Fot. Muzeum Neonów w Warszawie, źródło: zdjęcie własne
Neon został odkryty w trakcie przeprowadzania destylacji frakcyjnej powietrza. Początkowo Ramsay, schładzając próbkę powietrza, doprowadził ją do ciekłego stanu skupienia. Podgrzanie cieczy skutkowało skraplaniem, podczas którego chemik wychwycił znajdujące się w próbce gazy. Część z nich była już wyizolowana wcześniej (tlen, azot, argon), reszta zaś poddawana identyfikacji od końca maja 1898 r. przez kolejnych sześć tygodni (jako pierwszy wyizolowano krypton). W czerwcu tego samego roku wykryto gaz emitujący czerwone światło w badaniu spektroskopowym wzbudzonego wyładowania i nazwano go neonem. Kolejnym odkrytym pierwiastkiem był ksenon, który podobnie jak poprzednik emitował kolorowe światło i charakteryzował się obojętnością chemiczną oraz brakiem reakcji z elektrodami.
Właściwości neonu
Neon (Ne) to bezbarwny, bezwonny, obojętny chemicznie gaz, drugi pod względem lekkości gaz szlachetny (pierwszym jest hel). Ma zdolność do emisji światła w próżniowej rurce o barwie czerwono-pomarańczowej. Związki neonowe obejmują cząsteczki jonowe, cząsteczki wspólnie utrzymywane przez siły van der Waalsa i klatraty. „Klatraty to związki niestechiometryczne powstające z połączenia dwóch składników chemicznych, z których jeden (zw. gospodarzem) tworzy strukturę, w której występują puste przestrzenie (luki) mieszczące drugi składnik” [Encyklopedia PWN].
Atomy neonu swobodnie przemieszczają się w wodzie. Możliwa jest także ich ekstrakcja z wody poprzez umieszczenie klatratu w komorze próżniowej na kilka dni. Pozwala to na otrzymanie krystalicznej postaci lodu. Jak dotąd poznano trzy stabilne izotopy neonu: 20Ne (90,48%), 21Ne (0,27%) i 22Ne (9,25%), natomiast próbki gazów wulkanicznych wskazują na wyższą zawartość izotopów 20Ne i 21Ne w stosunku do 22Ne. Neon to piąty pod względem masy pierwiastek chemiczny we wszechświecie (kolejno są to: atom wodoru, helu, tlenu i węgla). Stanowi 0,001818% atmosfery.
Informacje ogólne:
* stan skupienia: gaz,
* charakter chemiczny: gaz szlachetny,
* wartościowość: 0,
* liczba atomowa: 10,
* masa atomowa: 20,18 u,
* ciężar atomowy: 20,1797 g/mol,
* gęstość: 0,0008999 g/cm3,
* temperatura topnienia: 24,56 K,
* temperatura wrzenia: 27,07 K,
* energia jonizacji: 21,565 eV.
Zastosowanie
Destylacja frakcyjna ciekłego powietrza stanowiła kosztowny proces aż do początku XX w. W 1907 r. Karl von Linde z Niemiec i Georges Claude z Francji opracowali inną, bardziej ekonomiczną metodę. Początkowo celem procesu była produkcja tlenu do zastosowania w przemyśle oraz placówkach medycznych, jednak w 1910 r. Claude przedstawił nowatorskie oświetlenie neonowe oparte na rurce neonowej. Działanie lampy wykładniczej skupia się na emisji światła poprzez wzbudzone atomy gazu, które ją wypełniają. Wzbudzone atomy są przyczyną wyładowań elektrycznych w gazie, a uzyskany kolor światła jest zależny od wykorzystywanego gazu.
Zastosowanie intensywnej barwy rurek do oświetlania pomieszczeń początkowo spotkało się z dezaprobatą ze strony społeczeństwa, jednak w późniejszych latach chętnie dokonywano ich zakupu i światło neonowe umieszczano w postaci szyldów reklamowych w przestrzeni publicznej, prezentujących nazwy sklepów, firm, restauracji, kawiarni, hoteli czy kin. W Warszawie pierwszym szyldem neonowym był neon Philipsa z 1926 r. Nazwy „neon” używa się powszechnie w odniesieniu do wszystkich gazów zaangażowanych w wytwarzanie szyldów neonowych, jednak barwa inna niż czerwonopomarańczowa wskazuje na zastosowanie któregoś z pozostałych gazów szlachetnych. Neon jest także wykorzystywany, wraz z helem, do wytwarzania laserów helowo-neonowych w celach naukowych i przemysłowych.
W drugiej połowie XX w. odkryto, że neon jako gaz może stanowić nowy składnik obojętny mieszanin oddechowych stosowanych podczas nurkowania saturowanego. Wykazano bowiem, że pierwiastek ten rozpuszcza się w płynach ustrojowych na istotnie mniejszym poziomie niż hel i azot, ponieważ ma większą gęstość. Ponadto zaobserwowano, iż nie powoduje narkozy u nurków znajdujących się na dużych głębokościach. Niemniej ze względu na jego dużą gęstość oszacowano jego optymalny zakres stosowania na 45-180m. Gaz ten jest jednak wolno usuwany z organizmu, co wymaga długotrwałego czasu dekompresji, dlatego też wykorzystuje się go wyłącznie w eksperymentalnych mieszaninach oddechowych.
KOMENTARZE