Состав атома неон: Строение атома неона (Ne), схема и примеры

Диссоциативная рекомбинация молекулярных ионов Ne-=SUB=-2-=/SUB=—=SUP=-+-=/SUP=- с электронами. Заселение атомов конфигурации 2p-=SUP=-5-=/SUP=-4p в распадающейся плазме

404 С.В. Гордеев, В.А. Иванов, Ю.Э. Скобло

электронов найдены условия, в которых заселение ниж-

них шести уровней конфигурации 2 p54pсвязано с ДР

молекулярных ионов Ne+

2с электронами. Распределение

населенностей этих уровней при давлении неона 0.6 Torr

мы представляем как неискаженное столкновительным

”перемешиванием“ и поэтому отражающее реальное

распределение потока ДР по 4p-уровням атома неона.

Эти данные указывают на отчетливую пропорциональ-

ность потоков ДР кратностям вырождения конечных

состояний. Заселение верхних 4 p-уровней, как и более

высоких уровней 4dи 5d, при давлениях неона десятки

Torr происходит с заметным участием порогового про-

цесса ДР. При минимальных в настоящем эксперименте

давлениях 0.33−0.2 Torr доминирующая роль в заселе-

нии всех уровней конфигурации 2 p54pпринадлежит

ударно-радиационной рекомбинации ионов Ne+.

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что у них нет конфликта интересов.

Список литературы

[1]Biondi M.A., Brown S.C. // Phys. Rev. 1949. V. 75. N 11.

P. 1700. doi 10.1103/PhysRev.75.1700

[2]Shiu Y.-J., Biondi M.A., Sipler D.P. // Phys. Rev. A. 1977.

V. 15. N 2. P. 494. doi 10.1103/PhysRevA.15.494

[3]Shon J.W., Rhoades R.L., Verdeyen J.T., Kushner M.J. // J.

Appl. Phys. 1993. V. 73. N 12. P. 8059. doi 10.1063/1.353921

[4]Connor T.R., Biondi M.A. // Phys. Rev. 1965. V. 140. N 3A.

P. A778. doi 10.1103/PhysRev.140.A778

[5]Frommhold L., Biondi M.A. Phys. Rev. 1969. V. 185. N 1.

P. 244. doi 10.1103/PhysRev.185.244

[6]Иванов В.А. // Опт. и спектр. 1979. Т. 46. В. 1. С. 27.

[7]Ciurylo R., Bielski A., Domyslawska J., Szudy J.,

Trawinski R.S. // J. Phys. B. 1994. V. 27. N 18. P. 4181.

[8]Sauter G.F., Gerber R.A., Oskam H.J. // Physica. 1966. V. 32.

N 11–12. P. 1921. doi 10.1016/0031-8914(66)90158-3

[9]Steenhuijsen L. W.G., Van Schaik N., Van de Nieuwenhuy-

zen L.C.A.M., Verspaget F.H.P. // J. de Phys. Colloq. 1979.

V. 40. N C7. P. 95. doi 10.1051/jphyscol:1979747

[10]Иванов В.А., Сухомлинов В.С. // ЖТФ. 1982. Т. 52. В. 7.

С. 1313.

[11]Иванов В.А., Сухомлинов В.С. // Опт. и спектр. 1983. Т. 54.

В. 2. С. 219.

[12]Malinovsky L., Lukac P., Trnovec J., Hong C.J., Talsky A. //

Сzech. J. Phys. 1990. V. 40. N 2. P. 191.

[13]Иванов В.А. // Опт. и спектр. 1991. Т. 70. В. 5. С. 967.

[14]Ramos G.B., Schlamkowitz M., Sheldon J., Hardy K.A.,

Peterson J.R. // Phys. Rev. A. 1995. V. 51. N 4. P. 2945.

doi 10.1103/PhysRevA.51.2945

[15]Ramos G., Sheldon J.W., Hardy K.A., Peterson J.R. // Phys.

Rev. A 1997. V. 56. N 3. P. 1913.

doi 10.1103/PhysRevA.56.1913

[16]Ионих Ю.З., Пенкин Н.П. // Опт. и спектр. 1971. Т. 31. В. 5.

С. 837.

[17]Ионих Ю.З., Пенкин Н.П., Куранов А.Л. // Опт. и спектр.

1973. Т. 34. В. 4. С. 814.

[18]Frommhold L., Biondi M.A., Mehr F.J. // Phys. Rev. 1968.

V. 165. N 1. P. 44. doi 10.1103/PhysRev.165.44

[19]Демидов В.И., Колоколов Н.Б. // ЖТФ. 1978. Т. 48. В. 9.

С. 1832.

[20]Колоколов Н.Б., Благоев А.Б. // УФН. 1993. Т. 163. № 3.

С. 55. doi 10.3367/UFNr.0163.199303c.0055; Kolokolov N.B,

Blagoev A.B. // Phys. Usp. 1993. V. 36. N 3. P. 152.

doi 10.1070/PU1993v036n03ABEH002138

[21]Bates D.R., Kingston A.E., McWhirter R.W.P. // Proc.

Roy. Soc. Ser. A. 1962. V. 267. N 1330. P. 297.

doi 10.1098/rspa.1962.0101

[22]Гуревич А.В., Питаевский Л.П. // ЖЭТФ. 1964. Т. 46. В. 4.

С. 1281. Gurevich A.V., Pitaevskii L.P. // JETP. 1964. V. 19.

N 4. P. 870.

[23]Stevefelt J., Boulmer J., Delpech J-F. // Phys. Rev. A. 1975.

V. 12. N 4. P. 1246. doi 10.1103/PhysRevA.12.1246

[24]Saloman E.B., Sansonetti C.J. // J. Phys. Chem. Ref. Data.

2004. V. 33. N 4. P. 1113. doi 10.1063/1.1797771

[25]Carrington A. , Gammie D.I., Page J.C., Shaw A.M.,

Hutson J.M. // J. Chem. Phys. 2002. V. 116. N 9. P. 3662.

doi 10.1063/1.1436111

[26]Иванов В.А. // Опт. и спектр. 2019. Т. 126. В. 3. C. 247.

doi 10.21883/OS.2019.03.47361.185-18

[27]Иванов В.А., Макасюк И.В. // Изв. вузов. Сер. Физ. 1988.

