Neon

Vikipediya, azad ensiklopediya
Jump to navigation Jump to search
10 ftorNeonnatrium
He

Ne

Ar
Ne-TableImage.svg
Ümumi
Ad, İşarə, Nömrə Neon, Ne, 10
Qrup, Dövr, Blok 18, 2, p
Xarici görünüşü
Neon-glow.jpg
Atom kütləsi 20.1797 q/mol
Elektron formulu 1s2 2s2 2p6
Fiziki xassələr
Halı
Sıxlığı (0 °C, 101.325 kPa)
q/L
Ərimə temperaturu -248.59 °C
(24.56 K, -415.46 °F)
Qaynama temperaturu -246.08 °C
(27.07 K, -410.94 °F)
Elektromənfiliyi
Oksidləşmə dərəcəsi
Spektr =
İonlaşma enerjisi kCmol-1

Neon (Ne) — D.İ. Mendeleyevin elementlərin dövri sistemində 10-cu element. Ağla gələn ilk istifadə sahəsi rəngli reklam işıqlandırmaları olsa da; yüksək gərginlikli göstəricilərində, Paratoner, dalğa metr balonlarında və televizorların elektron şüa borularında da neon qazından istifadə edilir. Qaz lazerlərinin istehsalında, helyumla birlikdə istifadə edilir. Maye neon, dövrümüzdə ticari olaraq əldə edilir və soyuducuda olaraq istifadə edilməkdədir. 1898-ci ilin iyununda ingilis kimyaçılar, Uilyam Ramzay və Moris Travers tərəfindən kəşf edilmişdir

Neon atom nömrəsi 10 olan kimyəvi elementdir. Nəcib qazdır.[1] Neon, havanın sıxlığının üçdə ikisi ilə normal şəraitdə rəngsiz, qoxusuz, inert monatomik (təkatomlu) qazdır. 1898-ci ildə quru havada azot, oksigen, argonkarbon dioksid çıxarıldıqdan sonra qalan üç nadir inert elementdən biri olaraq (kriptonksenon ilə birlikdə) kəşf edilmişdir. Neon, kəşf edilən bu üç nadir qazlardan ikincisi idi və parlaq qırmızı emissiya spektrinə sahib yeni bir element kimi tanındı. Neon, yunan sözü olan νέος (neos) sözündən yaranmışdır və “yeni” mənasını daşıyır. Neon kimyəvi cəhətdən təsirsizdir və doldurulmamış neon birləşmələri məlum deyil. Hal-hazırda bilinən neon birləşmələrinə ion molekulları, Van-der-Vaals qüvvələri və klatratlar tərəfindən birlikdə tutulan molekullar daxildir.

Elementlərin kosmik nukleogenezi zamanı ulduzlarda alfa-tutma birləşmə prosesindən çox miqdarda neon əmələ gəlir. Neon kainatda və günəş sistemində çox yayılmış bir element olsa da (hidrogen, helium, oksigenkarbondan sonra kainatda beşincidir) Yer kürəsində nadirdir. Həcmi ilə havada təxminən 18,2 ppm (bu molekulyar və ya mol fraksiyasına bərabərdir) və Yer qabığında daha kiçik bir hissə təşkil edir. Neonun Yerdə və daxili planetlərdə nisbi çatışmazlığının səbəbi yüksək dərəcədə dəyişkən olması və birləşmələr yaratmamasıdır. Nəticədə, erkən Günəş sistemində yeni alovlanan Günəşin istiliyi altında planetesimallardan (planetesimallar-protoplanetar disklərdə və dağıntı disklərində mövcud olduğu düşünülən bərk cisimlərdir) qurtulmuşdur. Hətta Yupiterin xarici atmosferi fərqli bir səbəbə görə neondan bir qədər tükənmişdir.[2]

Neon aşağı gərginlikli neon lampalarda, yüksək gərginlikli boşaltma borularında və neon reklam işarələrində istifadə edildiyi zaman fərqli bir qırmızı-narıncı parıltı verir.[3][4] Neondan gələn qırmızı emissiya spektri helium-neon lazerlərinin qırmızı işığına səbəb olur. Neon bəzi plazma borusu və soyuducu tətbiqlərdə istifadə olunur, lakin digər kommersiya məqsədləri üçün istifadəsi azdır. Maye havanın fraksiyalı distillə edilməsi ilə ticari olaraq hasil olunur. Hava yeganə mənbə olduğundan, heliumdan daha bahadır.

