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Argônio
(Revisão 06 – 20/12/2007)


Descrição


O argônio é o mais abundante membro da família dos gases nobres. Esse gás é monoatômico e caracterizado por sua extrema inatividade química. O argônio é incolor, inodoro, não inflamável, não tóxico, insípido e ligeiramente solúvel em água. Ele normalmente é transportado em cilindros de aço acondicionado a uma pressão de 200 bar a 21,1ºC.


 Propriedades Físicas
 Calor latente de fusão a -189,4ºC  1184,9 J/mol;
 29,66 kJ/kg; 283 cal/mol.

 Calor molar específico, gás a 101,325 kPa
 a 26,85 ºC a pressão constante.

 20,83 kJ/ (kmol x k);
 20,83 J/ (mol x k);
 0,1246 kcal/ (kg x ºC);
 0,1246 Btu/ (Ib x ºF).

 Calor molar específico, gás a 101,325 kPa
 a 26,85ºC a volume constante.

 12,48 kJ/ (kmol x k);
 12,48 J/ (mol x k);
 0,0747 kcal/ (kg x ºC);
 0,0747 Btu/ (Ib x ºF)

 Condutividade térmica, gás a 101,325 kPa a
 26,85ºC.
 0,017744 W/ (m x k);
 0,425 x 10-6 cal x cm/
 (s x cm2 x ºC).
 Condutividade térmica, líquido a -139,2ºC.  0,067 W/ (m x k); 1,6 x 10-6
 cal x cm/ (s x cm2 x ºC).
 Constante dielétrica, gás a 101,325 kPa a 20ºC.

 1,00051659

 Densidade absoluta, gás a 101,325 kPa a 0ºC.  1,7841 kg/m3
 Densidade crítica  0,5307 kg/dm3
 Densidade relativa, gás a 101,325 kPa a 0ºC.  1,380
 Energia mínima de excitação  1,850 x 10-18 J; 11,548 eV.
 Fator crítico de compressibilidade  0,292
 Fórmula  Ar
 Índice refrativo, gás a 101,325 kPa a 25ºC.  1,000259
 Massa Molecular  39,948
 Ponto de ebulição a 101,325 kPa.  87,29 K; -185ºC; -302,6ºF
 Potencial de primeira ionização  2,525 x 10-18J; 15,759 eV.
 Pressão crítica  4864 kPa; 48,64 bar;
 705,4 psia; 48 atm.
 Pressão no ponto triplo

 68,75 kPa; 687,5 mbar;
 515,7 mmHg

 Razão do calor específico, gás a 101,325 kPa a  26,85ºC, Cp/Cv.  

 1,669
 Solubilidade em água a 101,325 kPa
 (pressão parcial) a  20ºC
 0,0337 cm3/ 1 cm3  de água
 Temperatura crítica  150,72 K; -122,4 ºC; -188,4 ºF
 Temperatura no ponto triplo  83,78 K; -189,4ºC; -308,9ºF
 Velocidade sônica, gás a 101,325 kPa a 0ºC.  307,8 m/s
 Viscosidade, gás a 101,325 kPa a 25ºC.  0,0225 mPa x s;
 0,0225 mN x s/m2; 0,0225 cP
 Viscosidade, líquido a pressão de saturação
 -189,2ºC
 0,283 mPa x s;
 0,283 mN x s/m2; 0,283 cP.
 Volume crítico  1,8841 dm3/kg
 Volume específico a 21,1ºC 101,325 kPa  603,7 dm3/kg; 9,67 ft3/Ib


Obtenção:

Presente no ar atmosférico há uma concentração de cerca de 0,9%, o Argônio é obtido a partir do resfriamento, liquefação e destilação deste. O resfriamento é feito em grandes usinas de gases do ar utilizando-se do principio de Joule-Thomson, através da compressão e expansão.

Uma vez liquefeito, o ar atmosférico é destilado e o argônio cru, com grande quantidade de oxigênio, obtido; este produto é então gaseificado novamente, misturado com hidrogênio e o excesso de oxigênio removido através de uma queima controlada em um deoxo. Uma vez livre do oxigênio, o argônio é resfriado, liquefeito novamente e destilado novamente. O argônio líquido puro é então armazenado em tanques criogênicos de grande capacidade.