Т. 31. № 10. С. 43.

[28]Иванов В.А., Скобло Ю.Э. // ЖЭТФ. 1994. Т. 106. В. 6.

С. 1704. Ivanov V.A., Skoblo Yu.E. // JETP. 1994. V. 79. N 6.

P. 921.

[29]Inatsugu S., Holmes J.R. // Phys. Rev. A. 1975. V. 11. N 1.

P. 26. doi 10.1103/PhysRevA.11.26.

[30]Chang R.S.F., Setser D.W. // J. Chem. Phys. 1980. V. 72. N 7.

P. 4099. doi 10.1063/1.439638

[31]Van Schaik N., Steenhuijsen L.W.G., Van Bommel P.J.M.,

Verspaget F.H.P. // J. de Phys. Colloq. 1979. V. 40. N C7.

P. 97. doi 10.1051/jphyscol:1979748

[32]Monteil A., Chevaleyre J., Bouvier A., Janin J. // JQSRT.

1977. V. 18. N 6. P. 573.

[33]Konz E., Kraft T., Rubahn H. -G. // Appl. Opt. 1992. V. 31.

N 24. P. 4995. doi 10.1364/AO.31.00499

[34]Basar G¨o., Basar G ¨u., B¨uttgenbach S., Kr ¨oger S.,

Kronfeldt H.-D. // Z. Phys. D. 1997. V. 39. N 4. P. 283.

[35]Одинцов В.И. // Опт. и спектр. 1965. Т. 18. № 3. С. 357.

[36]Seaton M.J. // J. Phys. B. 1998. V. 31. N 24. P. 5315.

doi org/10.1088/0953-4075/31/24/013

[37]Груздев П.Ф., Логинов А.В. // Опт. и спектр. 1973. Т. 35.

В. 1. С. 3.

[38]Biondi M.A. // Phys. Rev. 1963. V. 129. N 3. P. 1181.

doi 10.1103/PhysRev.129.1181

[39]Иванов В.А., Петровская А.С., Скобло Ю.Э. // Хим. физ.

2016. Т. 35. № 1. С. 87. doi 10.7868/S0207401X16010040;

Ivanov V.A., Petrovskaya A.S., Skoblo Y.E. // Russ. J. Phys.

Chem. B. 2016. Т. 10. N 1. С. 153.

[40]Ngassam V., Orel A.E. // Phys. Rev. A. 2006. V. 73. N 3.

P. 032720. doi 10.1103/PhysRevA.73.032720

[41]Иванов В.А. // УФН. 1992. Т. 162. № 1. С. 35.

doi 10.3367/UFNr.0162.199201b. 0035; Ivanov V.A. // Sov.

Phys. Usp. 1992. V. 35. N 1. P. 17.

doi 10.1070/PU1992v035n01ABEH002192

[42]Иванов В.А., Петровская А.С., Скобло Ю.Э. // ЖЭТФ.

2019. Т. 155. В. 5. С. 901. doi 10.1134/S0044451019050146.

Оптика и спектроскопия, 2019, том 127, вып. 3

Неон, изотопы открытие — Справочник химика 21

    Там же путем бомбардировки урана ядрами неона был получен изотоп элемента № 102 с массовым числом 256. Таким образом, в настоящее время вопрос о приоритете в открытии элемента № 102 окончательно не решен. [c.449]

    Прибор, которым пользовался Дж. Дж. Томсон при открытии двух изотопов неона (разд. 4.4), представлял собой простейшую форму масс-спектрографа. Современные масс-спектрографы широко используют при решении многих физических и химических проблем, в том числе для определения масс изотопов и соотношений между многочисленными изотопами. [c.86]

    После открытия в XIX столетии радия (Ra), полония (Ро) н других радиоактивных элементов при исследовании продуктов радиоактивного распада были обнаружены две разновидности свинца, одинаковые по свойствам, но различающиеся по атомному весу . Эти разновидности были названы изотопами, поскольку,согласно периодической системе элементов, они занимают в таблице одно и то же место. В 20-х годах В. Астон открыл, что существуют два вида неона (Ne), несколько отличающихся по температурам кипения, с атомным весом 20 и 22, Он сконструировал масс-спектрограф — прибор для качественного и количественного анализов, в котором поток ионов проходит через магнитное и электрическое поля, и в результате заряженные частицы с одинаковым отношением массы к заряду mje фокусируются в одно небольшое пятно, которое регистрируется на фотопластинке. Таким способом были определены отношения т/е для многих элементов. [c.38]

    Самые первые попытки разделения изотопов газовой диффузией через пористую трубку предпринял в 1913 г. Астон фактически ещё до открытия изотопов. В 1920 г. было достигнуто небольшое обогащение изотопов неона [4] и хлора [5]. В 1932 г. Герц [6] на каскаде из 24 ступеней получил неон с обогащением 75% по Ые, что намного выше его природного содержания (10%). Вслед за тем каскад из 50 ступеней был применён для практически полного разделения изотопов неона [7] и смеси водорода с дейтерием [8, 9. На каскаде из 34 ступеней было произведено обогащение метана изотопом 13с до 16% [10]. [c.136]

    Еще в 1898 г. Вин показал, что каналовые лучи представляют собою пучок положительных ионов, изменяющих свое направление в магнитном поле. Вин также обнаружил неоднородность этих пучков. Томсон (1910), применяя электростатическое и магнитное поля, зафиксировал на фотопластинке разделение пучка положительных ионов, образующихся при ионизации неона, и тем самым дал впервые доказательство существования изотопов. Впоследствии этот метод стал применяться для открытия изотопов и анализа их распределения в природных материалах. Астон (1919) построил для этой цели прибор, позволивший получить с помощью электрического и магнитного полей картину распределения положительных ионов с различным отношением массы к заряду, аналогичную той, которую получают в оптическом спектроскопе, почему его инструмент и был назван масс-спектрографом .  [c.253]

