Flüssiges Argon

Argon ist neben Sauerstoff und Stickstoff ein weiteres Gas, das noch relativ leicht in flüssiger Form erhältlich ist. Es wird hauptsächlich als Schutzgas beim Schweißen eingesetzt und kann bei diversen Gas-Firmen in Flaschen und auch in flüssiger Form bezogen werden. Der flüssige Zustand hat den wirtschaftlichen Vorteil, dass eine viel größere Menge auf dem gleichen Raum untergebracht werden kann.
 
Einige Stoffdaten von Ar2
Bezeichnung Formelzeichen Wert Einheit
Kritische Temperatur Tk 150.8
Siedetemperatur bei 1,013bar Ts 87.3 K
Schmelztemperatur  Ts 83.8 K (0K = -273.15°C)

Argon ist auch das Gas, dass in den meisten Glühbirnen zum Schutz des Glühfadens verwendet wird. Argon ist ein Edelgas und daher sehr reaktionsträge. Es verbindet sich mit kaum einem anderen Element. Das macht es ideal als Schutzgas. Beim Schutzgasschweißen verhindert es eine Verbrennung des Schweißgutes.
Der Siedepunkt des Flüssigen Argons liegt mit -185,85°C um etwa 10° höher als der von Stickstoff. Für den Supraleiter kann es deshalb nicht eingesetzt werden. Versucht man das Argon im Vakuum weiter herunterzukühlen macht sich eine seiner seltsamen Eigenschaften bemerkbar.
 

Der Schmelzpunkt von Argon liegt nur 3.5°C unter seinem Siedepunkt. Wird das flüssige Argon einem Vakuum ausgesetzt, so kühlt es sich durch die forcierte Verdunstung weiter ab. Dabei unterschreitet es schnell den Schmelzpunkt und gefriert. Wird das Vakuum schnell aufgebaut bildet sich eine Art Schaum oder Schnee wie in diesem Bild, da zuerst an den aufsteigenden Blasen der Gefrierpunkt erreicht wird. Der dazu notwendige Druck ist mit 600mbar relativ gering und kann mit jeder Handpumpe erreicht werden.
Ähnlich wie bei Wasser im Vakuum und beim Trockeneis geht das gefrorene Argon unter verminderten Druck unterhalb von 600mbar ohne Übergang in flüssigen Zustand in den gasförmigen über.

MPEG-Video 679kB Das Video zeigt wie mit zunehmendem Vakuum das Argon zu sieden beginnt und dann an der Oberfläche gefriert. Ganz leicht ist auch der Rauch des kalten Gases zu sehen, der sich durch die gesteigerte Verdampfung bildet.
 

Flüssiges Argon hat wie auch der flüssige Sauerstoff eine höhere spezifische Dichte als Wasser. Drei Liter Argon wiegen in etwa 4 kg. Wassertropfen, die natürlich schnell zu Eis werden, schwimmen auf dem flüssigen Argon. Mit dem leichteren flüssigem Stickstoff gelingt dieses Experiment nicht die Wassertropfen sinken sofort zu Boden. Die netten Wellen auf der Oberfläche entstehen übrigens durch das ständige Sieden und werden durch das Blitzlicht besonders hervorgehoben.
 

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