Fakta om Neon

gasen som får Las Vegas att lysa är en av adelsmännen — ädelgaserna, det vill säga. Neon är ett av sex element, som finns i den högra kolumnen i det periodiska systemet, som är inerta. Ädelgaser reagerar mycket ovilligt, eftersom det yttersta skalet av elektroner som kretsar kring kärnan är fullt, vilket ger dessa gaser inget incitament att byta elektroner med andra element. Som ett resultat är det väldigt få föreningar gjorda med ädelgaser.

liksom sina ädla gaskamrater är neon luktfri och färglös. Under vissa laboratorieförhållanden kan neon bilda en förening med fluor, men är annars icke-reaktiv, enligt Thomas Jefferson National Accelerator Laboratory.

bara fakta

• atomnummer (antal protoner i kärnan): 10
• Atomsymbol (på det periodiska systemet av element): Ne
• atomvikt (atomens genomsnittliga massa): 20.1797
• densitet: 0.0008999 gram per kubikcentimeter
• fas vid rumstemperatur: Gas
• Smältpunkt: minus 415,46 grader Fahrenheit (minus 248,59 grader Celsius)
• kokpunkt: minus 410,94 grader F (minus 246,08 grader C)
• antal isotoper (atomer av samma element med ett annat antal neutroner): 19
• vanligaste isotoper: Ne-20 (90,48 procent naturligt överflöd), Ne-22 (9,25 procent naturligt överflöd), Ne-21 (0,27 procent naturligt överflöd)

historia

kemister William Ramsay of Scotland och Morris Travers of England upptäckte Neon 1898, enligt chemicool. Ramsay hade tidigare upptäckt argon 1894 och var den första som isolerade helium 1895. Från dessa elementers platser på det periodiska bordet drog han slutsatsen att det fanns ett ännu okänt element mellan de två ädelgaserna.

Ramsay och Travers upptäckte så småningom neon, liksom krypton och xenon, i ett argonprov. Kemisterna frös argonen med flytande luft och indunstade sedan argonen och samlade gasen som kom av. De sprang en högspänning genom det första provet av gasen de hade samlat in och fann överraskande att röret med glaset glödde en ljus crimson, enligt Chemicool. Ramsay namngav det nyfunna elementet neon baserat på det grekiska ordet neos, vilket betyder nytt.

Vem visste?

• Neon är det fjärde vanligaste elementet i universum, enligt Jefferson Laboratory.
• I jordens atmosfär komponerar neon bara cirka 0,0018 procent, enligt Chemicool.
• Neon skapas i stora massstjärnor när stjärnans inre tryck är tillräckligt stort för att smälta kolatomer till neonatomer, enligt Berkeley Lab.
• enligt Minerals Education Coalition erhålls neon främst från flytande luft.
• Neon har det minsta temperaturområdet (2, 6 grader C eller 4, 7 grader F) för vilket det är en vätska, enligt Chemicool.
• Neon, tillsammans med helium, argon, krypton och xenon, utgör gruppen känd som ädelgaser. Dessa är de mest stabila och minst reaktiva elementen på grund av att de har fulla valensskal (det yttre skalet har max antal elektroner, två för helium, åtta för resten). Alla ädelgaser leder elektricitet, tänds när en ström går igenom dem och är luktfria, färglösa och monatomiska (existerar som enskilda atomer).
• på grund av sin relativa inertitet bildar neon inga kända stabila föreningar i naturen, enligt Chemicool.
• Det finns flera forskare, med artiklar publicerade i Nature and Foundations of Chemistry, som vill omorganisera det periodiska systemet för att flytta helium bredvid väte och främja neon att vara den lättaste av ädelgaserna på grund av Heliums egenskaper och antalet elektroner i dess yttre skal.
• även om det i allmänhet är inert och icke-toxiskt, är neon också känt som en enkel kvävande, enligt Lenntech. Vid inandning kan det orsaka yrsel, illamående, kräkningar och medvetslöshet. Döden kan orsakas av fel i dom, förvirring eller att vara medvetslös.
• enligt Jet Propulsion Laboratory har neon upptäckts i de planetbildande skivorna runt unga stjärnor. Upptäckten av neon i dessa skivor hjälper astronomer att spåra gasinnehållet runt de unga stjärnorna under olika stadier av deras utveckling för att bättre förstå hur planeter bildas.
• när flytande är neon ett viktigt kryogent kylmedel som har mer än 40 gånger kylkapaciteten per volym än flytande helium och mer än tre gånger den för flytande väte, enligt Royal Society of Chemistry.

