Argon (ký hiệu Ar, số hiệu nguyên tử 18) là một khí trơ, nổi bật bởi tính chất không màu, không mùi và không vị – những đặc điểm khiến nó an toàn khi sử dụng trong môi trường kín hoặc hạn chế. Chiếm khoảng 0,93% khí quyển Trái đất, nó dồi dào hơn nhiều so với các khí trơ khác như neon (0,0018%) hoặc krypton (0,00011%), mang lại lợi thế tự nhiên cho việc sử dụng quy mô lớn. Tính ổn định hóa học của nó xuất phát từ lớp vỏ electron ngoài cùng đầy đủ (tám electron hóa trị), có nghĩa là nó hầu như không bao giờ tạo thành hợp chất với các nguyên tố khác – ngay cả ở nhiệt độ cao hoặc dưới áp suất cực lớn. Ở điều kiện nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn (STP), argon tồn tại dưới dạng khí đơn nguyên tử (bao gồm các nguyên tử đơn lẻ, không giống như oxy hoặc nitơ lưỡng nguyên tử), với điểm sôi là -185,8°C và điểm đóng băng là -189,3°C. Nhiệt độ cực thấp này đồng nghĩa với việc nó cần được bảo quản bằng phương pháp đông lạnh, nhưng điều đó cũng khiến nó trở nên lý tưởng cho các ứng dụng như làm mát thiết bị nhạy cảm, vì nó không phản ứng với vật liệu ngay cả khi được làm lạnh đến gần độ không tuyệt đối.
Argon thường được tách khỏi không khí bằng phương pháp chưng cất phân đoạn, một quy trình nhiều bước chính xác. Đầu tiên, không khí trong khí quyển được lọc để loại bỏ bụi, hơi nước và carbon dioxide—những tạp chất có thể làm gián đoạn quá trình làm lạnh hoặc làm ô nhiễm sản phẩm cuối cùng. Tiếp theo, không khí đã được làm sạch được nén và làm lạnh trong bộ trao đổi nhiệt, cuối cùng đạt đến -200°C, chuyển nó thành dạng lỏng. Không khí lỏng này sau đó được bơm vào một tháp chưng cất cao, nơi nó được làm nóng từ từ. Bởi vì các loại khí khác nhau trong không khí có điểm sôi riêng biệt—nitơ sôi ở -195,8°C (thấp hơn argon), oxy ở -183°C (cao hơn argon)—chúng bay hơi ở các mức khác nhau của tháp. Khí nitơ bay lên trên cùng và được thu thập trước, trong khi oxy vẫn ở dạng lỏng ở đáy. Argon, với điểm sôi trung gian, ngưng tụ ở giữa tháp, nơi nó được hút ra. Khí argon thu được sau đó được đưa qua bước tinh chế thứ hai để loại bỏ nitơ hoặc oxy còn sót lại, tạo ra khí argon cấp công nghiệp (độ tinh khiết 99,99%) hoặc khí argon siêu tinh khiết (độ tinh khiết 99,999%) dùng cho các ứng dụng công nghệ cao.
Tính trơ của argon khiến nó trở nên không thể thiếu trong nhiều ngành công nghiệp. Trong luyện kim, nó là khí bảo vệ quan trọng cho các quy trình hàn như hàn MIG (Metal Inert Gas) và TIG (Tungsten Inert Gas). Khi được sử dụng để hàn các kim loại như nhôm, thép không gỉ hoặc titan, nó tạo ra một lớp bảo vệ xung quanh vùng hàn, ngăn ngừa quá trình oxy hóa làm suy yếu mối hàn hoặc gây ra khuyết tật - điều cần thiết cho việc sản xuất khung xe hơi, các bộ phận máy bay và vật liệu xây dựng. Ngành công nghiệp điện tử dựa vào argon siêu tinh khiết để sản xuất chất bán dẫn: trong quá trình lắng đọng các lớp kim loại hoặc silicon mỏng trên vi mạch, argon lấp đầy buồng sản xuất, đảm bảo không có hạt bụi nào làm ô nhiễm các mạch điện tử tinh vi. Ngoài công nghiệp nặng, argon kéo dài tuổi thọ của bóng đèn sợi đốt bằng cách làm chậm quá trình bay hơi của dây tóc vonfram (tăng gấp đôi tuổi thọ bóng đèn so với bóng đèn chứa không khí) và bảo quản các hiện vật lịch sử - như các bản thảo cổ hoặc các loại vải dễ vỡ - trong các tủ trưng bày của bảo tàng, nơi nó thay thế oxy để ngăn chặn sự phân hủy. Nó cũng đóng vai trò trong bao bì thực phẩm, nơi nó được trộn với nitơ để loại bỏ oxy, giúp giữ cho bánh nướng, đồ ăn nhẹ và nông sản tươi sống được tươi lâu hơn.
Về mặt kinh tế, argon là một nguồn tài nguyên có giá trị cao do nhu cầu rộng rãi và chi phí sản xuất thấp. Vì nguyên liệu thô của nó là không khí – một nguồn tài nguyên vô tận và miễn phí – nên quá trình chưng cất phân đoạn rất hiệu quả về chi phí, đặc biệt khi kết hợp với sản xuất nitơ hoặc oxy (nhiều nhà máy sản xuất cả ba loại khí cùng lúc, giúp giảm chi phí vận hành). Thị trường argon toàn cầu được định giá hơn 8 tỷ đô la mỗi năm, với tốc độ tăng trưởng ổn định từ 5-7% mỗi năm. Sự tăng trưởng này được thúc đẩy bởi các ngành công nghiệp như ô tô (khi sản xuất xe điện tăng lên, đòi hỏi độ chính xác cao hơn trong hàn), điện tử (mở rộng công nghệ 5G và sản xuất chất bán dẫn) và năng lượng tái tạo (sản xuất tấm pin mặt trời sử dụng argon để phủ lên các tế bào quang điện). Không giống như các khí trơ hiếm hơn (krypton có giá gấp 10-20 lần, xenon gấp 50-100 lần), giá cả phải chăng của argon giúp nó dễ tiếp cận đối với cả các nhà máy lớn và các phòng thí nghiệm nhỏ. Khi sự phát triển công nghệ và cơ sở hạ tầng toàn cầu tăng tốc, nhu cầu về argon dự kiến sẽ tiếp tục tăng, củng cố vai trò của nó như một yếu tố then chốt thúc đẩy tăng trưởng công nghiệp và đổi mới công nghệ trên toàn thế giới.
Nếu bạn muốn biết thêm thông tin chi tiết, vui lòng liên hệ với chúng tôi:
Liên hệ:Miranda Wei
Email:miranda.wei@hzazbel.com
Di động/WhatsApp/WeChat: +86-13282810265
WhatsApp:+86 157 8166 4197
插入的链接:https://www.hznuzhuo.com/cryogenic-oxygen-plant/
Thời gian đăng bài: 05/09/2025
Số điện thoại: 0086-15531448603
E-mail:elena@hznuzhuo.com