    Явление изотопии, которое рассматривалось в гл. II, исторически было открыто при изучении элементов, входящих в состав радиоактивных рядов, хотя изотопы неона ( °Ые и Ме) были обнаружены ранее в первых масс-спектрографических экспериментах. [c.37]

    История. Электромагнитный метод разделения был применен Томсоном [31 ] в 1911 г., что привело к открытию изотопов стабильных элементов. Когда Томсон пропускал пучок положительных ионов неона через электрическое и магнитное поля, на фотопластинке были обнаружены две линии, принадлежащие Ые и Ые- . Современный масс-спектрометр основан на том же принципе. С помощью этого прибора установлено существование природных изотопов у 61 элемента, определены изотопные концентрации и массы. [c.372]

    Явление Т. было открыто еще в середине 19 в., но лишь в последние годы Т. нашла практич. применение для разделения изотопов легких и тяжелых элементов. Термодиффузионными методами достигнуто четкое ра.зделение изотопов углерода, азота, кислорода, хлора, неона, криптона и урана, а также частичное— водорода, гелия и др. [c.51]

    Дж, Дж, Томсон устанавливает, что газ неон является смесью двух химически неразличимых видов атомов, — одного с атомным весом 20, а другого — 22, Это вплотную подвело ученых к открытию изотопов. Еще в 1906 г, были описаны свойства элементов иония (торий-230) и тория (торий-232), которые показывали различную радиоактивность, но одинаковые химические [c.357]

    Масс-спектрометрический анализ, разработанный и впервые примененный Астоном в 1919 г., представляет собой, по существу, усовершенствование рассмотренного на стр. 15 метода парабол Томсона, при помощи которого были впервые открыты изотопы неона. Для объяснения основ масс-спектрометрического метода рассмотрим устройство и действие одного из наиболее употребительных для изотопного анализа прибора Нира [303, 38] (рис, 34).  [c.105]

    Изотопы и атомные веса. Существование изотопов было обнаружено, когда выяснилось, что различные радиоактивные вещества, входящие в природные радиоактивные семейства, могут быть химически идентичны. Например, КаВ, АсВ и ТЬВ все обладают химическими свойствами свинца (см. гл. I). Это открытие послужило толчком к поискам изотопов у стабильных элементов. Уже в 1913 г. Дж. Дж. Томсон, проводя опыты по отклонению ионов в электрическом и магнитном полях, обнаружил, что атомы неона не однородны, а состоят из двух изотопов с атомными весами 20 и 22 (теперь известен и третий изотоп неона с атомным весом 21). Впоследствии — в значительной степени благодаря пионерским масс-спек-тральным исследованиям Астона — было установлено, что большинство элементов состоит из смеси изотопов, атомные веса которых являются почти точно целочисленными. Последнее обстоятельство на новой основе возродило интерес к старой (столетней давности) гипотезе Проута, согласно которой все элементы построены из водорода.  [c.30]

    Двадцатый век открыл дорогу новым аналитическим методам, прежде всего физико-химическим и физическим, основанным на использовании радиоактивности, рентгеновским методам, полярографии, хро.ма-тографии и многим другим. Стало возможным не только детально определить состав исследуемого вещества, но и выяснить строение молекул различных соединений. Для окончательного доказательства существования двух изотопов неона английский физик и химик Ф. Астон в 1919 г. сконструировал масс-спектрограф и тем самым положил начало новому методу анализа. Создание масс-спектрометрии по праву считается одним из крупнейших открытий в химии двадцатого века. В ряд фундаментальных достижений в области теории и практики химического анализа двадцатого века можно поставить создание хроматографии, полярографии, метода меченых атомов и других методов анализа, основанных на радиоактивности, а также атомно-абсорбционной спектро- [c.23]

    Открытие масс-спектра относится примерно к 1914 г. , когда Дж. Дж. Томсоном при исследовании положительных (каналовых) лучей было обнаружено, что вновь открытый элемент — неон — должен состоять из двух элементов, одного с атомным весом 20 и другого с атомным весом 22. Спустя шесть лет Астоном был создан масс-спектрограф и было доказано, что обычный неон действительно состоит из двух изотопов. Это открытие полои нло начало интенсивной работе, которая в конце концов привела к измерению масс изотопов всех устойчивых элементов и к установленшо физической шкалы атомных весов. [c.335]

    Там же путем бомбауздировки урана ядрами неона был получен изотоп э.ггемента 102 с массовым числом 256. Таким образом, Г настоящее время вопрос о приоритете в открытии элемента № 102 окончательно не решен. Д.ля исследования химических свойств этого. элемента мспо.льзуют два наиболее доступных изотопа  [c.516]

    В 1912 г. Дж. Дж. Томсон с помощью масс-спектро-метра обнаружил, что недавно открытый газ неон после облучения электронами дает два вида газообразных катионов один с атомной массой около 20, второй — около 22. Такие атомы с разной массой, но занимающие одно место в Периодической системе, были названы изотопами (от греческих слов iso — такой же и topos — место). Позже выяснилось, что все известные элементы имеют два или более изотопов. В некоторых случаях, например, у А1 и Аи, в природе встречается лишь один изотоп, а остальные изотопы неустойчивы и могут быть получены только искусственным путем. Наибольшее число устойчивых изотопов (десять) у олова. Открытие изотопов позволило решить сразу две проблемы выбрать шкалу [c.105]

    Там же путем бомбардировки урана ядрами неона был получен изотоп элемента № 102 с массовым числом 256. Таким образом, в настоящее время вопрос о при-т оритете в открытии элемента № 102 окончательно не решен. Для исследования химических свойств этого элемента используют два наиболее доступных изотопа 2551 0 (Г., =3 мин) и 259] о (Г — 15 следовых количествах элемента [c.516]