Tarixi[redaktə | əsas redaktə]

Neon simvolunu meydana gətirən neon qaz lampaları

Neon 1898-ci ildə İngilis kimyaçıları Uilyam Ramzay (1852-1916) və Moris Travers (1872-1961) tərəfindən Londonda kəşf edildi.[5] Ramzay neonu maye halına gələnə qədər havanın soyuduğu, sonra mayenin isinməsi və qaynadıldığında qazların tutulması zamanı kəşf etdi. Azot, oksigenargon qazları müəyyən edilmişdi, ancaq qalan qazlar, 1898-ci il mayın sonunda başlayan altı həftəlik bir müddətdə ayrıldı. İlk olaraq kripton təyin olundu. Kripton çıxarıldıqdan sonra, spektroskopik metodla təyin olunan növbəti parlaq qırmızı işıq verən bir qaz oldu. İyun ayında təyin olunan bu qaz, Ramzayın oğlu tərəfindən təklif olunan latınca novum ('yeni') qarşılığı yunanca "neon" adını aldı.[6] Elektriklə həyəcanlandırıldığında neon qazı tərəfindən yayılan xarakterik parlaq qırmızı-narıncı rəng dərhal qeyd edildi.

Ramzay və Travers neon ilə birlikdə ikinci bir qazın argon ilə eyni sıxlığa, fərqli bir spektrə sahib olduğunu bildirdilər və bu qazı metargon adlandırdılar.[7][8] Ancaq sonrakı spektroskopik analizin nəticəsində argonun karbonmonoksid ilə çirkləndiyini aşkar etdilər. Nəhayət eyni proseslə 1898-ci ilin sentyabrında ksenonu kəşf etdilər.[7]

Neon çatışmazlığı 1900-cü illərin əvvəllərində azotdan istifadə edən Moore borularının işıqlandırılması üçün dərhal tətbiq edilməsinə mane oldu. 1902-ci ildən sonra Georges Klaudun “Air Liquide” şirkəti maye havanın bir məhsulu olaraq sənaye miqdarında neon istehsal etdi. 1910-cu ilin dekabrında Klaud neonun möhürlənmiş bir borusuna əsaslanan müasir neon işıqlandırma nümayiş etdirdi. Klaud otaqların işıqlandırılması üçün neon borularını qısa müddətdə satmağa çalışdı, lakin ev sahibləri rəngə etiraz etdikləri üçün bazar uğursuz oldu. 1912-ci ildə Klaudun ortağı neon borularını gözə çarpan reklam işləri üçün satmağa başladı və dərhal daha uğurlu oldu. Neon borular, 1923-cü ildə ABŞ-a Los Angeles Packard avtomobil satıcısı tərəfindən alınan iki böyük neon işarəsi ilə təqdim edildi. Parıltılı və təsirli qırmızı rəng neon reklamlarını rəqiblərindən tamamilə fərqləndirdi.[9] Neonun sıx rəng və canlılığı Amerika cəmiyyəti ilə bərabər o dövrün "tərəqqi əsri" olduğunu və şəhərləri şüalanan reklamlar və "elektro-qrafik arxitektura" ilə dolu sensasiyalı yeni mühitlərə çevirdi.[10][11]

İzotopları[redaktə | əsas redaktə]

Sabit bir elementin izotopları üçün ilk sübut 1913-cü ildə neon plazmasında aparılan təcrübələrlə müəyyən edilmişdir. J.J.Tomsonun foto plakasının alt sağ küncündə iki neon-20 və neon-22 izotopları göstərilmişdir.

