گاز نئون

گازخالص نئون
فهرست مطالب
  1. نئون عنصری است شیمیایی با علامت اختصاری Ne و با عدد اتمی ۱۰. در طبیعت به صورت گاز بی‌رنگی موجود است. تخلیه الکتریکی در نئون رنگ قرمز مانندی منتشر می‌کند. همین ویژگی باعث شده که لامپ‌های نئون مصارف تبلیغاتی گسترده‌ای داشته باشند. ویژگی سرمازایی نئون ۴۰ برابر هلیوم مایع و ۳ برابر هیدروژن مایع است و مصارفی در یخچال‌سازی دارد.ریشه کلمه نئون یونانی است.
  1. نئون که یونانی آن ، Neos به معنی جدید می‌باشد، توسط “William Ramsay” و “Morris Travers” در سال 1898 کشف شد.
  2. نئون معمولا به شکل گاز با مولکولهایی که حاوی یک اتم نئون می‌باشند، یافت می‌شود. نئون که از گازهای نادر است، در قسمت اول اتمسفر زمین در ارتفاع 65000 متری یافت میؤ‌شود که با سرد کردن هوا و تقطیر آن ، می‌توان مایع برودتی نئون را بدست آورد.
  1. نئون دومین گازنجیب سبک بوده که در لامپهای خلاء ، نور نارنجی مایل به قرمز از خود ساطع می‌کند. نئون در بیشتر موارد به‌عنوان خنک کننده ارزانتری در مقایسه با هلیوم در نظر گرفته می‌شود. نئون در میان گازهای کمیاب در ولتاژ معمولی بیشترین تخلیه را دارد.
  • گاز نئون در سال ۱۸۹۸ توسط شیمیدان انگلیسی به نام سر ویلیام رمزی و موریس در لندن کشف شد. آنها همچنین دو گاز دیگر کریپتون و زنون را نیز در آزمایشگاه به وجود آوردند.
  • لامپ نئون

  1. لامپ نئون توسط ژرژ کلود فرانسوی با استفاده از یک لوله خلا که داخل آن گاز نئون بود ساخته شد او پس از اینکار دو سر این لوله را به دو الکترود وصل کرد و پس از عبور جریان از این لوله نور قرمز رنگی ایجاد نمود. لامپهای نئون برخلاف لامپهای رشته‌ای عمری طولانی بین ۷ تا ۱۰ سال دارند و به دلیل مقرون به صرفه بودن و عمر بالای آن در تبلیغات فضای باز کاربرد بالایی دارند.
  2. لامپ‌های نئون به صورت لوله‌های شیشه‌ای محتوی گاز نئون ساخته می‌شوند که در دو سر آن مفتول یا میلهٔ آهنی وجود دارد و به شکل مختلف خم می‌شود، فشار گاز نئون در داخل این لوله‌ها فوق العاده کم است (حدود یک میلی‌متر جیوه)، اگر در سر این لوله‌ها ولتاژ کافی ایجاد شود، لوله‌های مذکور با نور قرمز روشن می‌شوند.
  3. گازها در حالت عادی عایق هستند ولی در اثر فشار الکتریکی بعضی از اتمها آن به یونهای مثبت و منفی تبدیل شده و به طرف قطبهای مخالفشان کشیده می‌شوند در اثر این یونیزه شدن جریان از لامپ عبور کرده و آن را نورانی می‌کند. قطر لوله‌های نئون که بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد ۱۸ میلی‌متر است، طول این لوله‌ها بر حسب احتیاج ممکن است از چند سانتی‌متر تا چندین متر باشد.
  4. شدت جریانی که از لوله محتوی گاز نئون عبور می‌کند ۱۰ تا ۵۰ میلی آمپر است و ولتاژی که برای روشن کردن این لوله‌ها به کار می‌رود بستگی به طول و قطر آنها دارد برای روشن کردن هر متر لوله ولتاژی حدود ۵۰۰ الی ۶۰۰ ولت لازم است. برای تولید ولتاژ زیاد از ترانسفورماتورهای مخصوص افزاینده ولتاژ استفاده می‌شود. در لامپهای نئون به دلیل ولتاژ بالا باید از کابل‌های مخصوص استفاده کنیم. لامپهای نئون بیشتر جنبه تزئینی و تبلیغاتی دارد. با استفاده از آلیاژهای دیگر در لوله می‌توان نوری با رنگهای مختلف تولید کرد.

