Das Edelgas, das ein Jahrhundert lang übersehen wurde. Argon – 1% der Luft, die du atmest, chemisch völlig inert, und doch unverzichtbar für Schweißen, Fenster und Teilchenphysik.

In dieser Folge:

• Wie ein winziger Messfehler zur Entdeckung eines ganzen Prozents unserer Atmosphäre führte
• Warum Argon aus radioaktivem Kalium-Zerfall stammt und Gesteine datieren kann
• Weshalb Schweißer ohne Argon keine sauberen Nähte hinbekommen
• Wie flüssiges Argon geisterhafte Neutrinos sichtbar macht
• Warum deine Stimme in Argon wie die eines Monsters klingt

• Ordnungszahl: 18
• Atmosphärenanteil: 0,934% (dritthäufigstes Gas nach N₂ und O₂)
• Entdeckung: 1894 durch Lord Rayleigh & William Ramsay
• Nobelpreise: Rayleigh (Physik) & Ramsay (Chemie), 1904
• Hauptisotop: Argon-40 (99,6%) aus Kalium-40-Zerfall
• Jahresproduktion: ~700 Mio. m³

Entdeckung & Geschichte:

• Rayleigh, L., & Ramsay, W. (1895). "Argon, a New Constituent of the Atmosphere." Philosophical Transactions of the Royal Society A, 186, 187-241.
• Travers, M. W. (1956). A Life of Sir William Ramsay. Edward Arnold.

Chemie & Eigenschaften:

• Greenwood, N. N., & Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann.
• Royal Society of Chemistry - Periodic Table: Argonhttps://www.rsc.org/periodic-table/element/18/argon

Kalium-Argon-Datierung:

• McDougall, I., & Harrison, T. M. (1999). Geochronology and Thermochronology by the ⁴⁰Ar/³⁹Ar Method (2nd ed.). Oxford University Press.
• Dalrymple, G. B. (1991). The Age of the Earth. Stanford University Press.

Industrielle Anwendungen:

• USGS Mineral Commodity Summaries: Argon (minerals.usgs.gov)
• Air Liquide Gas Encyclopedia: Argon

Teilchenphysik:

• ICARUS Collaboration (2004). "The ICARUS experiment." Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 527(3), 329-410.
• DUNE Collaboration. "Deep Underground Neutrino Experiment." (dunescience.org)

Mars-Atmosphäre:

• Mahaffy, P. R., et al. (2013). "Abundance and Isotopic Composition of Gases in the Martian Atmosphere from the Curiosity Rover." Science, 341(6143), 263-266.

• WebElements Argon: https://www.webelements.com/argon/
• Nobelprize.org: 1904 Prizes (Rayleigh & Ramsay)
• NASA Mars Exploration: Atmospheric Composition

Verwandte Episoden:

• Folge 2: Helium - Der Atem der Sterne
• Folge 10: Neon - Das Licht der Nacht

KernfaktenQuellenWeiterführende Links

In dieser Episode der "Wissensreise durch das Periodensystem" erkunden wir Chlor, das Element mit der Ordnungszahl 17. Von der zufälligen Entdeckung durch einen schwedischen Apotheker über seine lebensrettende Rolle in der Trinkwasserdesinfektion bis zu seiner dunklen Geschichte als chemische Waffe – Chlor ist eines der vielseitigsten und widersprüchlichsten Elemente unserer Zeit.

Entdeckungsgeschichte

• Carl Wilhelm Scheele isoliert 1774 erstmals Chlorgas
• Humphry Davy identifiziert 1810 Chlor als eigenständiges Element
• Namensherkunft: griechisch "chloros" = gelbgrün

Chemische Eigenschaften

• Halogen, Ordnungszahl 17, Elektronenkonfiguration [Ne] 3s² 3p⁵
• Gelbgrünes Gas bei Raumtemperatur (Cl₂)
• Extrem reaktiv, fehlt nur ein Elektron zur stabilen Edelgaskonfiguration
• Siedepunkt: -34°C, Schmelzpunkt: -101°C