    Основным физическим методом, использованным при открытии изотопов стабильных элементов, стал метод катодных лучей, впервые применённый для анализа масс элементов Дж. Дж. Томпсоном — метод парабол [5. Исследуя газовую составляющую воздуха, Томпсон в 1913 году впервые наблюдал раздвоение на фотопластинке параболы, описывающей массы атомов инертного газа неона, что было невозможно объяснить присутствием в катодных лучах какой-либо с ним связанной молекулярной составляющей. Война прервала эти работы, но сразу с её окончанием Ф. Астон, работавший до войны с Томпсоном, вернулся к этой тематике и, критически пересмотрев метод парабол, сконструировал первый масс-спектрограф для анализа масс изотопов, имевший разрешение на уровне 1/1000 [6. В 1919 году он использовал новый прибор для исследования проблемы неона и показал, что природный неон является смесью двух изотопов — Ые-20 и Ме-22 [7], так что его химический атомный вес 20,2 (в единицах 1/16 массы кислорода), отличный от целого числа 20, можно объяснить, предполагая, что естественный неон — смесь двух изотопов, массы которых близки к целым числам, смешанных в пропорции 1 10. Тем самым Ф. Астон впервые убедительно экспериментально доказал принципиальное существование изотопов стабильных элементов, которое уже широко дискутировалось в то время в теоретических работах В. Харкинса в связи с проблемой целочисленности атомных весов [8]. Получив прямое подтверждение существования изотопов неона, Астон вскоре на том же приборе, развивая успех, показал сложный изотопный состав хлора, ртути, аргона, криптона, ксенона, ряда галогенов — иода, брома, нескольких элементов, легко образующих летучие соединения — В, 51, Р, 5, Аз, и ряда щелочных металлов — элементов первой группы таблицы Менделеева. Он также зафиксировал шкалу масс ядер, положив в её основу кислород (0-16) и углерод (С-12), в то время считавшихся моноизотопными, и провёл сопоставление их масс. К концу 1922 года им были найдены наиболее распространённые изотопы около трёх десятков элементов (см. табл. 2.1), за что 12 декабря 1922 года он получает Нобелевскую премию. Несколько раньше (1920) он, проанализировав первый экспериментальный материал, формулирует эмпирическое правило целочисленности атомных весов изотопов в шкале 0-16 [9]. В 1922 году в исследовании изотопов к нему присоединился А. Демпстер, предложивший свой вариант магнитного масс-спектро-метра с поворотом исследуемых пучков на 180 градусов [10]. Он открыл основные изотопы магния, кальция, цинка и подтвердил существование двух изотопов лития, найденных перед этим Ф. Астоном и Дж.П. Томпсоном (табл. 2.1). [c.39]

    Разработка методов И. р. была начата одновременно с открытием изотопов. Кще в 1913 Дж. Дж. Томсоном был применен электромагнитный метод разделения изотопов неона Ме о и Ке=-, явившийся также способом их открытия. Будучи усовершенствован, этот метод был использован в дальнейшем (1920) Ф. Астоном для открытия и разделения изотонов многих элементов. В 1919 Ф. Линдеманном и Ф. Астоном был предложен для И. р. метод центрифугирования. В 1932 Г. Герц использовал для разделения изотопов метод диффузии через пористые перегородки, а в 1934 — метод диффузии в струю пара. Метод ректификации изотопных смесей был применен в 1931 В. Кезо-мом и Г. Ван-Дейком для разделения Не ч и Ке з, а Г. Юри, Ф. Брикведом и Л. Мэрфи — для концентрирования дейтерия в жидком водороде. В 1933 Г. Льюис и Р. Макдональд получили тяжелую воду электролизом (кинетич. метод). В 1935 Г. Юри и Л. Грейфф был предложен для И. р. метод химич. обмена. В 1938 К. Клузиусом и Г. Диккелем для целей И. р. был применен термодиффузионный метод. [c.98]

    Элемент № 10 оказался сопричастен, как минимум, к двум важным научным открытиям. Именно на примере неона в 1913 году Дж. Дж. Томсон впервые установил существование изотопов в стабильном элементе. А в 1964 году с помощью неона был получен и открыт элемент № 104 — курчатовий. В чреве большого дубнен-ского циклотрона происходила реакция. [c.173]

    Различие давлений пара изотопных веществ привлекло большое внимание исследователей главным образом в связи с применением фракционной дистилляции для разделения изототзов. Впервые Бренстед и Гевеши [31 ] в 1920—1921 гг. методом частичного испарения получили небольшое разделение изотопов ртути, а также хлора в хлористом водороде. Кеезом и Ван-Дейк [27] в 1931 г. добились частичного разделения изотопов неона. Годом позже Юри, Брикведд и Марфи [28] фракционной перегонкой жидкого водорода достигли 25-кратного обогащения его дейтерием, что привело их к открытию последнего. Тем же путем в 1935 г. [29] был получен 50%-ный, а в 1939 г. [30]— чистый дейтерий (6400-кратное обогащение). [c.8]

    Изотопия была открыта одновременно Фаянсом и Содди (1911) у радиоактивных элементов, изотопы которых, при тождественности прочих свойств, сильно отличаются по радиоактивным свойствам ( 38). Вслед за этим Дж. Дж. Томсон (1913) открыл ее у атмосферного неона с помощью бписываемоГо в следующем параграфе магнитного анализа, позволяющего сортировать атомы по массам. Позже Астон (1919) аналогичным путем нашел, что изотопия свойственна большинству элементов. [c.22]

    Герои этой книги — шесть химических элементов, составляющих нулевзто группу периодической системы элементов гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радон. В ней рассказывается о строении атомов, изотопах и необычайных свойствах этих газов о том, как основное их свойство — химическая недеятельность — нашло ценные применения в ряде отраслей техники как были открыты инертные газы, как получают их в промышленности, какие научные открытия и достижения в технике связаны с ними. Из этой книги читатель узнает о распространении инертных газов на Земле и в космосе и как они помогают раскрывать тайны мироздания и историю Земли. Узнает также о роли этих газов в познании строения атома и ядерных превращений. [c.2]

