Fatti su Neon

Il gas che fa brillare Las Vegas è uno dei nobili — i gas nobili, cioè. Neon è uno dei sei elementi, che si trovano nella colonna più a destra della Tavola periodica, che sono inerti. I gas nobili reagiscono in modo molto riluttante, perché il guscio più esterno degli elettroni che orbitano attorno al nucleo è pieno, non dando a questi gas alcun incentivo a scambiare elettroni con altri elementi. Di conseguenza, ci sono pochissimi composti fatti con gas nobili.

Come i suoi compagni di gas nobili, il neon è inodore e incolore. In determinate condizioni di laboratorio, il neon può formare un composto con fluoro, ma è altrimenti non reattivo, secondo il Thomas Jefferson National Accelerator Laboratory.

Solo i fatti

• numero Atomico (numero di protoni nel nucleo): 10
• simbolo Atomico (sulla Tavola Periodica degli Elementi): Ne
• peso Atomico (media massa dell’atomo): 20.1797
• Densità: 0.0008999 grammi per centimetro cubo
• Fase a temperatura ambiente: Gas
• punto di Fusione: meno 415.46 gradi Fahrenheit (meno 248.59 gradi Celsius)
• punto di Ebollizione: meno 410.94 gradi F (meno 246.08 gradi C)
• Numero di isotopi (atomi di uno stesso elemento con diverso numero di neutroni): 19
• la Maggior parte dei comuni isotopi: Ne-20 (90.48% naturale abbondanza), Ne-22 (9.25% naturale abbondanza), Ne-21 (0.27% di abbondanza naturale)

Storia

Chimici William Ramsay di Scozia e Morris Travers d’Inghilterra scoperto neon nel 1898, secondo Chemicool. Ramsay aveva precedentemente scoperto l’argon nel 1894 e fu il primo a isolare l’elio nel 1895. Dai posti di quegli elementi sulla Tavola periodica, dedusse che c’era un elemento ancora sconosciuto tra i due gas nobili.

Ramsay e Travers alla fine scoprirono neon, così come krypton e xeno, in un campione di argon. I chimici congelarono l’argon usando aria liquida, quindi evaporarono l’argon e raccolsero il gas che si staccò. Hanno eseguito un ad alta tensione attraverso il primo campione del gas che avevano raccolto e sorprendentemente scoperto che il tubo con il vetro brillava un cremisi brillante, secondo Chemicool. Ramsay ha chiamato il nuovo elemento neon basato sulla parola greca neos, che significa nuovo.

Chi lo sapeva?

• Il neon è il quarto elemento più abbondante nell’universo, secondo il Jefferson Laboratory.
• Nell’atmosfera terrestre, neon compone solo circa 0,0018 per cento, secondo Chemicool.
• Neon viene creato in stelle di grande massa quando la pressione interna della stella è abbastanza grande per fondere atomi di carbonio in atomi di neon, secondo Berkeley Lab.
• Secondo Minerals Education Coalition, il neon è ottenuto principalmente dalla liquefazione dell’aria.
• Neon ha il più piccolo intervallo di temperatura (2,6 gradi C o 4,7 gradi F) per il quale è un liquido, secondo Chemicool.
• Neon, insieme a elio, argon, krypton e xeno, costituiscono il gruppo noto come gas nobili. Questi sono gli elementi più stabili e meno reattivi a causa dell’avere gusci di valenza completa (il guscio esterno ha il numero massimo di elettroni, due per l’elio, otto per il resto). Tutti i gas nobili conducono elettricità, si accendono quando una corrente li attraversa e sono inodori, incolori e monatomici (esistono come singoli atomi).
• A causa della sua relativa inerzia, il neon non forma alcun composto stabile noto in natura, secondo Chemicool.
• Ci sono diversi ricercatori, con articoli pubblicati su Nature e Foundations of Chemistry, che vogliono riorganizzare la Tavola periodica per spostare l’elio vicino all’idrogeno e promuovere neon per essere il più leggero dei gas nobili a causa delle proprietà di elio e il numero di elettroni nel suo guscio esterno.
• Mentre generalmente inerte e non tossico, neon è anche conosciuto come un semplice asfissiante, secondo Lenntech. Quando inalato, può causare vertigini, nausea, vomito e perdita di coscienza. La morte può essere causata da errori di giudizio, confusione o incoscienza.
• Secondo il Jet Propulsion Laboratory, il neon è stato scoperto nei dischi di formazione del pianeta attorno alle giovani stelle. La scoperta del neon in questi dischi aiuta gli astronomi a tracciare il contenuto di gas intorno alle giovani stelle durante le diverse fasi del loro sviluppo al fine di capire meglio come si formano i pianeti.
• Quando liquefatto, neon è un importante refrigerante criogenico che ha più di 40 volte la capacità di refrigerazione per volume di elio liquido e più di tre volte quella di idrogeno liquido, secondo la Royal Society of Chemistry.

