents pour produire des éléments plus lourds tels que le chlore, l’argon, le potassium, le calcium et le titane. L’argon est également produit par la nucléosynthèse explosive, lors de l’explosion de la supernova.

Historique  : L’argon a été découvert par Lord Raleigh et Sir William Ramsay (GB) en 1894. Ils furent mis sur la piste par la différence de densité entre l’azote produit chimiquement et celui extrait de l’air par élimination de l’oxygène. La distillation fractionnée de l’air liquide leur permit d’en produire une quantité notable en 1898.

Le symbole de l’argon est aujourd’hui Ar, mais a été A jusqu’en 1957.

Bouteille de gaz Argon - Crédit : Institut UTINAM

L’argon dans la vie courante  : L’argon pour l’éclairage.
L’argon est utilisé pour remplir les ampoules des lampes à incandescence ou à basse consommation. Étant inerte, l’argon ne réagit pas avec le filament de l’ampoule, même à des températures élevées.

Lampes à économie d’énergie - Crédit : futura-sciences.com

L’argon à UTINAM  : Plasma d’argon pour éroder
La spectrométrie à décharge luminescente (SDL) est une technique qui permet de déterminer les profils des éléments présents dans un matériau en fonction du temps d’érosion. L’érosion du matériau est réalisée par plasma d’argon. Dans une atmosphère d’argon sous faible pression, une tension de quelques centaines de volts est appliquée entre une anode et l’échantillon polarisé négativement. Des ions argons sont créés et viennent bombarder la surface de l’échantillon : il y a érosion par pulvérisation ionique. Les atomes éjectés sont excités par collision avec les ions ou les électrons du plasma et lors de leur retour à l’état fondamental, ils émettent des photons de longueur d’onde caractéristique qui seront détectés.

Spectrométrie à décharge luminescente SDL - Crédit : Institut UTINAM

A très basses températures (environ -260°C), l’argon à l’état solide a été utilisé pour isoler des molécules (CO, CO2, N2O, NH3, CH3F, …) d’intérêt atmosphérique afin d’étudier leur interaction avec le rayonnement électromagnétique et déterminer les modifications de leurs signatures spectrales dans le domaine infrarouge.