Благородный газ Неон: факты о неоне

Как и все благородные газы, Неон не имеет запаха и бесцветен. Среди благородных газов, Неон — один из шести инертных элементов, которые вы найдёте в крайнем правом столбце Периодической таблицы.

Благородные газы очень неохотно реагируют с другими элементами. У неона внешняя оболочка ядра заполнена электронами полностью; для неона нет никакого резона меняться частицами с другими элементами. Вот потому в природе так мало встречается соединений, созданных в сочетании с неоном. Как и все благородные газовые товарищи, неон в лабораторных условиях может образовывать соединение с фтором. В любом другом случае он инертен.
Благородный газ Неон: факты о неоне

Просто факты про неон

  • Атомное число (число протонов в ядре): 10
  • Атомный символ (в Периодической таблице элементов): Ne
  • Атомный вес (средняя масса атома): 20,1797
  • Плотность: 0,0008999 грамм на кубический сантиметр
  • При комнатной температуре: газ
  • Точка плавления: -415,46 градуса по Фаренгейту (-248,59°C)
  • Точка кипения: -410,94°F (-246,08°C)
  • Среди химических элементов, неон имеет наименьший температурный диапазон
  • Число изотопов (атомов одного и того же элемента с различным числом нейтронов): 19
  • Наиболее распространённые изотопы: Ne-20 (90,48% естественного обилия), Ne-22 (9,25% естественного обилия), Ne-21 (0,27% естественного обилия)
  • Неон является четвертым наиболее распространённым элементом во Вселенной, но в атмосфере Земли неоновая составляющая очень мала — всего 0,0018%
  • В больших массивах звёздах, когда внутреннее давление звезды достаточно велико,  звезда сплавляет атомы углерода в атомы неона
  • На Земле неон получают в основном из сжиженного воздуха
  • Фаза, когда неон становится жидкостью, наступает при температуре 2,6°C или 4,7°F
  • Неон является важным криогенным хладагентом; он имеет 40-кратно превышающую холодильную ёмкость по сравнению с жидким гелием, и трёхкратную по сравнению с жидким водородом
  • Хотя неон инертен и нетоксичен, он известен как простой асфиксий: при вдыхании может вызвать головокружение, тошноту, рвоту и потерю сознания

Исторические факты об открытии и использовании Неона

В отличие от большинства химических элементов, неон искали строго по науке. После открытия гелия и аргона в 8-й группе Периодической таблицы, между этими элементами оставалась зиять пустая клетка. Химики Уильям Рамзай из Шотландии и Моррис Траверс из Англии, принялись искать и нашли неон, в 1898 году. Новоявленный элемент назвали неоном, от греческого слова neos, что означает «новый».
Уже после неона были обнаружены благородные газы криптон и ксенон.

Первый образец неонового газа они собрали в стеклянную трубку, используя жидкий воздух: учёные заморозили газ, а затем испарили — таким образом собрали его в сосуд.

Все благородные газы проводят электричество. Неожиданно для себя, химики обнаружили, что неон и его собратья создают свет. Французский инженер Жорж Клод в 1902 году впервые создал неоновые огни: в запечатанной стеклянной трубке, он применил электричество к неону и аргону.

  • Неон создаёт оранжево-красный свет
  • Аргон создаёт голубой свет
  • Другие газы (ртуть, гелий, криптон, ксенон) создают другие цвета световых огней

Сегодня большинство огней, которые вы видите на рекламных вывесках, сделаны из ртути и аргона, и окрашены фосфором. Но все они (по устоявшейся традиции) называются неоновыми огнями. Неон стал символом световой рекламы.

Неоновые огни

Так используется Неон в Лас-Вегасе

Неоновые огни, также известные как люминесцентные лампы с холодным катодом (CCFL), работают, когда электроды на каждом конце вакуумной трубки, заполненные неоном или другим флуоресцирующим газом, подвергаются переменному току. Ток ионизирует атомы, заставляя трубку заполняться свободными электронами. Когда ионизованные атомы возвращают свои электроны, чтобы стать нейтральными, выделяется видимый свет, который даёт цветное свечение.

Где применяется неон?

1. Неон — наряду с углеродом, кислородом и азотом — имеет важное значение для скорости, с которой энергия течёт от реакций ядерного синтеза в ядре солнца к его поверхности. Скорость потоков энергии напрямую связана с расположением и размером зоны конвекции Солнца.
Астрономы изучают неоновые отношения на солнце, чтобы лучше понять нашу звезду и другие звезды во вселенной. Отношения магния к неону важны для понимания ионизационных потенциалов в солнечной атмосфере, а отношение кислорода к неону потенциально помогает в определении количества неона в фотосфере Солнца. Зная эти отношения, астрономы поняли эволюцию звёзд и солнечные циклы звезды нашей солнечной системы.
2. Неон используется для создания гелий-неоновых лазеров, которые в производстве относительно недорогие. Подобно тому, как работают неоновые знаки: электрический заряд возбуждает неон, а затем атомы неона выделяют свет, когда возвращаются в своё нейтральное состояние. Зеркала концентрируют свет в лазерном луче.
3. Впервые неон был использован в Пенсильвании и Техасе для защиты водоснабжения в 2014 году. Когда в плохо загерметезированную скважину попал загрязнённый метан, на месте слома впустили порцию природного газа для отслеживания мошеннического метана. Геохимики заявили, что они добавили благородные газы, неон и аргон, и таким образом сумели обнаружить и ликвидировать загрязнитель.
4. У неона был шанс завоевать обширный сектор рынка, когда появились плазменные экраны, где использовались ионовые лампы. Но вскоре, жидкокристаллические экраны вытеснили плазму.
5. Неоновые лампы используют в качестве индикатора электричества. Кроме того, подобные лампы размещают на проводах линий электропередач (они светятся без подвода дополнительной электроэнергии). Также неоновые лампы размещают на высотных зданиях (они хорошо светят, слабо поглощаются атмосферой и видны летящим самолётам)