    Разработка методов И. р. 61,ша начата одновременно с открытием изотопов. Р ще в 1913 Дт. Дж. Томсоном был применен алектромапштный метод разделения изотопов неона Ке-о и N0- -, явившийся также способом их открытия. Будучи усовер-тснетвован, этот метод был использован в дальнейшем (1920) Ф. Астоном для открытия и разделепия изотопов многих элементов, В 1919 Ф. Лшщеманном и Ф. Астоном был предложен для И. р, метод центрифугирования, В 1932 Г. Герц использо-ва.ч длн разделения изотопов метод диффузии через пористые перегородки, а в 1934 — метод диффузии в струю пара. Метод ректификации изотопных смесей был применен в 1931 В. Кезо-моы и 1. Ван-Дейком для разделения Ке- и а Г, Юри, [c.98]

    Из радиоактивных эманаций первой была открыта эманация тория или торон но последней терминологии. Это открытие было сделано Резерфордом (Rutherford) в 1900 г. Вслед за тем были открыты эманация радия или радон, именно Дорном в 1901 г., и эманация актиния или актинон Гизе-лем и Дебьерном в 1902 г. Поскольку все три радиоактивные эманации являются изотопами и занимают атомный номер 86 периодической системы элементов, то название наиболее устойчивой из эманаций — радон — было присвоено элементу как таковому с атомным номером 86. Первоначально полученные Рамзаем гелий, неон, аргон, криптон ж ксенон не были чистыми, а представляли собой смесь редких газов, в которых доминировал тот или другой элемент. Чистые образцы каждого из редких газов были получены Рамзаем и Траверсом уже впоследствии. Это изолирование каждого из редких газов сделалось возможным благодаря только-что впервые полученным в то время жидкому воздуху и жидкому водороду. [c.4]

    По-видимому, выявлены не все возможные ядерные процессы, продуктами которых являются инертные газы так, не ясны возможные ядерные реакции, породившие основную массу неона на Земле. На примере неона было впервые (Томсон, 1913 г.) доказано, что изотопия присуща не только радиоактивным, но и стабильным элементам. Известны три изотопа неона (см. табл. 1. 2) Ме2° (90,92%), Ые2Ч0,26%) и Ме (8,82%). Образование изотопа Ме приписывают процессу захвата а-частиц ядрами тяжелого изотопа кислорода 0 + аНе -> oNe2 + Загадочным остается происхождение Ме °, который и поныне высвобождается в атмосферу в результате выветривания пород, выделения из вод источников и т. д. Не менее сложен вопрос о происхождении криятона, ксенона и их многочисленных изотопов. В табл. 1. 2 приведены лишь стабильные изотопы (шесть стабильных изотопов криптона и девять — ксенона). Кроме них известны многие радиоактивные изотопы криптона и ксенона (см. табл. 2. 3). Установлено образование изотопов криптона и ксенона в процессе самопроизвольного деления и , открытого советскими учеными Г. Н. Флеровым и К- А. Петржаком. Образующиеся продукты деления кладут начало цепи последовательных р-распадов, в процессе которых они освобождаются от избытка нейтронов среди продуктов деления имеются изотопы криптона и ксенона. Сказанное относится и к спонтанному делению 11 и тория [22]. [c.12]

Изотопы неона — Энциклопедия по машиностроению XXL

ТТ изотопа неона «Ne >[( ТТ неона (б)  [c.175]

Б качестве активной среды в Л. г. обычно используется газовая смесь двух изотопов неона ( N , Ne) с Не, характеризующаяся неоднородно уширенной линией рабочего перехода. Это позволяет устранить конкурентное взаимодействие встречных волн и получить высокую стабильность. Исследуются кольцевые лазеры с кристаллич. или стеклообразной активной средой.  [c.559]

Например, При измерении распространенности изотопа i = 10% с точностью не хуже 1 отн.% необходимо установить такой интервал времени между измерениями, чтобы в промежутке между измерением сильно и слабо распространенных изотопов остаточная интенсивность от первого изотопа из-за постоянной времени усилителя не превышала 1 1000 его первоначальной величины. При этом необходимо предварительно убедиться, что это не фон от сильной линии. Контрольным опытом может служить запись одного и того же фронта пика, произведенная в двух направлениях. Анализируя полученные кривые, вычитанием определяется остаточная величина интенсивности, вызванная постоянной времени усилителя-Результаты измерений заносят в типовые таблицы (колонки 2 и 4) и после несложных вычислений получают искомую величину i. В табл. 4.1 в качестве примера приведены результаты измерения изотопов неона.  [c.112]

Результаты измерения изотопов неона  [c.112]

Этот метод с успехом применялся для разделения изотопов неона, аргона, азота, кислорода и углерода. Единственным газообразным соединением урана, которое можно использовать при разделении его изотопов методом газовой диффузии, является шестифтористый уран. Этот газ обладает сильными окислительными и коррозионными свойствами, и работа с ним требует серьезных мер предосторожности.  [c.186]

Проще всего было предположить, что в данном случае мы имеем дело с двумя изотопами неона.  [c.55]

Таким образом, были открыты изотопы неона. Если не считать олова, это были первые изотопы стабильного элемента. Более поздние исследования, развернутые особенно широко Астоном, показали, что почти все известные нам элементы представляют собой смеси изотопов.  [c.56]

Способов разделения урана-235 и урана-238 разработано немало. Чаще всего пользуются методом газовой диффузии. Суть его в том, что если через пористую перегородку пропускать смесь двух газов, то легкий будет проходить быстрее. Еще в 1913 году Ф. Астон таким путем частично разделил изотопы неона,  [c.92]

Одним из следствий учета квантовой величины кинетической энергии является то, что для кристалла изотопа неона Ые о наблюдается более высокое значение равновесной постоянной решетки, чем для кристалла Ые . За счет более высокого значения квантовой кинетической энергии решетка более легкого изотопа расширяется, поскольку при этом уменьшается кинетическая энергия. Экспериментальные значения постоянных решетки (экстраполированные к абсолютному нулю от 2,5 °К) таковы (17] 4,4644 А для Ые и 4,4559 А для Ые .  [c.125]

Экспериментальное установление характеристических парабол изотопов неона (Дж. Дж. Томсон).  [c.307]

Отсюда видно, что наблюдаемый сдвиг фаз зависит от коэффициентов, описывающих нелинейную поляризуемость активной среды tgx = Ini(a—P)/Re(a—р). В использованной нами естественной смеси изотопов неона вблизи максимума усиления что  [c.237]

