Неон

Неон (Ne) є хімічним елементом хімічний елемент вісімнадцятої групи другого періоду періодичної системи хімічних елементів із атомним номером 10. П’ятий за поширеністю елемент у Всесвіті після Гідрогену, Гелію, Оксигену і Карбону. Відноситься до благородних газів.

Фізичні властивості неону

1. Безбарвний газ: Неон – безбарвний, без запаху і без смаку газ при нормальних умовах. Він утворює безбарвні вогні та світло.
2. Низька щільність: Має низьку щільність і легкий, оскільки його атоми складаються з одного ядра та восьми електронів.
3. Низька температура кипіння та точка плавлення: Температура кипіння неону становить приблизно -246,1 °C (-411,0 °F), а точка плавлення -248,6 °C (-415,5 °F). Це робить його одним з найнижчих температурних рідинних і твердих елементів.

Хімічні властивості неону

1. Інертність: Є дуже стійким та інертним елементом. Він майже не реагує з іншими речовинами і не утворює стійких хімічних сполук. Ця інертність робить Ne безпечним для використання в різних додатках.
2. Використання в світловій рекламі: Використовується для створення різних світлових ефектів у рекламних знаках, вивісках та освітленні. При подачі високої напруги на спеціальну трубку з неоном відбувається розряд, який призводить до виділення яскравого світла.
3. Використання в наукових дослідженнях: Використовується у наукових дослідженнях, зокрема в мас-спектрометрії, лазерних дослідженнях та експериментах зі студії атмосферного складу.
4. Застосування в високовольтній техніці: Блоки неонових газових розрядників використовуються в різних високовольтних пристроях, таких як індикатори напруги, тестери іонізації та газові розрядні лампи.
5. Крім того, неон використовується в газових лазерах, як показник газу в лампах та як охолоджуюче середовище в окремих випадках.

Має багато застосувань, які базуються на його фізичних та хімічних властивостях, зокрема на його здатності до виділення світла під впливом електричного струму.

Ізотопи неону

Ne має три стабільних ізотопи, які відрізняються за кількістю нейтронів у ядрі:

1. Неон-20 (²⁰Ne): Це найпоширеніший ізотоп неону. Він має 10 протонів і 10 нейтронів в ядрі. Неон-20 складає близько 90,48% природної абундантності неону.
2. Неон-21 (²¹Ne): Це другий за поширеністю ізотоп неону. Він має 10 протонів і 11 нейтронів в ядрі. Неон-21 має природну абундантність приблизно 0,27%.
3. Неон-22 (²²Ne): Це третій за поширеністю ізотоп неону. Він має 10 протонів і 12 нейтронів в ядрі. Неон-22 має природну абундантність приблизно 9,25%.

Загалом, ці три стабільні ізотопи неону використовуються в наукових дослідженнях, ядерних дослідженнях та в різних технологічних застосуваннях, пов’язаних з використанням неону.

Отримання неону

Неон (Ne) є рідкісним газом, і його отримання зазвичай відбувається як частина видобутку природного газу. Основні методи отримання неону включають:

1. Видобуток з природного газу: Видобувається разом з природним газом, оскільки він міститься у складі земного газу. Природний газ піддається фракціонованому звільненню, а це означає охолодження газу до дуже низьких температур, щоб окремі гази розділилися. Гелій та неон вилучаються з інших компонентів природного газу, в результаті чого можна отримати чистий неон.
2. Дистиляція рідкого повітря: Також може бути отриманий шляхом дистиляції рідкого повітря. При охолодженні та зрідженні повітря різні компоненти повітря випаровуються і фракціоновано збираються. Один з цих компонентів – неон – може бути виділений та використаний.
3. Генерація плазми: Може бути отриманий шляхом генерації плазми у високовольтних розрядних лампах. Під впливом електричного струму або радіації газова суміш, яка містить гази, включаючи неон, стає плазмою. З цієї плазми можна виділити та зібрати неон.
4. Іонізація газів: Інший метод отримання неону – іонізація газів. Застосування електричного розряду або іншого джерела енергії може спричинити процес іонізації, під час якого неон може бути виділений та зібраний.

Застосування неону

Ne має кілька застосувань у різних галузях. Ось деякі з них:

1. Світлові реклами: Можливістю неону створювати яскраве світло при низьких напругах робить його ідеальним для використання в світлових рекламах. Рекламні знаки та вивіски з неоновим освітленням надають яскравість та привабливість рекламним повідомленням.
2. Освітлення: Використовується для створення освітлювальних пристроїв, таких як неонові лампи або трубки. Вони можуть мати різні кольори, що дозволяє створювати ефектні світлові елементи у декоративному освітленні або в сценічній архітектурі.
3. Наукові дослідження: У науці неон використовується для дослідження плазми та інших фізичних явищ. Неонові лазери широко використовуються для дослідження в оптиці та квантовій фізиці.
4. Холодильна технологія: Використовується як охолоджуючий агент у криогенній технології. Він може бути використаний для охолодження різних пристроїв, таких як суперпровідники, електронні прилади, дослідницьке обладнання тощо.
5. Випромінювальна діагностика: У медицині неон може бути використаний в якості випромінювального джерела для діагностики захворювань та дослідження органів людини, наприклад, у рентгенівській томографії.
6. Електроніка: В електроніці неон використовується у газорозрядних трубках, лампах, лічильниках та інших пристроях для відображення або сигналізації.

Неон має багато інших застосувань у різних галузях, таких як метрологія, випромінювальна терапія, виробництво лазерів та інше.