Relación oxígeno-argón - Oxygen–argon ratio

En química , la relación oxígeno-argón de una muestra (o relación oxígeno / argón ) es una comparación entre las concentraciones de oxígeno (O 2 ) y el gas noble argón (Ar), ya sea en el aire o disuelto en un líquido como el agua de mar. Los dos gases tienen propiedades físicas muy similares, como solubilidad y difusividad , así como una dependencia de temperatura similar, lo que los hace fáciles de comparar.

Aplicaciones

Actividad biológica en agua de mar

Las mediciones de la productividad primaria en el océano se pueden realizar utilizando esta relación. La concentración de oxígeno disuelto en el agua de mar varía según los procesos biológicos ( fotosíntesis y respiración ), así como los procesos físicos (intercambio de gas aire-mar, cambios de temperatura y presión, mezcla lateral y difusión vertical). Las concentraciones de argón, por el contrario, varían solo por procesos físicos.

Esta técnica fue utilizada por primera vez por Craig y Hayward (1987) cuando separaron las sobresaturaciones de oxígeno en un componente biológico y uno físico. Esta sobresaturación de O 2 / Ar se puede definir como

∆ (O 2 / Ar) = ((c (O 2 ) / c (Ar)) / (c sat (O 2 ) / (c sat (Ar))) -1

donde (∆O 2 ) / Ar es la diferencia entre la producción de O 2 mediante la fotosíntesis y la eliminación mediante la respiración, c es la concentración de gas disuelto y c sat es la concentración saturada del gas en el agua a una temperatura, salinidad y presión específicas.

Las concentraciones de oxígeno y argón se pueden comparar utilizando muestras de sistemas de agua a bordo de barcos utilizando un espectrómetro de masas de entrada de membrana (MIMS) o un espectrómetro de masas de entrada de equilibrio (EIMS). Luego, las mediciones se pueden usar junto con los valores de intercambio de gas aire-mar para calcular los flujos de O 2 aire-mar biológicamente inducidos y la producción comunitaria neta.

Determinación de las tasas de fuga en envases sellados

Debido a que el oxígeno y el argón se filtran a través del material de empaque a diferentes velocidades, la comparación de las proporciones dentro de un paquete puede determinar si el aire del exterior se ha filtrado y con qué rapidez.

Fabricación

Las características del acero, en particular el contenido de carbono y cromo, se pueden controlar ajustando la relación oxígeno / argón durante el proceso de fabricación. La relación oxígeno / argón también es importante en la creación de películas delgadas utilizadas en la fabricación de baterías de iones de litio.

Referencias