Come funziona un’insegna al neon

L’uso più comune del gas è nelle insegne al neon, che hanno una storia secolare. Sviluppate per la prima volta dall’ingegnere francese Georges Claude nel 1902, le luci al neon creano luce applicando elettricità al neon o all’argon in un tubo di vetro sigillato. Argon rende la luce blu, e neon rende la chiara arancione-rosso che è familiare in insegne al neon, ha detto Bill Concannon, un artista neon-segno e proprietario di Aargon Neon, un negozio di insegne a Crockett, California.

Altri colori vengono creati utilizzando una varietà di altri gas, come argon, mercurio, elio, krypton e xeno, secondo l’Edison Tech Center. Oggi, la maggior parte delle luci che si vedono in molti luoghi, come sulla strip di Las Vegas, sono fatti di mercurio e argon e colorati con fosfori.

Le luci al neon, note anche come lampade fluorescenti a catodo freddo (CCFL), funzionano quando gli elettrodi su ciascuna estremità di un tubo a vuoto riempito con neon o altri gas fluorescenti sono sottoposti a corrente alternata, secondo l’Edison Tech Center. La corrente ionizza gli atomi causando il tubo da riempire con elettroni liberi. Mentre gli atomi ionizzati riprendono i loro elettroni per diventare neutri, la luce visibile viene rilasciata che dà ai segni CCFL il loro bagliore colorato.

Ricerca attuale

Rapporti neon nelle stelle

Gli astronomi stanno studiando i rapporti neon nel sole per capire meglio non solo la nostra stella, ma anche altre stelle nel nostro universo. Due studi del 2018 (Young e Brooks, et al.) trovato su arXivdiscuss l’importanza dei rapporti neon. Secondo Young, il rapporto tra magnesio e neon è importante per comprendere meglio i potenziali di ionizzazione nell’atmosfera solare mentre il rapporto tra ossigeno e neon potrebbe potenzialmente aiutare a determinare la quantità di neon nella fotosfera del sole. E conoscendo questi rapporti, secondo Brooks, et al., può aiutare gli astronomi a capire meglio l’evoluzione delle stelle e potenzialmente i cicli solari della stella al centro del nostro sistema solare.

Secondo un articolo di comunicato stampa del Massachusetts Institute of Technology, il neon — insieme a carbonio, ossigeno e azoto — è vitale per la velocità con cui l’energia scorre dalle reazioni di fusione nucleare all’interno del nucleo del sole alla sua superficie. La velocità con cui scorre l’energia si riferisce direttamente alla posizione e alle dimensioni della zona di convezione del sole.

Molti elementi, come ossigeno, carbonio e azoto, possono essere studiati direttamente al sole a causa delle loro linee di assorbimento spettrale. Il neon, tuttavia, non fornisce alcuna linea spettrale utilizzabile nell’intervallo di luce visibile, quindi le abbondanze dell’elemento sono dedotte in base ai rapporti con gli altri. Le quantità di questi elementi all’interno del sole si basano su misurazioni prese dalla fotosfera, come con il metodo di osservazione da Young, o dalla corona durante le eclissi secondo l’articolo del 2005 dal comunicato stampa.

Laser elio-neon

Il neon è usato per produrre laser elio-neon, che sono relativamente economici. Una carica elettrica eccita il neon, e gli atomi al neon emanano luce mentre tornano al loro stato neutro, simile al modo in cui le insegne al neon funzionano, secondo l’Università della California, Santa Barbara. Gli specchi concentrano la luce in un raggio laser. I primi giocatori LaserDisc usato laser elio-neon per leggere i dischi.

Proteggere le forniture idriche

Nel settembre 2014, i ricercatori hanno riferito che i pozzi per bere in Pennsylvania e Texas erano stati contaminati da metano a causa di pozzi mal sigillati, piuttosto che dalla controversa pratica della fratturazione idraulica, comunemente soprannominata “fracking”, in cui la roccia viene fratturata per rilasciare petrolio e gas naturale. Nella rivista Proceedings of the National Academy of Sciences, il team di geochimici ha dichiarato di aver collegato gas nobili, come neon e argon, al metano nel gas naturale per rintracciare il metano canaglia perché neon e argon non reagiscono e quindi si muovono, invariati, insieme al gas naturale.

Segnalazione aggiuntiva di Stephanie Pappas, contributore di Live Science.