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Argon (Ar ) und Wasser

Argon und Wasser: Reaktionen, Umwelt- und Gesundheitseffekte

Reaktionen Löslichkeit Quellen Umwelt Gesundheit Wasserbehandlung

Argon ist nach Stickstoff und Sauerstoff das mit 0,933 Volumenprozent am meisten vorkommende Element in der Luft. In Meerwasser ist es zu etwa 0,45 ppm enthalten.

Wie und in welchen Verbindungen reagiert Argon mit Wasser?

Argon ist ein Edelgas und reagiert mit keinem andere Element, weder bei hohen Temperaturen noch unter anderen besonderen Umständen. (Die Herstellung einer argonhaltigen Verbindung mit sehr schwachen Bindungen ist bei extrem niedriger Temperatur gelungen.) Daher reagiert Argon auch nicht mit Wasser.

Wasserlöslichkeit von Argon und/oder seinen Verbindungen

Argon besitzt eine Wasserlöslichkeit von 62 mg/L bei 20oC und einem Druck von 1 bar. Klathrate, in denen Argon eingelagert ist, lassen dieses frei, während sie sich in Wasser lösen. Das Argon bleibt in diesem Falle nicht im Wasser gelöst, jedenfalls nicht in höheren Konzentrationen als üblich.

Löslichkeit und wie diese beeinflusst werden kann

Wie kann Argon ins Wasser gelangen?

Argon ist, wegen des radioaktiven Zerfalls des Isotops 40K, in einigen Kaliummineralien enthalten. Es hat auch verschiedene kommerzielle Verwendungszwecke und wird zu 750000 Tonnen pro Jahr aus flüssiger Luft extrahiert. Anschließend kann Argon als Schutzatmosphäre dienen, da es nicht mit anderen Stoffen reagiert, und etwa in elektrischer Beleuchtung verwendet werden. In fluoreszierenden Lampen hilft es, den Start dieser zu beschleunigen. Leuchtstoffröhren, die Argon enthalten, leuchten blau. Der größte Teil geht jedoch an die Stahlindustrie. Es wird als Dämmgas genutzt, wenn Luft abgeschlossen werden muss, um heißes Metall vor der Oxidation zu schützen, wie bei der Aluminium- oder Titaniumherstellung. Auch in der Atomforschung wird Argon eingesetzt um andere Elemente vor unerwünschten Einwirkungen zu schützen. Zudem kann Argon als Schutz vor Temperaturveränderungen verwendet werden, etwa als Isolationsmaterial im Zwischenraum von Doppelverglasung. In den Reifen von Luxusautos wird Argon benutzt um das Gummi zu schützen und zur Lärmreduzierung bei schneller Fahrt. Ein weiterer populärer Verwendungszweck sind Argonlaser zur Augenkorrektur und Zerstörung von Tumoren. Auch als Markierungsstoff ist Argon nützlich, da es eigentlich keine Reaktionen mit der Umgebung eingeht und in der Beschichtungstechnik dient es als Trägergas, das nicht mit dem Zielmaterial reagiert. Die Argonmethode oder Kalium-Argon-Methode wird beispielsweise in der Geologie verwendet, um die Erstarrungszeit vulkanischer Materialien zu datieren. Dies ist möglich, da das feste 40K mit einer Halbwertszeit von 1,3 Milliarden Jahren zu gasförmigem 40Ar zerfällt, das nicht aus einem Festkörper, sondern nur aus Schmelzen entweichen kann. Außerdem fällt Argon als Nebenprodukt bei der fraktionierten Destillation zur Wasserstofferzeugung an.
Es kann jedoch eigentlich keine Rede sein von Verunreinigung von Gewässern durch die kommerzielle Nutzung von Argon.

Welche Umweltprobleme können durch Wasserverunreinigung mit Argon entstehen?

Argon hat keine biologische Funktion. Knöllchenbakterien, die Stickstoff absorbieren und in Ammoniak umsetzen, können zwar auch dieses Gas aufnehmen, es aber nicht weiterverarbeiten. Argon gilt als nicht wassergefährdend, und auch andere Umweltauswirkungen sind nicht bekannt.
Argon hat natürlicherweise drei stabile Isotope, es gibt jedoch inzwischen auch neun instabile Isotope.

Welche Gesundheitseffekte kann Argon im Wasser verursachen?

Argon ist nur zu einer sehr geringen Menge im menschlichen Körper zu finden. Es handelt sich bei diesem Element auch nicht um einen essentiellen Stoff, und es gilt als physiologisch unwirksam. Von Argon im Trinkwasser geht also keine Gefahr aus.
Das einzige Gesundheitsrisiko, das bestehen kann, ist die Anreicherung von Argon in der Atemluft, wobei Erstickungsgefahr durch Sauerstoffmangel besteht. Abhängig von der Dauer der Einwirkung kann es zu Schläfrigkeit und Unwohlsein kommen, worauf Atemnot, Bewusstlosigkeit und der Erstickungstod folgen können.

Welche Wasserreinigungstechnologien können genutzt werden um Argon zu entfernen?

Die Entfernung von Argon aus Wasser spielt keine Rolle.

Quellenangaben


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