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关于氖气的几件事

来源: 更新:2020-05-20 20:08:00 作者: 浏览:126次

真空管装有少量的氖气 
氖气主要用于点亮广告橱窗中的玻璃管。 
氖气使五彩斑斓大放异彩的气体其中一种就是稀有气体。氖是元素周期表中最右列的六个惰性元素之一。惰性气体很难进行化学反应,因为在原子核周围运行的电子的最外层壳已满,因此这些气体没有动力与其他元素交换电子。这就导致几乎没有由稀有气体制成的化合物。
和其他稀有气体一样,氖是无味无色的。美国杰弗逊国家电子加速器实验室认为,在特定实验室条件下,氖气可以与氟形成化合物,其他情况则不会发生反应。

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氖气参数表
l 原子数(原子核中的质子数):10
l 原子符号(在元素周期表上):Ne
l 原子量(平均原子质量):20.1797
l 密度:每立方厘米0.0008999克
l 室温相:气体
l 熔点:-415.46℉(-248.59℃)
l 沸点:-410.94℉(-246.08℃)
l 同位素数量(相同元素的原子中子数量不同):19
l 最常见的同位素:Ne-20(自然丰度为90.48%),Ne-22(自然丰度为9.25%),Ne-21(自然丰度为0.27%)
历史:
根据Chemicool的说法,苏格兰的化学家威廉·拉姆齐和英格兰的莫里斯·特拉弗斯于1898年发现了氖。拉姆齐早在1894年就发现了氩气,并于1895年首次分离出氦气。从元素周期表上这些元素的位置,他推断出两种稀有气体之间还存在未知的元素。
拉姆齐和特拉弗斯最终在氩气样品中发现了氖,氪和氙。化学家使用液态空气冷冻氩气,使其蒸发并收集了排出的气体。根据Chemicool的说法,他们对收集到的第一批气体进行了高压处理,惊讶地发现装有玻璃的管子发出了深红色的光。拉姆齐将新发现的元素命名为“氖”,来自希腊文Neos(新的)。
一些知识:
l 杰斐逊实验室(Jefferson Laboratory)表示,氖是宇宙中第四大最丰富的元素。
l 根据Chemicool的说法,氖在地球大气层中仅占大约0.0018%。
l 伯克利实验室表示,当恒星的内部压力足以将碳原子融合成氖原子时,它会在大质量恒星中产生。
l 根据矿产教育联盟的说法,霓虹灯主要是通过液化空气获得的。
l 根据Chemicool的数据, Neon处于液态的温度范围最小(2.6℃或4.7℉)。
l 氖气与氦气,氩气,氪气和氙气共同构成了稀有气体。由于具有全价电子层(外壳具有最大的电子数量,氦为两个,其余为八个),它们是最稳定,反应最少的元素。所有稀有气体都可以导电,当电流流过它们时便会发光,并且无味,无色,单原子(作为单个原子存在)。
l ·由于化学惰性,氖在自然界中不会形成任何已知的稳定化合物。
l 研究人员在《自然》和《化学基础》上发表了文章,希望重新排列元素周期表以使氦气紧挨着氢移动。氦气的性质和外层电子数量促使氖成为最轻的稀有气体。
l 根据Lenntech的说法,氖是惰性且无毒的,它也被作为简单的窒息剂。吸入氖气可能引起头晕,恶心,呕吐和意识丧失。判断错误,意识混乱或失去知觉可能会导致死亡
l 根据美国国家航空航天局喷气推进实验室的数据,在年轻恒星周围的星盘中发现了氖。这一发现有助于天文学家追踪年轻恒星在其发展不同阶段中的气体含量,以便了解行星的形成。
l 根据皇家化学学会的资料,作为一种重要的低温制冷剂,氖气在液化时是其单位体积的制冷量是液氦的40倍以上,液氢的三倍以上。
霓虹灯的工作原理:
氖气的最常见用途是已有一个世纪的历史的霓虹灯。霓虹灯由法国工程师乔治·克劳德(Georges Claude)于1902年首先发明,它通过在密封的玻璃管中向氖气或氩气通电来产生光。霓虹灯艺术家比尔·康坎农是加利福尼亚州克罗基特的一家招牌商店Aargon Neon的老板。他说氩气发出蓝光,而氖气发出霓虹灯标志所常见的透明橙红色。
根据爱迪生技术中心的说法,通过使用多种其他气体产生其他颜色,例如氩气,汞,氦气,氪气和氙气。当今所见的大多数灯光都是由汞和氩气制成的,并使用荧光粉来增加色彩,就和在拉斯维加斯大道上的一样。
根据爱迪生技术中心的说法,霓虹灯也称为冷阴极荧光灯(CCFL),当充满氖气或其他发荧光气体的真空管两端的电极经受交流电时,它们就会工作。电流使原子电离,使电子管充满自由电子。当离子化的原子重新捕获电子成为中性时,可见光被释放,这使霓虹灯发出了彩色的光。
当今的研究星球中的氖气比值:
天文学家正在研究太阳下的氖气比,以更好地理解我们自己的恒星以及宇宙中的其他恒星。 2018年的两项研究(扬(Young)和布鲁克斯(Brooks)等人)在arXiv上讨论了氖气比的重要性。据扬说,镁与氖的比例对于更好地理解太阳大气中的电离势很重要,而氧气与氖的比例则可能有助于确定太阳光球中的氖含量。根据布鲁克斯等人的说法,了解这些比率可以帮助天文学家更好地理解恒星的演化以及恒星在太阳系中心的潜在太阳周期。
根据麻省理工学院的新闻稿,氖,碳,氧和氮,对于能量从太阳核内的核聚变反应流向其表面的速度至关重要。能量流动的速度直接与太阳对流区的位置和大小有关。
由于光谱吸收线,许多元素可以直接在阳光下研究,例如氧,碳和氮。但是氖在可见光范围内不提供任何可用的光谱线,因此,元素的丰度是根据与其他元素的比率推论得出的。根据新闻稿中2005年的文章,太阳中这些元素的含量基于从光球获得的测量值,就像扬使用的观测方法,或者在日食期间从日冕获得的测量值。
氦氖激光器:
氖气可用于制造相对经济的氦氖激光器。加州大学圣塔芭芭拉分校称,电荷会激发氖,氖原子返回中性状态时会发出光,类似于氖灯的工作方式。镜子将光聚集到激光束中。早期的激光光盘播放器就使用氦氖激光器读取光盘。
保护供水:
2014年9月,研究人员报告说,宾夕法尼亚州和得克萨斯州的饮用水井是由于密封不良的井而被甲烷污染的,并不是因水力压裂(通常被称为“压裂”,指岩石被压裂以释放出石油和天然气)。在《美国国家科学院院刊》上,地球化学家小组表示,他们将稀有气体(例如氖气和氩气)附着到天然气中的甲烷中,以追踪游离的甲烷。因为氖气和氩气在与天然气一起运动的同时,不发生任何反应。

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