Aplicações

O argônio é muito usado na indústria de lâmpadas incandescentes como atmosfera protetora dos filamentos. Ele também é usado com outros gases nobres para encher lâmpadas especiais e em tubos para obter efeitos especiais com lâmpadas tipo néon. Muitos contadores Geiger, contém argônio ou hélio misturado com vapores orgânicos e outros gases, geralmente na proporção 90% argônio 10% metano. Em soldagem, é usado como um gás inerte para evitar a oxidação dos metais utilizados.

Em análise instrumental, é utilizado em espectrometria de emissão óptica e plasma como atmosfera protetora da câmara de faísca, como gerador de plasma e como protetor do sistema óptico. Em corte a plasma, argônio puro ou uma mistura de argônio com hidrogênio aquecida à temperatura acima de 10000 ºC, é usada, seja para operações de corte propriamente dita ou para revestimentos de metal com materiais refratários. A maioria dos cristais de alta pureza usados dispositivos semicondutores são produzidos em atmosferas que contém argônio ou hélio. O argônio é ainda utilizado na fabricação de semicondutores dopados com quantidades controladas de impurezas. O argônio é ainda utilizado no ressonador de emissores de laser.

Mais recentemente, misturado com CO2 e Nitrogênio é utilizado, no combate a incêndios, como agente extintor em centrais de computação ou equipamentos eletrônicos de alto valor.


Efeitos sobre o homem e toxicidade

O argônio não é tóxico, mas pode agir como asfixiante simples ao deslocar o ar atmosférico e reduzir a concentração de oxigênio abaixo dos níveis mínimos para sustentação de vida. No Brasil, conforme o anexo 11 da norma regulamentadora 15 (NR – 15), o argônio é considerado um asfixiante simples, não é considerado insalubre e não possui um limite de exposição máximo recomendado. Devido a sua baixa temperatura, o Argônio líquido, é muito perigoso uma vez que pode causar queimaduras criogênicas, estas queimaduras são extremamente doloridas.


Primeiros Socorros

Uma vítima que tenha inalado concentrações muito altas de argônio deve ser removida para um ambiente não contaminado de preferência ao ar fresco, caso a vítima esteja inconsciente, deve-se administrar oxigênio. Caso a vítima tenha sido atingida por Argônio líquido, o local atingido deve ser descongelado com água corrente, nunca utilizar água quente, a vítima deve então ser mantida aquecida e um médico acionado imediatamente.


Precauções no manuseio e estocagem

Apesar de o argônio ser um gás completamente inerte, a área de estocagem de cilindros, deve ser adequadamente ventilada para evitar o risco de asfixia em caso de vazamento. Não coloque os cilindros onde exista o risco de entrar em contato com um circuito elétrico, um curto circuito sobre o cilindro pode ocasionar um aquecimento localizado muito elevado comprometendo a resistência da parede do mesmo. Nunca utilize os cilindros como roletes e evite impactos. Ao utilizar cilindros de argônio, procure sempre fixá-los adequadamente de forma a evitar quedas acidentais. Argônio líquido deve somente ser armazenado em tanques criogênicos especialmente designados para este fim. Nunca manuseie argônio liquido sem a assistência de uma pessoa adequadamente treinada, caso tenha dúvidas, solicite assistência do fornecedor.


Informações para transporte


Dados os riscos envolvidos e a complexidade das exigências de segurança legais e normativas para o transporte terrestre de produtos perigosos em geral, e especificamente do argônio, sugerimos que os clientes não transportem gases a granel ou em cilindros, a menos que estejam altamente familiarizados com as exigências mencionadas e possua os equipamentos e recursos necessários. As informações que se seguem têm caráter puramente ilustrativo e não estão completas.

Recomendamos enfaticamente que quando o transporte seja indispensável para a operação de um determinado cliente, este, adquira a versão mais atualizada do “Manual de Autoproteção – Produtos Perigosos – Manuseio e transporte rodoviário” publicado pela Indax Advertising Comunicação Ltda. ou então da coletânea de decretos lei e normas pertinentes da ABNT.