Воспроизводимость тройных точек аргона, азота и метана, реализованных таким образом, составляла 0,1 мК. Для неона и криптона, однако, воспроизводимость несколько хуже, 0,2 мК. Причина, вероятно, состоит во влиянии изотопов этих двух газов. Для таких газов, как аргон, азот, кислород и водород, плато плавления проходит в очень малом температурном интервале, меньшем 0,5 мК, и поэтому легко заметить и воспроизвести плоскую часть плато. Это труднее сделать для таких газов, как неон и криптон, имеющих интервал плавления соответственно 0,8 и 1,5 мК и по этой причине обладающих несколько худшей воспроизводимостью в качестве температур реперных точек. Тройную точку ксенона следует отнести к другой категории, поскольку в этом случае интервал плавления больше 4 мК, что делает ее непригодной для использования в качестве реперной точки температурной шкалы. Это обусловлено большим количеством естественных изотопов, ни один из которых не является доминирующим, а также большим различием их атомных весов 29 % изотопов имеют атомный вес не более 129 г и 19 % — атомный вес свыше 134 г.  [c.164]

Неопределенность состава, связанная с наличием различных изотопов и примесей, вызывает необходимость использовать точки кипения (исчезающе малая доля пара) для водорода и неона и точку росы (исчезающе малая доля жидкости) для кислорода (см. разд. III).  [c.414]

Потери энергии звёзд на излучение компенсируются ядерным энерговыделением. Эволюция звёзд может быть охарактеризована как смена источников энерговыделения. Звёзды могут проходить стадии термоядерного горения водорода, гелия, углерода, кислорода, неона и г. д. до образования ядер из смеси изотопов Ге и N1. Если конкретная задача М. з. требует знания детального хим. состава, то на каждом интервале времени решаются системы ур-ний типа (1), учитывающие десятки изотопов и ядерных реакций. Г и расчёте эволюции звёзд в энерговыделении необходимо учесть изменение внутр. энергии со временем и работу сил давления (т. н. гравитационное энерговыделение е )  [c.176]

При более высоких темп-рах (Г 10 К) становятся возможными реакции горения углерода и кислорода с образованием изотопов элементов от неона до кремния. Во взрывном Н. сеть ядерных реакций (рис. 1), протекающих при Т 3-10 —101 в условиях термодина-мич. равновесия (т. н. -процесс), приводит к образованию железа и соседних с ним элементов в области  [c.364]

Появились свидетельства в пользу того, что изотопный состав Солнечной системы также не является столь однородным, как казалось раньше. Открыты аномалии (большинство из них па уровне долей процента) в распространённостях изотопов кислорода, неона, магния. Всё. это указывает на многообразие процессов, сформировавших вещество звёзд, галактик и Солнечной системы.  [c.264]

Детальные исследования влияния изотопического состава на теплопроводность были сделаны при очень низких температурах для кристаллов фторида лития ( ЫР — ЫР), гелия ( Не — Не) и неона ( N0 — 2 Ме). Кроме того, проводилось сравнение теплопроводностей кристалла, выращенного из германия, обогащенного до 95% изотопом Юе и кристалла естественного германия.  [c.124]

Имеется косвенное подтверждение правильности выбора скорости изотопического рассеяния, помимо совпадения экспериментальных и теоретических данных в этих экспериментах. Используя аналогичные методы анализа (см. ниже) для гелия и неона, нельзя пользоваться подходящими рэлеевскими значениями для скорости релаксации гелий и неон являются квантовыми кристаллами , в которых изотопы должны более существенно влиять на решетку, чем в кристалле Ь1Р. Таким образом, анализ позволяет обнаружить, когда рассеяние отличается от рэлеев-ского.  [c.127]

Неметаллы с высокой теплопроводностью 85, 86 Неон, изотопы 129 Нормальные моды линейной цепочки атомов 31—33  [c.282]

С момента появления первого масс-спектрографа Астона прошло более полувека. За это время создано большое количество конструкций лабораторных и промышленных приборов. Интересно отметить, что первый прибор Астона проработал в Кавендишской лаборатории более двадцати лет. Разрешающая способность прибора (около 75) обеспечила возможность работы с легкими элементами. Первые опыты проводили с неоном. Полученные масс-спектры дали вполне удовлетворительные доказательства, что он состоит из изотопов, массы которых есть целые числа, равные 20 и 22 а. е.м.  [c.54]

Следующий критерий состоит в непосредственной проверке правильности определения относительных интенсивностей компонентов путем сравнения экспериментально полученных значений (р ) с содержанием изотопов (с,) в исследуемых образцах (табл. 5). Видно, что во всех случаях наблюдается совпадение между определенными выше значениями относительных интенсивностей компонентов линий неона и магния с паспортными данными в пределах погрешности измерений.  [c.136]

Рассмотрим два идентичных опыта (проведенные на установке со стабилизированным аппаратным контуром) по исследованию контура линии Mgl 880,7 нм при природном содержании изотопов в образце. В этих опытах все параметры разряда, поддающиеся контролю, были одинаковыми сила разрядного тока 50 мА, давление неона 0,67 Па, диаметр полого катода 6,7 мм, его длина 40 мм. Перед каждым экспериментом полый катод из алюминия разбирался, его внутренняя поверхность полировалась, и на нее наносился слой окиси магния в количестве 10 мг.  [c.137]

Метод термодиффузии, применение которого для разделения изотопов урана оказалось невыгодным, успешно используется для разделения изотопов некоторых легких элементов — углерода, хлора, неона, аргона и т. д.  [c.189]

Следует отметить, что истинные кларки элементов и их изотопов являются функцией времени по причине радиоактивного распада элементов, различных ядерных процессов и перехода в мировое пространство легких газов — водорода, гелия, неона, возможно азота и некоторых других газообразных веществ. Последняя причина, вероятно, объясняет также малые кларки благородных газов с устойчивыми ядрами и четными порядковыми числами.  [c.187]

В 1963 году сотрудникам Лаборатории ядерных реакций удалось синтезировать наиболее тяжелый в то время изотоп 102-го элемента — 102. Его получили в результате бомбардировки мишени из урана-238 ионами неона-22 с энергией 112 Мэв.  [c.197]

