氖气是一种无色、无味、非易燃的稀有气体,化学式为Ne。它常被用作彩色霓虹灯的充装气体,用于户外广告显示。此外,氖气还可以用于可视发光指示灯、电压调节,以及激光混合气成份。
英国化学家威廉·拉姆塞在发现氩和氦后,发现它们的性质与已知元素不相似,因此提议将它们列为新的化学元素族。他还根据元素周期表的分类假说,推测该族应该还有一个原子量为20的元素。
为了找到这个元素,拉姆塞和特拉威斯试图用加热稀有金属矿物的方法,但没有成功。最后,他们想到了从空气中分离出这种气体。然而,要除去空气中的氩是很困难的,只有将空气变成液体状态,然后利用沸点的差异逐个分离出来。1898年5月24日,拉姆塞获得了少量液态空气,并从中分离出了氪。随后,他们对分离出的氩气进行了液化和挥发,最终在1898年6月12日找到了氖,元素符号为Ne。
氖气是一种无色、无味、不燃烧的惰性压缩气体,在空气中的含量约为18ppm。
氖气的自然丰度:
氖(20Ne, 90.92 atom %)
氖(21Ne, 0.257 atom %)
氖(22Ne, 8.82 atom %)
氖气在常温下为气态,不燃烧,也不助燃。在低压放电时,会显示出明显的红色发射谱线。液氖具有低沸点、高蒸发潜热和使用安全等优点。
氖气有多种用途:
1、用于霓虹灯和电子工业的填充介质,如高压氖灯和计数管。
2、用于激光技术,制作视发光指示灯、电压调节,以及激光混合气成份。
3、氖氧混合气可以代替氦氧气用于呼吸。
4、用作低温冷却剂,标准气和特种混合气等。
5、用于高能物理研究,如让氖充满火花室来探测微粒的行径。
高浓度的氖气会降低空气中的氧分压,有窒息的危险。症状包括呼吸加快、注意力不集中、共济失调,进而出现疲倦乏力、烦躁不安、恶心、呕吐、昏迷、抽搐,甚至导致死亡。在生产过程中一般不需要特殊防护,但当作业场所空气中的氧气浓度低于18%时,必须佩戴空气呼吸器、氧气呼吸器或长管面具。
氖是一种周期系零族元素,具有化学性质不活泼的特点。它是一种希有元素,最早于1898年被英国的拉姆齐和特拉弗斯从空气中发现。氖在空气中的含量约为1.8×10-3%。工业上,氖可以通过分馏液态空气法制备,也可以从合成氨的尾气中提取。氖主要用于制作氖信号灯、霓虹灯、荧光灯等光源,以及电子管、辐射计数器等电子设备中。
氖在不同温度和盐度下的溶解度可以通过溶解度公式计算。根据大洋中氖的分布情况,可以得出以下结论:深层海水中的氖饱和度高于表层水,大洋中的氖含量均处于过饱和状态。
氖气在照明领域有广泛的应用,可以用于霓虹灯、照明信号灯等充填气体。此外,氖气还可以用于激光器中,如Eximer激光器和氦-氖激光器。Eximer激光器可以用于医疗和电子工业中的微切削加工,而氦-氖激光器主要用于驱动条码扫描器。氖气的制备方法主要有液化空气法和膜分离法。
[1] 科学技术社会辞典·化学
[2] 海洋化学辞典
[3] 实用精细化工辞典
[4] 氪气、氙气和氖气市场
氦(He)是宇宙中第二轻的气体,比氢气稍微重一点点,因此常用于填充气球和飞艇。空气主要由氮气和氧气组成,而氦气比这两种气体轻得多,因此充了氦气的气球才能飘起来。