O transporte do argônio em cilindros deve ser feito em caminhão equipado com carroçaria metálica aberta, que possua condições de transportá-las em posição vertical e que esteja devidamente sinalizado e equipado com o kit de emergência apropriado ao produto ou produtos que esteja transportando. O motorista deve possuir habilitação compatível com o tipo e porte de veículo que esteja sendo utilizado e ter participado com aproveitamento de curse de “transporte de produtos perigosos” ministrado por estabelecimento de ensino reconhecido.

Em toda operação de transporte os seguintes documentos são de porte obrigatório: habilitação do motorista, certificado de conclusão do curso de transporte de produtos perigosos, envelope de transporte contendo: notas fiscais dos produtos transportados e suas fichas de emergência.

Normalmente o kit de emergência para o transporte de gases é constituído de: 10 cones de sinalização, 4 placas auto portantes com inscrição “Perigo Afaste-se” com dimensões mínimas de 340 x 470 mm, 100 metros de fita zebrada com largura mínima de 70 mm, 06 suportes para sustentação da fita zebrada, 02 calços de madeira de 150 x 150 x 200 mm, 01 caixa com jogo de ferramentas, 01 lanterna grande com pilhar novas carregadas, isto além de EPI´s como óculos de segurança, pares de luvas de raspa de couro, capacete, etc. em perfeitas condições e em quantidade suficiente para o motorista e demais ocupantes do veiculo de transporte. Isto sem falar em extintores de incêndio e demais item de segurança do veículo. No caso específico do argônio as leis e normas vigentes devem ser consultadas para verificar se existem requisitos adicionais.

Além das sinalizações regulares como faixas refletivas na carroçaria e pára-choques, as unidades de transporte devem estar sinalizadas com rótulos de risco, além de painéis de segurança. Como os regulamentos normativos para sinalização do veículo são muito complexos nos limitamos a informar abaixo somente os dados principais que devem definir a sinalização do argônio e recomendamos que seja consultada a coletânea de normas ABNT para o transporte terrestre de produtos perigosos.


» Produto: Argônio, comprimido
» Número da ONU: 1006
» Classe de risco: 2.2 – gases não inflamáveis
» Risco subsidiário: não há.
» Número de risco: 20


Detecção de Vazamentos

Todos os equipamentos: válvulas, reguladores de pressão, conexões, tubulações, etc. que se destinem a serem utilizados com argônio, devem ser devidamente testados e condicionados antes do uso. Dois métodos de teste que podem ser utilizados estão listados abaixo em ordem de preferência:

1. Pressurizar o sistema com uma mistura de no máximo 5% de Hidrogênio em Nitrogênio e testar todas as conexões com um detector de condutividade térmica. Ao final do teste o sistema deve ser purgado com o próprio argônio que será utilizado para remover os resíduos da mistura de gases utilizada. Este teste necessita ser realizado por uma pessoa adequadamente treinada, dá resultados muito satisfatórios e o sistema se torna altamente confiável. Este procedimento é especialmente recomendado para processos de alta responsabilidade e que se destinem à utilização com argônio ultra puro.

2. Pressurizar o sistema com o próprio argônio e testar todas as conexões e pontos suspeitos com uma mistura de água e detergente. No local onde haja vazamento haverá formação de bolhas. Este teste pode ser feito por quase qualquer pessoa, porém os resultados podem não ser os mais seguros e pequenos vazamentos podem não ser detectados. Este método é especialmente recomendado para argônio industrial podendo ainda ser utilizado para argônio de elevada pureza desde que após a detecção e correção dos vazamentos, seja feita a secagem interna dos equipamentos através da passagem do próprio argônio puro por seu interior até haver certeza que toda a umidade residual tenha sido eliminada.


Aviso Importante

Este material foi concebido com o intuito de fornecer ao leitor acesso conveniente às informações de propriedades físicas e químicas do produto em pauta. A Gama envidou seus maiores esforços no sentido de produzir um material de alta qualidade técnica, não obstante, este informativo apesar de abrangente não contém todos os dados e informações técnicas disponíveis sobre o produto.

A Gama se exime de quaisquer responsabilidades por eventuais danos materiais ou humanos que possam decorrer em função da utilização destas informações, por omissão de informações neste material, por eventuais erros ou mudanças no conhecimento técnico que possam ocorrer.


 

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