hur ett neonskylt fungerar

den vanligaste användningen av gasen är i neonskyltar, som har en sekellång historia. Först utvecklad av fransk ingenjör Georges Claude 1902 skapar neonljus ljus genom att applicera el på neon eller argon i ett förseglat glasrör. Argon gör blått ljus, och neon gör klart orange-rött som är bekant i neonskyltar, sade Bill Concannon, en neon-sign artist och ägare av Aargon Neon, en skylt butik i Crockett, Kalifornien.

andra färger skapas genom att använda en mängd andra gaser, såsom argon, kvicksilver, helium, krypton och xenon, enligt Edison Tech Center. Idag är majoriteten av lamporna du ser på många ställen, till exempel på Las Vegas strip, gjorda av kvicksilver och argon och färgade med fosfor.

neonljus, även kända som kallkatodlysrör (CCFL), fungerar när elektroder i varje ände av ett vakuumrör fyllt med neon eller annan fluorescerande gas utsätts för en växelström, enligt Edison Tech Center. Strömmen joniserar atomerna vilket gör att röret fylls med fria elektroner. När de joniserade atomerna återfångar sina elektroner för att bli neutrala frigörs synligt ljus vilket ger CCFL-tecknen sin färgade glöd.

aktuell forskning

Neonförhållanden i stjärnor

astronomer studerar neonförhållandena i solen för att bättre förstå inte bara vår egen stjärna utan också andra stjärnor i vårt universum. Två 2018-studier (Young och Brooks, et al.) finns på arxivdiskutera vikten av neonförhållandena. Enligt Young är förhållandet mellan magnesium och neon viktigt för att bättre förstå joniseringspotentialerna i solatmosfären medan förhållandet mellan syre och neon potentiellt kan hjälpa till att bestämma mängden neon i solens fotosfär. Och att känna till dessa förhållanden, enligt Brooks, et al., kan hjälpa astronomer att bättre förstå utvecklingen av stjärnor och de potentiellt solcyklerna i stjärnan i mitten av vårt solsystem.

enligt ett pressmeddelande artikel från Massachusetts Institute of Technology, neon — tillsammans med kol, syre och kväve — är avgörande för den hastighet med vilken energi strömmar från kärnfusionsreaktionerna inom solens kärna till dess yta. Den hastighet med vilken energin strömmar direkt hänför sig till platsen och storleken på solens konvektionszon.

många element, såsom syre, kol och kväve, kan studeras direkt i solen på grund av deras spektralabsorptionslinjer. Neon ger emellertid inga användbara spektrallinjer i det synliga ljusområdet, så elementets överflöd härleds baserat på förhållandena med andra. Mängderna av dessa element i solen är baserade på mätningar som tagits från fotosfären, till exempel med observationsmetoden från Young, eller från corona under förmörkelser enligt 2005-artikeln från pressmeddelandet.

Helium-neonlasrar

Neon används för att göra helium-neonlasrar, som är relativt billiga. En elektrisk laddning exciterar neon, och neonatomerna avger ljus när de återvänder till sitt neutrala tillstånd, liknande hur neonskyltar fungerar, enligt University of California, Santa Barbara. Speglar koncentrerar ljuset i en laserstråle. Tidiga LaserDisc-spelare använde helium-neonlasrar för att läsa skivorna.

skydda vattenförsörjningen

i September 2014 rapporterade forskare att dricksbrunnar i Pennsylvania och Texas hade förorenats med metan som ett resultat av dåligt förseglade brunnar, snarare än av den kontroversiella praxis med hydraulisk sprickbildning, vanligen kallad ”fracking”, där sten bryts för att frigöra olja och naturgas. I tidskriften Proceedings of the National Academy of Sciences sa teamet av geokemister att de bifogade ädelgaser, såsom neon och argon, till metan i naturgas för att spåra den skurkiga metan eftersom neon och argon inte reagerar och därmed rör sig oförändrat tillsammans med naturgasen.

ytterligare rapportering av Stephanie Pappas, Live Science-bidragsgivare.