Faktaa neonista

kaasu, joka saa Las Vegasin loistamaan, on yksi aatelisista — jalokaasut, so. Neon on yksi kuudesta alkuaineesta, jotka löytyvät jaksollisen järjestelmän oikeimmalta sarakkeelta ja jotka ovat inerttejä. Jalokaasut reagoivat hyvin vastentahtoisesti, koska ydintä kiertävien elektronien uloin kuori on täynnä, jolloin nämä kaasut eivät kannusta vaihtamaan elektroneja muiden alkuaineiden kanssa. Tämän vuoksi jalokaasuista valmistettuja yhdisteitä on hyvin vähän.

jalokaasutovereidensa tavoin neon on hajuton ja väritön. Tietyissä laboratorio-olosuhteissa neon voi muodostaa yhdisteen fluorin kanssa, mutta on muuten reagoimaton, arvioi Thomas Jefferson National Accelerator Laboratory.

vain faktat

• atomiluku (protonien lukumäärä ytimessä): 10
• Atomisymboli (alkuaineiden jaksollisessa järjestelmässä): Ne
• atomipaino (atomin keskimääräinen massa): 20,1797
• tiheys: 0,0008999 grammaa kuutiosenttimetrissä
• vaihe huoneenlämmössä: Kaasu
• sulamispiste: miinus 415,46 astetta Fahrenheit (miinus 248,59 astetta)
• kiehumispiste: miinus 410,94 astetta F (miinus 246,08 astetta C)
• isotooppien lukumäärä (saman alkuaineen atomeja eri määrä neutroneja): 19
• yleisimmät isotoopit: Ne-20 (90,48 prosenttia luonnollista runsautta), Ne-22 (9,25 prosenttia luonnollista runsautta), Ne-21 (0,27 prosenttia luonnollista runsautta)

historia

kemistit William skotlantilainen Ramsay ja englantilainen Morris Travers löysivät chemicool-lehden mukaan neonin vuonna 1898. Ramsay oli aiemmin löytänyt argonin vuonna 1894 ja ensimmäisenä eristänyt heliumin vuonna 1895. Näistä alkuaineiden paikoista jaksollisessa järjestelmässä hän päätteli, että näiden kahden jalokaasun välissä oli vielä tuntematon alkuaine.

Ramsay ja Travers löysivät lopulta argon-näytteestä neonin sekä Kryptonin ja ksenonin. Kemistit jäädyttivät argonin nestemäisen ilman avulla ja haihduttivat argonin ja keräsivät siitä irronneen kaasun. He juoksuttivat ensimmäisen keräämänsä kaasunäytteen läpi korkean jännitteen ja huomasivat yllättäen, että lasinen putki hehkui chemicoolin mukaan kirkkaan karmiininpunaisena. Ramsay nimesi uuden alkuaineen neon kreikkalaisen neos-sanan mukaan, joka tarkoittaa uutta.

Who knew?

• Neon on Jeffersonin laboratorion mukaan maailmankaikkeuden neljänneksi runsain alkuaine.
• Maan ilmakehässä neonia muodostuu Chemicoolin mukaan vain noin 0,0018 prosenttia.
• Neon syntyy suurissa massatähdissä, kun tähden sisäinen paine on tarpeeksi suuri fuusioidakseen hiiliatomit neonatomeiksi, Berkeley Lab kertoo.
• Minerals Education Coalition mukaan neonia saadaan pääasiassa nesteytetystä ilmasta.
• Neonilla on pienin lämpötila-alue (2,6 astetta C tai 4,7 astetta F), jolle se on kemikoolin mukaan Neste.
• Neon muodostavat yhdessä heliumin, argonin, Kryptonin ja ksenonin kanssa ryhmän, joka tunnetaan jalokaasuina. Nämä ovat vakaimpia ja vähiten reaktiivisia alkuaineita, koska niillä on täydet valenssikuoret (uloimmalla kuorella on maksimimäärä elektroneja, heliumilla kaksi, muilla kahdeksan). Kaikki jalokaasut johtavat sähköä, syttyvät virran kulkiessa niiden läpi ja ovat hajuttomia, värittömiä ja yksiatomisia (olemassa yksittäisinä atomeina).
• suhteellisen inertteytensä vuoksi neon Ei Kemikoolin mukaan muodosta luonnossa mitään tunnettuja stabiileja yhdisteitä.
• on useita tutkijoita, joiden Nature and Foundations of Chemistry-lehdessä julkaistuja artikkeleita, jotka haluavat järjestää jaksollisen järjestelmän uudelleen siirtääkseen heliumin vedyn viereen ja promotoida neonia kevyimmäksi jalokaasuista heliumin ominaisuuksien ja sen ulkokuoren elektronien määrän vuoksi.
• vaikka neon on yleensä inertti ja myrkytön, se tunnetaan Lenntechin mukaan myös yksinkertaisena asfyksiantina. Hengitettynä se voi aiheuttaa huimausta, pahoinvointia, oksentelua ja tajunnan menetystä. Kuolema voi johtua arviointivirheistä, hämmennyksestä tai tiedottomuudesta.
• Jet Propulsion Laboratoryn mukaan neonia on löydetty planeettaa muodostavista kiekoista nuorten tähtien ympäriltä. Neonin löytyminen näistä levyistä auttaa tähtitieteilijöitä seuraamaan nuorten tähtien kaasupitoisuutta niiden eri kehitysvaiheissa, jotta he ymmärtäisivät paremmin, miten planeetat muodostuvat.
• nesteytettynä neon on Royal Society of Chemistryn mukaan tärkeä kryogeeninen kylmäaine, jonka kylmäkapasiteetti on yli 40 kertaa suurempi kuin nestemäisen heliumin ja yli kolme kertaa suurempi kuin nestemäisen vedyn.