Neon ikinci ən yüngül inert qazdır. Neon üç sabit izotopa malikdir: 20Ne (90.48%), 21Ne (0.27%) və 22Ne (9.25%). 21Ne və 22Ne qismən nükleogendir (yəni ətrafdakı neytronlar və ya digər hissəciklər ilə nukloidlərin nüvə reaksiyaları nəticəsində yaranmışdır). Bunun əksinə olaraq 20Ne (ulduzlu nukleosintezdə hazırlanan əsas ilkin izotop) nükleogen və ya radiogen olduğu bilinmir. Yerdəki 20Ne dəyişkənliyinin səbəbləri də bununla əlaqəlidir.[12]

Nukleogen neon izotopları əmələ gətirən əsas nüvə reaksiyaları bir neytron udulmasından və bir alfa hissəciyinin dərhal emissiyasından sonra müvafiq olaraq 21Ne və 22Ne izotoplarını əmələ gətirir. Reaksiyalarda udulan neytronlar, əsasən uran sıra parçalanma zəncirlərindən əmələ gələn alfa hissəciklərinin ikinci dəfə parçalanma reaksiyası ilə əmələ gəlir. Son nəticə, qranitlər kimi uranla zəngin süxurlarda 20Ne/22Ne daha az və 21Ne/22Ne daha çox müşahidə olunur.[13] Həmçinin 20Ne müxtəlif təbii yerüstü neytron mənbələrindən bir neytron udduqda 21Ne nukleogen reaksiyada meydana gələ bilər.

Bundan əlavə, yer süxurlarının izotopik analizi 21Ne izotopunun kosmogen (kosmik şüa) əmələ gətirdiyini göstərdi. Bu izotop maqnezium, natrium, silisiumalüminiumdakı parçalanma reaksiyaları ilə əmələ gəlir. Hər üç izotopu təhlil edərək kosmogen komponenti magmatik neon və nukleogen neon vasitəsi ilə həll etmək olar. Bu, neonun yerüstü süxurların və meteoritlərin kosmik məruz qalma yaşlarını təyin etmək üçün faydalı bir vasitə olacağını göstərir.[14]

Xüsusiyyətləri[redaktə | əsas redaktə]

Ultrabənövşəyi (solda) və infraqırmızı (sağda) xətlərlə neonun spektri

Neon, heliumdan sonra ikinci ən yüngül nəcib qazdır. Qırmızı-narıncı rəngə sahibdir. Ayrıca, neon hər hansı bir elementin ən dar maye diapazonuna malikdir: 24.55 K-dən 27.05 K-ə (−248.45 °C-dən 45245.95 °C-ə qədər və ya 15415.21 °F-dən −410.71 °F). Maye heliumun soyuducu qabiliyyətindən 40 dəfə (maya həcmi) və maye hidrogendən üç dəfə artıqdır. Bir çox tətbiqlərdə heliumdan daha ucuz bir soyuducu məhsuldur.[15][16]

Neon plazmasında nəcib qazların normal gərginlik və cərəyanlarında ən güclü işıq axımı mövcuddur. Bu işığın insan gözü üçün ortalama rəngi bu aralıqdakı bir çox xətt səbəbiylə qırmızı-narıncı rəngdədir; əgər vizual komponentlər bir spektroskop tərəfindən dağılmazsa gizli yaşıl bir xətt də mövcuddur.[17]

İki fərqli neon işıqlandırma geniş istifadədə edilir. Neon parıltılı lampalar ümumiyyətlə kiçikdir, əksəriyyəti 100 ilə 250 volt arasında işləyir.[18] Onlardan güc indikatoru və dövrə sınaq cihazlarında geniş istifadə edilmişdir, lakin bu tətbiqlərdə artıq işıq yayan diodlar (LED) üstünlük təşkil edir. Bu sadə neon qurğular plazma displeylərin və plazma televizor ekranlarında istifadə edələrdə.[19][20] Neon lövhələri ümumiyyətlə daha yüksək gərginliklərdə (2-15 kilovolt) işləyir və işıqlı borular bir metr uzunluğundadır.[21] Şüşə borular tez-tez lövhələr üçün forma və hərflər şəklində, həmçinin memarlıqda geniş istifadə edilir.