Vorkommen und Gewinnung

• Hauptsächlich als Natriumchlorid (Kochsalz) in den Ozeanen
• Etwa 35g Salz pro Liter Meerwasser
• Gesamtmenge Chlor in Weltmeeren: ~25 Trillionen Tonnen
• Industrielle Gewinnung durch Chlor-Alkali-Elektrolyse
• Weltweite Produktion: ~60 Millionen Tonnen/Jahr

Wichtigste Anwendungen

• PVC-Herstellung (40% der weltweiten Chlorproduktion)
• Wasserdesinfektion – erste systematische Chlorierung 1908 in Jersey City
• Bleichmittel in Textil- und Papierindustrie
• Pharmazeutische und chemische Synthesen
• Desinfektionsmittel in Haushalten und Schwimmbädern

Biologische Bedeutung

• Chloridionen als wichtige Elektrolyte im Körper
• Bestandteil der Magensäure (HCl)
• Täglicher Bedarf: ~2300mg Chlorid
• Wichtig für osmotischen Druck und Säure-Basen-Haushalt

Historische Wendepunkte

• 1809: Charles Tennant entwickelt Bleichpulver – Revolution der Textilindustrie
• 1915: Erster Einsatz als chemische Waffe bei Ypern (~5000 Tote)
• 1927: Genfer Protokoll verbietet chemische Waffen
• 1944: DDT-Entwicklung durch Paul Hermann Müller (Nobelpreis)
• 1962: Rachel Carsons "Der stumme Frühling" dokumentiert DDT-Schäden
• 1987: Montrealer Protokoll gegen FCKW zum Schutz der Ozonschicht

Umweltaspekte

• FCKW und Ozonloch – erfolgreiche internationale Zusammenarbeit
• DDT und chlorierte Pestizide – Persistenz in Nahrungsketten
• Dioxine und Furane bei Chlorbleiche in Papierindustrie
• Natürliche Chlorverbindungen von Meeresalgen (~5 Mio. Tonnen/Jahr)
• Moderne "grüne Chemie" für nachhaltigere Chlorprozesse

Medizin und Gesundheit

• Chlorhaltige Medikamente: Diazepam, Loratadin, Atorvastatin
• Chloramphenicol – natürliches Antibiotikum
• Toxizität von Chlorgas: Angriff auf Atemwege, Lungenödeme
• Niemals Bleichmittel mit Säuren oder Ammoniak mischen

Isotope

• Cl-35: 75,8% (stabil)
• Cl-37: 24,2% (stabil)
• Konstante Isotopenverhältnisse in Geochemie und Forensik

Primärquellen zur Geschichte

• Scheele, C.W. (1774): Originalarbeiten zur Chlorentdeckung
• Davy, H. (1810): Phil. Trans. Royal Soc. – Identifizierung als Element
• Carson, R. (1962): "Der stumme Frühling" / "Silent Spring"

Wissenschaftliche Standardwerke

• Holleman-Wiberg: "Lehrbuch der Anorganischen Chemie"
• Greenwood, N.N. & Earnshaw, A.: "Chemistry of the Elements"
• Emsley, J.: "Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements"

Industrielle und technische Informationen

• Euro Chlor (Europäischer Chlorchemie-Verband): Produktionsdaten und Anwendungen
• American Chemistry Council: Chlorine Chemistry Division

Umwelt- und Gesundheitsaspekte

• UNEP: Montreal Protocol Handbook (Ozonschutz)
• WHO: Guidelines for Drinking-water Quality (Chlorierung)
• EPA: Chlorine Disinfection Chemistry and Reaction Pathways

Historische Dokumentation

• Organisation for the Prohibition of Chemical Weapons (OPCW): Historische Dokumentation chemischer Waffen
• Nobel Prize Archives: Paul Hermann Müller (DDT, 1948)

Aktuelle Forschung

• Journal of Hazardous Materials: Chlorierte organische Verbindungen
• Environmental Science & Technology: Chlorkreisläufe und Umweltauswirkungen
• Green Chemistry Journal: Nachhaltige Chlorchemie

Kernthemen der FolgeQuellen und weiterführende Literatur