miten neonmerkki toimii

yleisimmin kaasua käytetään neonmerkeissä, joilla on satavuotinen historia. Ensimmäisen kerran ranskalaisen insinöörin Georges Clauden vuonna 1902 kehittämät neonvalot luovat valoa soveltamalla sähköä neoniin tai argoniin suljetussa lasiputkessa. Argon tekee sinistä valoa, ja neon tekee neonkylteissä tutun kirkkaan oranssinpunaisen, kertoi Neonkylttitaiteilija ja Kalifornian Crockettissa sijaitsevan aargon Neon-kylttikaupan omistaja Bill Concannon.

muut värit syntyvät Edison Tech Centerin mukaan käyttämällä erilaisia muita kaasuja, kuten argonia, elohopeaa, heliumia, kryptonia ja ksenonia. Nykyään suurin osa valoista, joita näkee monissa paikoissa, kuten Las Vegas Stripillä, on valmistettu elohopeasta ja argonista ja väritetty fosforeilla.

neonvalot, jotka tunnetaan myös nimellä KYLMÄKATODILOISTELAMPUT (CCFL), toimivat, kun neonilla tai muulla fluoresoivalla kaasulla täytetyn tyhjiöputken molemmissa päissä oleviin elektrodeihin kohdistuu vaihtovirta Edison Tech Centerin mukaan. Virta ionisoi atomit, jolloin putki täyttyy vapailla elektroneilla. Kun ionisoituneet atomit ottavat elektroninsa takaisin muuttuakseen neutraaleiksi, vapautuu näkyvää valoa, joka antaa CCFL: lle niiden värillisen hehkun.

nykytutkimus

tähtien Neon suhdelukuja

tähtitieteilijät tutkivat auringon neon suhdelukuja ymmärtääkseen paremmin Oman tähtemme lisäksi myös muita universumimme tähtiä. Kaksi 2018 tutkimusta (Young ja Brooks, et al.) todettiin arXivdiscuss merkitys neon suhdeluvut. Youngin mukaan magnesiumin ja neonin suhde on tärkeä auringon ilmakehän ionisaatiopotentiaalien ymmärtämisen kannalta, kun taas hapen ja neonin suhde voisi mahdollisesti auttaa määrittämään neonin määrän auringon fotosfäärissä. Ja tietäen nämä suhteet, mukaan Brooks, et al., voi auttaa tähtitieteilijöitä ymmärtämään paremmin tähtien kehitystä ja mahdollisesti aurinkokuntamme keskipisteessä olevan tähden auringon kiertokulkuja.

Massachusetts Institute of Technologyn lehdistötiedotteen mukaan neon — yhdessä hiilen, hapen ja typen kanssa — on elintärkeä sille nopeudelle, jolla energia virtaa auringon ytimessä tapahtuvista fuusioreaktioista sen pinnalle. Energian virtausnopeus liittyy suoraan auringon konvektiovyöhykkeen sijaintiin ja kokoon.

monia alkuaineita, kuten happea, hiiltä ja typpeä, voidaan suoraan tutkia auringossa niiden spektristen absorptioviivojen vuoksi. Neon ei kuitenkaan tarjoa mitään käyttökelpoista spektriviivoja näkyvällä valoalueella,joten alkuaineen runsaudet päätellään suhteessa muihin. Näiden alkuaineiden määrät auringon sisällä perustuvat fotosfääristä otettuihin mittauksiin, kuten Havaintomenetelmällä nuorista, tai koronasta pimennysten aikana vuoden 2005 artikkelin mukaan lehdistötiedotteessa.

Helium-neon-lasereita

Neon-lasereita käytetään helium-neon-lasereiden valmistukseen, jotka ovat suhteellisen edullisia. Sähkövaraus kiihottaa neonia, ja neonatomit säteilevät valoa palatessaan neutraaliin tilaansa samaan tapaan kuin neonkyltit toimivat Kalifornian yliopiston mukaan Santa Barbarassa. Peilit keskittävät valon lasersäteeksi. Varhaiset LaserDisc-soittajat käyttivät helium-neon-lasereita levyjen lukemiseen.

vesivarantojen suojaaminen

syyskuussa 2014 tutkijat raportoivat, että Pennsylvanian ja Texasin juomakaivot olivat saastuneet metaanilla huonosti suljettujen kaivojen vuoksi, eikä kiistellyn vesisärötyskäytännön vuoksi, jota yleisesti kutsutaan ”vesisärötykseksi”, jossa kiveä rikotaan öljyn ja maakaasun vapauttamiseksi. Proceedings of the National Academy of Sciences-lehdessä geokemistit sanoivat liittäneensä jalokaasuja, kuten neonia ja argonia, maakaasun metaaniin jäljittääkseen metaanin, koska neon ja argon eivät reagoi ja näin ollen liiku muuttumattomina maakaasun mukana.

Lisäraportointi: Stephanie Pappas, Live Science-avustaja.