گاز نئون: الماسی درخشان در جدول تناوبی

توی این پست به ویژگی های گاز نئون میپردازیم. گاز نئون چیست؟ در ادامه با آن آشنا میشویم

نئون(Neon) با نماد شیمیایی Ne و عدد اتمی ۱۰، یک گاز نجیب (بی‌اثر) است که به‌عنوان یکی از عناصر شناخته‌شده در گروه ۱۸ جدول تناوبی جای دارد. این گاز بی‌بو، بی‌رنگ و تک‌اتمی، دومین عنصر سبک در میان گازهای نجیب پس از هلیوم است. اگرچه در جو زمین به مقدار کمی وجود دارد، اما به دلیل کاربردهای درخشان و منحصربه‌فردش، به یکی از عناصر شناخته‌شده و مهم تبدیل شده است.

ویژگی های کلیدی و فیزیکی و شیمیایی: · ظاهر: در شرایط استاندارد، گازی بی‌رنگ و بی‌بو است. · واکنش‌پذیری: نئون به‌طور کلی غیرواکنشی و بی‌اثر است. این به دلیل داشتن پوسته الکترونی کاملاً پر (۸ الکترون در لایه ظرفیت) است که آن را به شدت پایدار می‌کند. نئون هیچ ترکیب واقعی و پایداری تشکیل نمی‌دهد.

چگالی: چگالی آن حدود دو سوم چگالی هوا است. · مشخصه درخشان: مشهورترین ویژگی نئون، نور قرمز-نارنجی درخشان است که هنگام قرار گرفتن در یک میدان الکتریکی با ولتاژ بالا در لوله‌های شیشه‌ای از خود ساطع می‌کند. این نور بر اثر برانگیخته شدن اتم‌های نئون و بازگشت آن‌ها به حالت پایه تولید می‌شود. · ظرفیت گرمایی: ظرفیت گرمایی بسیار بالایی دارد (بیشتر از هلیوم و هیدروژن).

تاریخچه کشف: نئون در سال ۱۸۹۸ توسط دو شیمیدان بریتانیایی به نام‌هایسر ویلیام رمزی (William Ramsay) و موریس تراورس (Morris W. Travers) کشف شد. آن‌ها پس از کشف هلیوم و کریپتون، به دنبال عناصر ناشناخته دیگر در هوای مایع شده بودند. آن‌ها با تقطیر جزئی هوای مایع، توانستند نئون را جدا کنند. زمانی که آن‌ها برای اولین بار ویژگی نوردهی درخشان این گاز را دیدند، "تراورس" گزارش داد که "شعله قرمز خیره‌کننده ای از نور" ساطع شده است. نام "نئون" از واژه یونانی "νέος" (نئوس) به معنای "جدید" گرفته شده است.

روش استخراج و تولید: نئون در جو زمین بسیار نادر است و تنها ۰.۰۰۱۸٪از حجم هوا را تشکیل می‌دهد. با این حال، منبع اصلی به دست آوردن آن، هوای مایع شده است. در این فرآیند صنعتی: 1. هوا تحت فشار سرد و مایع می‌شود. 2. از طریق فرآیند تقطیر جزئی، اجزای مختلف هوا (مانند نیتروژن، اکسیژن، آرگون و گازهای نجیب) بر اساس نقاط جوش متفاوتشان از یکدیگر جدا می‌شوند. 3. نئون، به دلیل نقطه جوش بسیار پایین (۲۴۶- درجه سانتی‌گراد)، در یکی از مراحل پایانی این فرآیند جدا و جمع‌آوری می‌شود.

کاربردهای نئون: کاربردهای نئون عمدتاًبه دلیل ویژگی‌های نوردهی و سرمازایی آن است: ۱. لامپ‌ها و تابلوهای نئون: مشهورترین کاربرد نئون در ساخت تابلوهای نوری نئون (Neon Signs) است. هنگامی که این گاز در لوله‌های شیشه‌ای مهر و موم شده تحت ولتاژ بالا قرار می‌گیرد، نور نارنجی-قرمز درخشان تولید می‌کند. با پوشش دادن داخلی لوله با فسفرهای مختلف یا استفاده از گازهای دیگر (مانند آرگون یا جیوه)، می‌توان رنگ‌های متنوعی مانند آبی، سبز و زرد ایجاد کرد. ۲. لیزرهای نئون-هلیوم (HeNe): این لیزرها از مخلوط نئون و هلیوم استفاده می‌کنند و پرتوی قرمز یکنواخت و با توان پایین تولید می‌کنند. از آن‌ها به‌طور گسترده در خوانش بارکد، ترازبندی (Alignmet)، تجهیزات آزمایشگاهی و سیستم‌های هولوگرافی استفاده می‌شود.

. سرماسازها (Cryogenics): نئون مایع به عنوان یک سرمازای (Cryogenic Refrigerant) در دماهای بسیار پایین استفاده می‌شود. نقطه جوش نئون (۲۴۶- درجه سانتی‌گراد) بین هلیوم (۲۶۹- درجه) و نیتروژن مایع (۱۹۶- درجه) قرار دارد. این ویژگی آن را برای کاربردهایی که به دماهایی بین این دو محدوده نیاز است، ایده‌آل می‌کند، مانند سردکردن قطعات ابررسانا. ۴. شناساگرهای ولتاژ بالا (Voltage Indicators): از لوله‌های پر از نئون در شناساگرهای ولتاژ بالا و محافظ‌های برق‌گیر (Lightning Arresters) استفاده می‌شود. ۵. تلویزیون های پلاسما: در نسل‌های قدیمی‌تر تلویزیون‌های پلاسما، از مخلوط گازهای نجیب از جمله نئون برای تولید نور استفاده می‌شد.

ایمنی و نکات بهداشتی نئون یک گاز غیرسمی و بی‌اثر است.با این حال، خطرات اصلی آن به شرح زیر است: · خفه‌کنندگی: نئون می‌تواند اکسیژن را در یک فضای محصور جابه‌جا کند و باعث کاهش سطح اکسیژن و در نتیجه خفگی شود. · نئون مایع: نئون مایع به شدت سرد است و تماس مستقیم با آن باعث سوختگی شدید سرمایی (سرمازدگی) می‌شود. در حالت عادی و در محیط‌های باز،گاز نئون خطری برای سلامت انسان ایجاد نمی‌کند.

بنابراین نئون،این گاز نجیب و پایدار، فراتر از تنها یک چراغ نورانی رنگارنگ در خیابان‌ها است. از علم لیزر تا فناوری‌های سرمایشی پیشرفته، این عنصر ساده اما درخشان، جایگاه ویژه‌ای در صنعت و فناوری مدرن برای خود ایجاد کرده است. نئون نمادی درخشان از زیبایی و کاربردپذیری عناصر طبیعی است که جهان را احاطه کرده‌اند.

امیدوارم خوب با گاز نئون آشنایی پیدا کرده بلشید. بدرود تا پست بعد، دانشمند های شیمی کوچک!🧪🧬