Ne klrat hidratının kristal quruluşu

Kimya[redaktə | əsas redaktə]

Neon, p-spinlərə sahip ilk nəcib qazdır və düzgün oktet elektrona malik ilk elementdir. İnertdir: daha yüngül analoqları ilə (helium kimi) neon güclü bağ olmayan neytral molekul əmələ gətirdiyi müəyyən edilmişdir. Optik və kütlə spektrometrik analizlərlə ilə [NeAr]+, [NeH]+ və [HeNe]+ ionları aşkar edilmişdir. Qatı neon klrat hidratatı 0.35-0.48 GPa təzyiqdə və −30°C temperaturda su buzundan və neon qazından əldə edildi.[22] Ne atomu su ilə bağlanmır və bu material sərbəst hərəkət edə bilir. Ne atomu klratatı vakuum kamerasına bir neçə gün yerləşdirməklə, suyun ən az sıx kristal forması olan XVI buz verərək ayrıla bilər.[23]

Paulun elektronegativilik cədvəli elementlərin kimyəvi bağ enerjisinə əsaslanır, lakin bu dəyərlər açıq şəkildə inert helium və neon üçün ölçülməmişdir. Yalnız (ölçülə bilən) atom enerjisinə əsaslanan Allenin elektronegativlik cədvəli neonu flor və helium ilə yanaşı izlədiyi ən elektronegativ element olaraq təyin edir.

Tətbiqi[redaktə | əsas redaktə]

Hamden, Konnektikut, çiçəkçi dükanında istifadə edilən bir lövhə
Mavi Neon bir şirniyyat dükanında istifadə edilən lövhə

Neon tez-tez lövhələrdə istifadə olunur və dəyişməz parlaq qırmızı-narıncı işıq verir. Digər rəngləri olan boru işıqlarına da çox vaxt "neon" deyilir, ancaq bu zaman fərqli nəcib qazlardan və ya flüoresans işıqlandırmanın müxtəlif rənglərindən istifadə edilir.

Neon vakuum borularında, yüksək gərginlikli indikatorlarda, ildırım tənzimləyicilərində, dalğa ölçən borularda, televizor borularında və helium-neon lazerlərində istifadə olunur. Mayeləşdirilmiş neon, ifrat maye-helium soyutma ilə əldə edilə bilən daha aşağı temperatur intervalını tələb etməyən tətbiqlərdə kriogen soyuducu kimi istifadə olunur.

Maye və ya qaz kimi neon nisbətən bahadır, az miqdarda maye neonun qiyməti maye heliumun qiymətindən 55 dəfə çoxdur.


Neon üçün üçlü nöqtə (triple point) temperaturu (24.5561 K) 1990-cı il Beynəlxalq Temperatur Şkalasında müəyyən edilən sabit nöqtədir.[24]

İstinadlar[redaktə | əsas redaktə]

