L’Élémentarium
Le nom argon vient du grec ancien argós qui s’employait pour désigner quelque chose d’inactif, de paresseux.
Au 18ème siècle, les chimistes pensaient que l’air était composé de seulement deux éléments, l’azote et l’oxygène. Alors quand Henry Cavendish remarqua une différence de densité entre l’azote produit chimiquement et celui extrait de l’air après élimination de l’oxygène, il pensa qu’un autre élément était présent dans l’air. Il faudra cependant attendre 1894 pour qu’il soit découvert par Lord Rayleigh et Sir William Ramsay, physicien et chimiste anglais. Après avoir essayé en vain de faire réagir l’argon avec d’autres composés, ils ont nommé cet élément selon sa capacité à être inactif.
| Symbole | Numéro atomique | Masse atomique | Configuration électronique | Rayon de Van der Waals |
| Ar | 18 | 39,95 g.mol-1 | [Ne] 3s2 3p6 | 190 pm |
| Masse volumique | Température de fusion | Température d’ébullition | Température critique | Pression critique | Température point triple | Pression point triple | Conductibilité thermique | Solubilité dans l’eau |
| à l’état gazeux : 1,784.10-3 g.cm-3 | -189,2°C | -185,7°C | -122,46°C | 4 863 kPa | -189,34°C | 68,7 kPa | 16,48 W.m-1K-1 |
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Argon gazeux :
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Argon en solution aqueuse :
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L’argon appartient à la famille des gaz rares qui comprend par ordre de teneur décroissante dans l’atmosphère : l’argon, le néon, l’hélium, le krypton, le xénon et le radon, ce dernier étant radioactif. Ils sont, sauf pour l’hélium et le radon, extraits de l’air. L’argon, avec une teneur dans l’atmosphère de 0,93 % en volume ou 1,29 % en masse, n’est pas rare.
Teneurs de la croûte terrestre et de l’atmosphère en divers gaz :
| N2 | O2 | H2 | Ar | Ne | He | Kr | Xe | Rn | |
| Teneur de la croûte terrestre, en ppm en masse | 19 |
46.104 |
9.103 |
4.10-2 |
7.10-5 |
3.10-3 |
1,7.10-10 |
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| % en volume dans l’atmosphère terrestre | 78,09 | 20,95 | 5,0.10-5 | 0,93 | 1,8.10-3 | 5,2.10-4 | 1,0.10-4 | 8,0.10-6 | 6,0.10-18 |
Une unité cryogénique de séparation des gaz de l’air produisant plus de 1 000 t/jour de O2, peut produire plus de 50 t/jour d’argon. Un mélange riche en argon (10 %), prélevé dans la colonne basse pression, est envoyé dans une colonne auxiliaire de 150 plateaux théoriques donnant de l’argon pur contenant 1 ppm de dioxygène (voir le chapitre dioxygène). Actuellement, près de 90 % de l’argon contenu dans l’air liquéfié est récupéré.
De l’argon peut être récupéré dans des unités de fabrication d’ammoniac et de gaz de synthèse destiné à la fabrication de méthanol. Par exemple, aux États-Unis, 3 unités de production d’ammoniac récupèrent de l’argon.
La production mondiale, en 2017, est de 9 milliards de m3 avec environ 950 unités de séparation des gaz de l’air (222 aux États-Unis, 181 en Chine, 59 au Japon, 46 en Allemagne, 31 en Russie, 23 au Canada).
La production de l’Union européenne est, en 2019, de 1 085 millions de m3. Par pays :
| Allemagne | 242 | Italie | 58 | |
| Pologne | 211 | République tchèque | 42 | |
| Pays Bas, en 2018 | 124 | Finlande | 40 | |
| Espagne | 77 | Suède | 36 | |
| Belgique | 74 | Autriche | 27 |
Les productions du Royaume-Uni et de la France sont confidentielles.
En Allemagne, en 2017, sur un total de 67 unités de séparations des gaz de l’air, 46 sont équipées pour recueillir l’argon sur 36 sites.
Commerce international : en 2019.
Principaux pays exportateurs :
| Allemagne | 70 215 | Koweït | 16 685 | |
| Chine | 49 674 | Espagne | 16 211 | |
| Canada | 49 143 | Serbie | 9 111 | |
| Pays Bas | 48 669 | Royaume Uni | 8 432 | |
| Belgique | 47 003 | Ukraine | 7 653 |
Source ITC
Les exportations allemandes sont destinées à l’Italie à 31 %, la Pologne à 16 %, la France à 12 %, la République tchèque à 6 %.
Principaux pays importateurs :
| Italie | 30 238 | Thaïlande | 12 708 | |
| Indonésie | 29 620 | Émirats Arabes Unis | 12 631 | |
| France | 27 861 | Hongrie | 11 651 | |
| Allemagne | 16 163 | Arabie Saoudite | 10 032 | |
| Taipei chinois | 14 081 | Russie | 9 886 |
Source : ITC
Les importations italiennes proviennent d’Allemagne à 70 %, d’Autriche à 12 %, des Pays Bas à 9 %.
En 2019 :
La production était de 59 millions de m3 en 2012, depuis elle est confidentielle.
En France, la première production industrielle d’argon date de 1914.
Commerce extérieur :
Les exportations étaient de 7,411 millions de m3 avec comme principaux marchés à :
Les importations s’élevaient à 27,292 millions de m3 en provenance principalement à :
Consommations : en 2015.
| Chine | 1 740 | Europe de l’Est | 355 | |
| Europe de l’Ouest | 1 300 | Japon | 251 | |
| États-Unis, en 2016 | 810 |
Source : DERA
En 2017, la consommation allemande est de 180 millions de m3.
Secteurs d’utilisation : en 2015.
| Soudage | Sidérurgie | Électronique | Éclairage | |
| Chine | 21 % | 46 % | 15 % | 10 % |
| États-Unis | 47 % | 29 % | 12 % | 3 % |
| Japon | 30 % | 25 % | 17 % | – |
Source : DERA
Principalement comme gaz inerte.