برای تهیه صنعتی گاز نئون از هوای مایع استفاده می کند، که به منظور تولید اکسیژن و نیتروژن آماده شده است. به عنوان ماده اولیه، مخلوطی از باقیمانده هوای مایع به کار می رود که تقریبا از ۵% هلیم و نئون و ۹۵% نیتروژن تشکیل یافته است. جدا سازی نیتروژن به کمک فرایند جذب سطحی روی زغال فعال یا کیزل گور انجام می پذیرد. برای جدا سازی نئون-هلیم از روش انجماد بهره می گیرند. بدین ترتیب که ابتدا مخلوط گازهای نجیب را تحت فشار ۵۰ جو توسط نیتروژن در حال تبخیر خنک کرده و سپس آن را به ظرف میعان که توسط هیدروژن مایع احاطه شده، هدایت می کنند. گاز نئون در اینجا به صورت جامد تفکیک شده و هلیم نیز به حالت گاز باقی می ماند. تفکیک مخلوط گازهای نجیب نئون-هلیم بیشتر با روش جذب سطحی روی کیزل گور و زغال فعال و در دمای جوش نیتروژن مایع ۱۹۶- انجام می گیرد. مخلوط گاز متراکم شده در فشار بالاتر را در چندین مرحله جذب می نمایند. گاز حاصل، بر اثر گرما، بسیار خالص، ۹۹.۹۹ درصد حجمی، بوده و در سیلندر های فولادی پر می شور. برای مصارف ویژه روی گاز حاصل جذب سطحی دیگر انجام داده و درجه خلوص آن را به بیشتر از ۹۹.۹۹۹% می رسانند و آن را در بالن های شیشه ای نگهداری می کنند.

  1. اگر در فشار پائین، تخلیه الکتریکی روی نئون انجام گیرد، این گاز تحریک شده و نوری شفاف به رنگ سرخ مایل به نارنجی از خود منتشر میکند. از این رو از این گاز در پر کردن لامپهای الکتریکی نئون استفاده میشود.
  2. از نئون میتوان بعنوان منتقل کننده بار در متوقف کردن رعد و برق استفاده کرد. از نئون در برخی لامپهای الکترونی، لامپ آزمایش شمع اتومبیل، بعنوان شناساگرهای اخطار دهنده در خطوط برق با ولتاژهای بالا استفاده کرد
  3. شاخص اندازه‌گیری ولتاژ بالا
  4. بازدارنده برقی
  5. تونل اندازه گیری موج
  6. لامپ تلویزیون
  7.  نئون و هلیوم برای تولید گازهای لیزری نیز استفاده می‌شوند.
  8. نئون مایع ، مصرف اقتصادی داشته ، به‌عنوان عامل خنک کننده در سیستمهای برودتی استفاده می‌شود.

اگر چه نئون در بسیاری از موارد عملی یک گاز بی‌اثر است، اما در ترکیب با فلوئور در آزمایشگاه، ترکیبات رنگین جالبی را بوجود می‌آورد. این عمل باعث شده که تصور شود که ترکیب نئون بصورت طبیعی وجود دارد، اما مدارک و شواهد می‌گویند که این فرضیه ممکن است درست باشد و ممکن است صحیح نباشد. یونهای Ne+ و NeH+ و NeAr+ و HeNe+ نیز در طیف‌سنجی جرمی مشاهده شده‌اند. همچنین نئون می‌تواند یک هیدرات ناپایدار را بوجود آورد.