  1. Group 18 refers to the modern numbering of the periodic table. Older numberings described the rare gases as Group 0 or Group VIIIA (sometimes shortened to 8). See also Group (periodic table).
  2. Wilson, Hugh F.; Militzer, Burkhard (March 2010), "Sequestration of Noble Gases in Giant Planet Interiors", Physical Review Letters, 104 (12): 121101, arXiv:1003.5940, Bibcode:2010PhRvL.104l1101W, doi:10.1103/PhysRevLett.104.121101, PMID 20366523, 121101.
  3. Coyle, Harold P. (2001). Project STAR: The Universe in Your Hands. Kendall Hunt. p. 464. ISBN 978-0-7872-6763-6.
  4. Kohmoto, Kohtaro (1999). "Phosphors for lamps". In Shionoya, Shigeo; Yen, William M. (eds.). Phosphor Handbook. CRC Press. p. 940. ISBN 978-0-8493-7560-6.
  5. Ramsay, William, Travers, Morris W. (1898). "On the Companions of Argon". Proceedings of the Royal Society of London. 63 (1): 437–440. doi:10.1098/rspl.1898.0057.
  6. "Neon: History". Softciências. Archived from the original on 2007-03-14. Retrieved 2007-02-27.
  7. 1 2 Ramsay, Sir William (December 12, 1904). "Nobel Lecture – The Rare Gases of the Atmosphere". nobelprize.org. Nobel Media AB. Archived from the original on 13 November 2015. Retrieved 15 November 2015.
  8. Ramsay, William; Travers, Morris W. (1898). "On the Companions of Argon". Proceedings of the Royal Society of London. 63 (1): 437–440. doi:10.1098/rspl.1898.0057. ISSN 0370-1662.
  9. Mangum, Aja (December 8, 2007). "Neon: A Brief History". New York Magazine. Archived from the original on April 15, 2008. Retrieved 2008-05-20.
  10. Golec, Michael J. (2010). "Logo/Local Intensities: Lacan, the Discourse of the Other, and the Solicitation to "Enjoy"". Design and Culture. 2 (2): 167–181. doi:10.2752/175470710X12696138525622.
  11. Wolfe, Tom (October 1968). "Electro-Graphic Architecture". Architecture Canada.
  12. Dickin, Alan P (2005). "Neon". Radiogenic isotope geology. p. 303. ISBN 978-0-521-82316-6.
  13. Resources on Isotopes. Periodic Table—Neon Archived 2006-09-23 at the Wayback Machine. explanation of the nucleogenic sources of Ne-21 and Ne-22. USGS.gov.
  14. "Neon: Isotopes". Softciências. Archived from the original on 2012-11-15. Retrieved 2007-02-27.
  15. "NASSMC: News Bulletin". December 30, 2005. Archived from the original on February 13, 2007. Retrieved 2007-03-05.
  16. Mukhopadhyay, Mamata (2012). Fundamentals of Cryogenic Engineering. p. 195. ISBN 9788120330573. Archived from the original on 2017-11-16.
  17. "Plasma". Archived from the original on 2007-03-07. Retrieved 2007-03-05.
  18. Baumann, Edward (1966). Applications of Neon Lamps and Gas Discharge Tubes. Carlton Press.
  19. Myers, Robert L. (2002). Display interfaces: fundamentals and standards. John Wiley and Sons. pp. 69–71. ISBN 978-0-471-49946-6. Archived from the original on 2016-06-29. Plasma displays are closely related to the simple neon lamp.
  20. Weber, Larry F. (April 2006). "History of the plasma display panel". IEEE Transactions on Plasma Science. 34 (2): 268–278. Bibcode:2006ITPS...34..268W.
  21. "ANSI Luminous Tube Footage Chart" (PDF). American National Standards Institute (ANSI). Archived (PDF) from the original on 2011-02-06. Retrieved 2010-12-10. Reproduction of a chart in the catalog of a lighting company in Toronto; the original ANSI specification is not given.
  22. Yu, X.; Zhu, J.; Du, S.; Xu, H.; Vogel, S. C.; Han, J.; Germann, T. C.; Zhang, J.; Jin, C.; Francisco, J. S.; Zhao, Y. (2014). "Crystal structure and encapsulation dynamics of ice II-structured neon hydrate". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 111 (29): 10456–61. Bibcode:2014PNAS..11110456Y. doi:10.1073/pnas.1410690111. PMC 4115495. PMID 25002464.
  23. Falenty, Andrzej; Hansen, Thomas C.; Kuhs, Werner F. (2014). "Formation and properties of ice XVI obtained by emptying a type sII clathrate hydrate". Nature. 516 (7530): 231–3. Bibcode:2014Natur.516..231F. doi:10.1038/nature14014. PMID 25503235.
  24. "The Internet resource for the International Temperature Scale of 1990". Archived from the original on 2009-08-15. Retrieved 2009-07-07.