Το νέον είναι αέριο. Έξυπνοι μηχανικοί ανακάλυψαν λαμπτήρες νέον, και στη δεκαετία του 20 του 20ού αιώνα τα σημάδια νέον κατέλαβαν ολόκληρο τον κόσμο.
Το πραγματικό χρώμα του νέον
Όταν σκεφτόμαστε το νέον, φανταζόμαστε τα ονόματα των καταστημάτων και των εστιατορίων που λάμπουν με διαφορετικά χρώματα. Στην πραγματικότητα, το νέον λάμπει με έντονο, κόκκινο - πορτοκαλί φως. Μια πλούσια γκάμα χρωμάτων επιτυγχάνεται με την εισαγωγή υδραργύρου και ατμών νατρίου στους λαμπτήρες αερίου. Στο Λας Βέγκας, οι δρόμοι φωτίζονται έντονα με καμπύλους σωλήνες αερίου που προσκαλούν τους τουρίστες να παίξουν καζίνο ή να ακούσουν το τραγούδι του Wayne Newton.
Πώς εξορύσσεται το νέον;
Το νέον περιέχεται στην ατμόσφαιρα, οπότε ίσως εκείνη τη στιγμή, να αναπνέεις λίγο νέον. Μην ανησυχείτε, υπάρχει τόσο μικρό νέον σε ένα λίτρο αέρα που δεν αρκεί να γεμίσει έναν κόκκο ποπ κορν. Για να διαχωριστεί το νέον από τον αέρα, ο αέρας πρέπει να υγροποιηθεί. Ακριβώς όπως το νερό, όταν αλλάζει από ατμό σε υγρή κατάσταση κατά την ψύξη, ο αέρας μετατρέπεται σε υγρό όταν μειώνεται η θερμοκρασία. Μόνο με νερό συμβαίνει αυτό στους 100 βαθμούς Κελσίου και με το νέον μείον 246 βαθμούς Κελσίου - αυτό είναι ακριβώς το σημείο βρασμού του νέου. Το υγρό νέον διαχωρίζεται από άλλα συστατικά του αέρα. Κατά τη διάρκεια της υγροποίησης, το νέον λαμβάνεται σε μείγμα με άζωτο και ήλιο.
Αυξάνοντας τη θερμοκρασία και την πίεση του μείγματος, οι χημικοί απομακρύνουν το άζωτο από αυτό. Το ήλιο αφαιρείται χρησιμοποιώντας μια διαδικασία που ονομάζεται προσρόφηση. Σε αυτήν την περίπτωση, τα μόρια αερίων εναποτίθενται σε στερεά.Τα μόρια νέον προσκολλούνται καλύτερα στην επιφάνεια του ενεργού άνθρακα από τα μόρια ηλίου. Αυτή η ιδιότητα χρησιμοποιείται για το διαχωρισμό του μείγματος. Για να πάρετε ένα κιλό νέον, πρέπει να επεξεργαστείτε 88.000 κιλά αέρα.
Γιατί λάμπει το νέον;
Εάν ρίξετε κρύο υγρό νέον σε ένα ποτήρι, μπορείτε να δείτε ότι είναι διαφανές και άχρωμο - σε κάθε περίπτωση, δεν υπάρχει καμία ένδειξη φωτεινού κόκκινου χρώματος. Γιατί λοιπόν στη διαφήμιση το νέον λάμπει έντονα σε διαφορετικά χρώματα; Το νέον που αντλείται στους σωλήνες αποτελείται από δισεκατομμύρια και δισεκατομμύρια άτομα. Κάθε άτομο νέον έχει δέκα ηλεκτρόνια σε τροχιά γύρω από τον πυρήνα. Και τα δύο άκρα του σωλήνα νέον συνδέονται σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα.
Όταν το ρεύμα είναι ενεργοποιημένο, περνά κατά μήκος του σωλήνα: τα ηλεκτρόνια πηδούν από άτομο σε άτομο, όπως θα έπρεπε να είναι όταν το ρεύμα περνά. Τα άτομα νέον είναι ενθουσιασμένα σε μια σύγκρουση με ηλεκτρόνια με τον ίδιο τρόπο όπως ένα άτομο που ωθήθηκε περίπου σε ένα πλήθος. Τα ηλεκτρόνια στο άτομο νέον δεν είναι επιρρεπή σε αφάνεια, επομένως, μετά από διέγερση, το άτομο ηρεμεί και το ηλεκτρόνιο επιστρέφει στη θέση του. Ως αποτέλεσμα, ένα άτομο εκπέμπει ένα φωτόνιο φωτός. Η ενέργεια αυτών των φωτονίων βρίσκεται στο κόκκινο μέρος του φάσματος του ορατού φωτός.
Χρώματα άλλων αερίων
Άλλα αέρια εκπέμπουν φωτόνια άλλων χρωμάτων όταν ενθουσιάζονται. Για παράδειγμα, ο ατμός υδραργύρου, ο οποίος περιέχει 80 ηλεκτρόνια σε ένα άτομο, εκπέμπει μπλε φως όταν διεγείρεται. Η διαφορά μεταξύ μπλε και κόκκινου φωτός είναι η διαφορά στην ενέργεια φωτονίων. Τα φωτόνια που εκπέμπονται από ένα άτομο υδραργύρου έχουν υψηλότερη ενέργεια από τα φωτόνια των ατόμων νέον. Οι λαμπτήρες νατρίου που χρησιμοποιούνται για τον αυτοκινητόδρομο φωτίζουν έντονο κίτρινο φως. Τα φωτόνια του είναι πιο εντατικά σε ενέργεια από τα φωτόνια του κόκκινου φωτός, αλλά λιγότερο ενεργειακά από τα μπλε φωτόνια.
Όταν ένα ηλεκτρικό ρεύμα ρέει μέσω ενός σωλήνα νέον, ορισμένα άτομα διεγείρονται (σε σύγκρουση με ηλεκτρόνια), ενώ άλλα παραμένουν σε κανονική κατάσταση χωρίς συγκόλληση. Στη συνέχεια αλλάζουν θέσεις. Κάθε άτομο μοιάζει με μια λάμπα που τρεμοπαίζει: το ένα αναβοσβήνει και το άλλο. Ως αποτέλεσμα, αντιλαμβανόμαστε ένα σωλήνα νέον που λάμπει με ένα σταθερό φως. Όταν το ρεύμα είναι απενεργοποιημένο, το νέον μπαίνει στη συνήθη του κατάσταση, δηλαδή γίνεται άχρωμο.