  • اثرات نئون بر سلامتي انسان:

  1. ميزان پرتودهي:گاز نئون با تنفس جذب بدن ميشود.
  2. خطر تنفس:در هنگام آلودگي اين مايع خيلي سريع تبخير ميکند و سبب ميشود که حالت فوق اشباعي در هوا ايجاد شود و در نواحي که اين گاز انتشار يافته باعث خفگي ميشود.
  3. تاثير اين عنصر بر روي سيستم تنفسي به گونه اي است که در فرد ايجاد خفگي ميشود. در صورت تماس دست با اين عنصر يخزدگي بافتهاي بدن رخ ميدهد. در صورت ريخته شدن مايع عنصر نيز يخزدگي اتفاق مي افتد.
  4. اين گاز جز گازهاي بي اثر است. با تنفس مقدار قابل توجه اين گاز علائمي همچون سرگيجه، تهوع، استفراغ، بيهوشي و مرگ مشاهده ميشود. مرگ در صورتي رخ ميدهد که فرد در حالت بيهوشي قرار بگيرد و نتواند از خود در برابر اين گاز محافظت کند. زمانيکه ميزان اکسيژن محيط پايين باشد، طي چند ثانيه مرگ اتفاق مي افتد.
  5. اثر گازهاي اختناق آور اين است که سبب کاهش فشار جزيي اکسيژن محيط ميشوند. قبل از ديدن علائم خاصي، مقدار اکسيژن ممکن است تا 75 درصد مقدار معمولي اش در هوا کاهش يابد. چنين شرايطي زماني در محيط حاکم ميشود که غلظت گاز نئون افزايش يافته و 33 درصد از هوا را گاز نئون تشکيل دهد. زمانيکه اين غلظت به 50 درصد برسد، علائم خاص بروز ميکنند. غلظت 75 درصد گاز نئون طي چند دقيقه اثر کشنده خود را در محيط اعمال ميکند.
  6. علائم:اولين علائم خفگي با تنفسهاي سريع و شديد و کمبود اکسيژن همراه است. هوشياري فرد کاهش مي يابد و عضلات فعاليت خود را از دست ميدهند. به تدريج کليه حواس پنجگانه از بين ميروند. ناپايداري روحي اتفاق مي افتد و فرد احساس خستگي شديد ميکند. به تدريج که خفگي ادامه مي يابد، تهوع و استفراغ در فرد رخ ميدهد و با از دست دادن هوشياري تشنج کرده و در کما فرو ميرود و در نهايت به مرگ فرد منتهي ميشود.
  • اثرات نئون بر محيط زيست:
  1. نئون جز گازهاي اتمسفري ناياب است و از نظر شيميايي غير سمي و خنثي ميباشد.
  2. نئون باعث آسيبهاي اکولوژي نمي شود.

 

  • خواص فیزیکی و شیمیایی و عنصر نئون :

  1. عدد اتمی:10
  2. جرم اتمی: 20.1797
  3. نقطه ذوب C°248.59-
  4. نقطه جوشC°246.08-
  5. شعاع اتمی pm: 38
  6. ظرفیت:8
  7. رنگ: بی رنگ
  8. حالت استاندارد: گاز
  9. نام گروه: 18
  10. انرژی یونیزاسیون Kj/mol 2080
  11. شکل الکترونی: 2s22p6He
  12. دانسیته: 0.8999
  13. گرمای فروپاشی Kj/mol 0.3317
  14. گرمای تبخیر Kj/mol 1.74
  15. گرمای ویژه: J/g Ko 1.030
  16. دوره تناوبی:2
  17. شماره سطح انرژی : 2
  18. انرژی اولیه : 2
  19. انرژی ثانویه : 8
  20. شماره ایزوتوپ : 3
  21. ایزوتوپ :
  22. ایزوتوپ نیمه عمر
  23. Ne-20 ثابت
  24. Ne-21 ثابت
  25. Ne-22 ثابت
به اشتراک بگذارید