Математически все очень просто, но полное слияние ядер плутония и неона с последующим распадом ядра 104 на изотоп «104 и четыре нейтрона происходит только в одном из нескольких миллиардов случаев.  [c.206]

Ядра 104-го элемента получаются только в том случае если после полного слияния ядер неона и плутония новое ядро выбрасывает одни нейтроны а чтобы получить изотоп с массовым числом 260, образовавшееся ядро должно выбросить четыре нейтрона — не больше и не меньше.  [c.207]

Атомы отдачи . Это атомы образовавшегося изотопа, вылетающие из мишени при обстреле ее пучком нейтронов или многозарядных ионов. В модельных опытах применялись мишени из окислов разных элементов в зависимости от того, какие атомы отдачи нужно было получить. Мишени наносились на алюминиевую подложку. Короткоживущие изотопы гафния и получались при облучении ионами неона естественной смеси изотопов самария.  [c.212]

В циклотроне облучали мишени из окиси плутония (95% Ри). Снарядами, как и в прошлых опытах, служили ускоренные ионы неона-22 с энергией от 110 до 125 Мэв именно при таких энергиях образуется наибольшее число атомов курчатовия. А энергия 119 Мэв соответствует максимуму образования ядер изотопа Ки в реакции с вылетом пяти нейтронов.  [c.217]

Таким образом, коллимационный метод дал важный вывод спонтанно делящийся изотоп с периодом полураспада около двух секунд образуется при полном слиянии ядер америция и неона,. Следовательно, в этих ядрах по 105 протонов  [c.227]

Изотопические сдвиги удобнее всего наблюдать на разделенных четных изотопах элементов, которые не обнаруживают сверхтонкой структуры. Такие сдвиги были, например, изучены Герцем [5 ] на смесях изотопов неона Ne2o и Ne s и Копферманом и Крюгером [ ] на смесях изотопов и в которых искусственно отношение изотопов было получено близким к 1 1, В табл, 116 эти экспериментальные данные для нескольких линий неона и аргона сравнены с величиной нормального сдвига, вычисленной по формуле (5), Как видно из таблицы, для линий нейтральных атомов наблюденные сдвиги не сильно отличаются от вычисленных значений для линий ионов наблюденные сдвиги относительно велики. Вообш.е, как правило, линии ионов обнаруживают большие сдвиги, чем линии нейтральных атомов. В некоторых случаях и для нейтральных атомов наблюденные сдвиги сильно отличаются от вычисленных значений Av . Так, для ряда линий видимой части спектра Мо1(Мо — Mo ) сдвиги в среднем равны Av = — 0,0126 см знак — означает, что линии более тяжелого изотопа сдвинуты в красную сторону спектра. Значение Avj, для этих линий получается равным -f-0,0020  [c.558]

Аналогичную серию измерений и их анализ по методу Каллуэя выполнили Кимбер и Роджерс [117] для неона. И в этом случае согласие рассчитанных и экспериментальных данных для всей области изотопических концентраций оказалось очень чувствительным к форме выражения для скорости релаксации за счет Ы-процессов однако здесь наилучшего согласия не получалось при выборе для скорости изотопического рассеяния такого выражения, как (8.1), Наблюдалось усиление рассеяния, определяемое отношением (1/тэкс)/(1Утдм), где числитель соответствует наилучшему совпадению с экспериментальными данными, а знаменатель представляет собой значение скорости релаксации при изменении только массы [выражение (8. 1)] это отношение лежит в пределах от 1,25 до 1,65. Вне этих пределов совпадение с экспериментальными результатами определенно становилось неудовлетворительным даже при использовании разных выражений для 1/ты. Отсюда был сделан вывод, что влияние изотопических примесей на решетку в неоне определенно нельзя свести только к изменению массы в узлах, замещенных атомами изотопа. Джонс [109] вычислил добавочное рассеяние для изотопов неона (кроме рассеяния вследствие изменения массы), возникающее из-за наличия протяженного поля напряжений вокруг изотопической примеси. В зависимости от исходных предположений найденное усиление скорости рассеяния составляло от 1,2 до 2,2 со средним значением 1,4.  [c.129]

Есть еще одна область, в которой масс-спектрометрические измерения оказались практически вне конкуренции. Речь идет об исследованиях в ядерной физике, относящихся к измерениям точных значений масс, дефектов, масс и распространенности изотопов элементов. Прошло уже более 40 лет после того, как английскому физику Астону [1] с помощью созданного им масс-спектрометра удалось впервые полностью разделить изотопы неона °Ne и Ne и тем самым доказать предположение Томсона и Содди о существовании изотопов.  [c.193]

Чтобы убедиться, что именно клин является основным дефектом используемого реального ИФП, проведено измерение рельефа зеркал по методу, предложенному в работе [44]. Исследуемая линия состоит из двух компонентов, принадлежащих изотопам неона (с относительной интенсивностью, соответствующей концентрациям pi = 0,909, р2 = 0,091) и с изотопным сдвигом 6i2 = 0,45. Дисперсионная полуширина этой линии определяется, кроме естественной полуширины, резонансным ушире-нием, обусловленным большим сечением передачи возбуждения для уровня 3sPj. В этом случае имеем L = Leer где  [c.114]

Влияние нулевых колебаний, хотя и не столь эффектное,, ощутимо и у других инертных газов. Нулевые колебания уменьшают энергию связи в кристаллическом состоянии на 28,. 10, 6 и 4% для Ne, Аг, Кг, X соответетвеннр. Квантовая поправка на нулевые колебания обратно пропорциональна массе атома, в результате чего различаются параметры решетки-изотопов инертных газов. Например, параметры решетки изотопов неона Ne ° и Ne равны 4,4644 и 4,4559 А.  [c.168]

Планк является творцом квантовой теории, Ган и Штрассман, а затем эмигрировавшие из Германии Фриш и Мейтнер открыли деление урана с попутным выделением огромного количества энергии, что послужило толчком к разработке всей урановой проблемы. Гейзенберг — теоретик с мировым именем, вместе с Герлахом и Дибнером он возглавлял в Германии всю работу по использованию энергии урана. Боте и Ляуе также имеют мировую известность. Герц в 1931 г. впервые добился полного разделения изотопов (неона), Арденне— крупнейший специалист в области электронной оптики, сконструировавший электронный микроскоп, непревзойденный по своей силе ни в Европе, ни в Америке.  [c.375]

Разработана теория этого метода, показывающая, что максимальное обогащение для алива этим методом равно 0,8% на ступень. Опыты по разделению аргон-азотной смеси против потока пара ртути, а также разделению изотопов неона подтвердили правильность теории. Была выбрана жидкость, устойчивая против алива (фтор-углеродная смазка), с которой были проведены опыты по разделению в стеклянном каскаде из десяти ступеней. Были проведены опыты на металлическом каскаде. Опыты на металлическом каскаде из десяти ступеней привели к обогащению на 3.6 %. против теоретических 8 %. Опыт был не закончен в связи с неполадками. Проф. Герцем было внесено существенное усовершенствование в этот метод — была найдена возможность самокаскадирования. Опыты, поставленные для разработки самокаскадирования, показали возможность получения замены десяти ступеней обычных одной ступенью с самокаскадированием. В настоящее время построены 3 таких прибора, которые должны быть собраны в каскад и исследованы. Сконструирован и частично построен такой же прибор большего масштаба, по производительности соответствующий примерно последней ступени каскада на 1 кг в сутки. Метод разрабатывается как конечный элемент диффузионного каскада для области концентраций 50-90%.  [c. 614]

В СССР, как и во многих других странах, во все возрастающем количестве ведется строительство атомных электростанций, вырабатывающих электрический ток и тепло для производственных и бытовых нужд. Атомные энергетические установки, заменяющие обычные паросиловые агрегаты и двигатели внутреннего сгорания, вводятся на морских транспортных судах и на кораблях военно-морского флота. Мощные источники ядерных излучений — ядерные реакторы и ускорители заряженных частиц — все шире используются в исследовательской практике и в промышленности для эффективного проведения технологических процессов. Широкое распространение получили радиоактивные изотопы, используемые как источники тепла в специальных генераторах электрического тока и как источники излучений в различных промышленных, исследовательских и медицинских приборах, аппаратах и установках. Не менее широко распространены стабильные изотопы ( тяжелая вода, изотопы урана, бора, азота, неона и многих других химических элементов), применяемые во многих областщ научных исследований, в промышленности и в медицинской практике.  [c.161]

НЕОН (Neon), Ne,— хим. элемент VIII группы перио-дич. системы элементов, ат. номер 10, ат, масса 20,179, относится к инертным газам. Природный Н. состоит из трёх стабильных изотопов (90,51%),  [c.321]

В свое время масс-спектрометрические измерения сыграли неоценимую роль в физических исследованиях, связанных с установлением точных значений атомных весов (масс). Фундаментальное подтверждение гипотезы о существовании изотопов обязано появлению способа пространственного разделения моноэнергетических заряженных частиц в магнитном поле по отнощению их массы к заряду. С 1919 по 1923 г. Астоном [3] было неопровержимо доказано существование изотопов у неона, лития, гелия, водорода, азота, криптона и других элементов. Позднее масс-спектрографическим методом были определены значения дефектов массы для дублетов на легких элементах. Затем, после появления приборов с высокой разрешающей способностью, Нир, Р. А. Де-мирханов и др. [4—7] провели точные измерения в области от стронция до рутения и от европия до золота,  [c. 5]

Иэльский университет усовершенствовал термодиффузионные методы выделения Не из природного гелия. Процесс осуществляется под давлением. Там же удалось выделить Аг , а также и Ые в концентрации 93,4%, тогда как в природном неоне изотоп Ые содержится в количестве 10%.  [c.189]

Как-то лет семь назад на мощном дубненском циклотроне У-300 облучили висмутовую мишень ускоренными ядрами неона. В ядерной реакции висмут+неон образовывались ядра легчайшего изотопа нептуния. Они испытывали К-захват ядро нептуния впитывало в себя один из электронов атомной оболочки и превращалось в уран. В некоторых случаях дочернее ядро урана оказывалось на высоком возбужденном уровне (проще говоря, у ядра оказывался большой избыток энергии),  [c.112]

При облучении америция-243 ионами неона-22 105-й элемент может образоваться только в случае полного слияния взаимодействующих ядер. Важно, что в этой и подобных ей реакциях вероятность образования искомого продукта чрезвычайно сильно зависит от энергии налетающей частицы изменение энергии ионов всего на 10% уменьшает выход продуктов реакции более чем в 10 раз. (Заметим тут же, что зависимость вероятности образования изотопа от энергии бвмбардирующих частиц называется функцией возбуждения ядерной реакции.)  [c.225]

Что такое воздух: естествознание для взрослых

Урок 1: что такое воздух

Итак, атмосферный воздух – это смесь газов, о чем уже было сказано выше. Однако это не полное определение, чтобы расширить его, обратимся к истории. В 1754 году шотландский физик и химик Джозеф Блэк в процессе нагревания белой магнезии обнаружил выделение «связанного воздуха», а именно это был столь популярный в нашем блоге 🙂 углекислый газ в воздухе. Получив СО2, мистер Блэк сделал еще одно очень важное открытие – состав воздуха, до этого считавшегося одним веществом, неоднороден.

Кстати, Джозеф Блэк изначально увлекался только гуманитарными науками, в частности философией. И если бы не твердая рука его отца и настоятельные рекомендации перейти к физике и химии, открытия могло бы и не быть.

Джозеф Блэк фактически показал дорогу другим ученым, которые друг за другом стали все больше расшифровывать состав атмосферы, вычислять кислород в воздухе и другие газы. А затем и сформировалось то самое определение, которое сегодня звучит так: воздух – это смесь газов, образующая атмосферу Земли. Основная функция воздуха – делать планету пригодной для дыхания и существования живых организмов. Для него создан федеральный закон Российской Федерации «Об охране атмосферного воздуха», а также атмосфера является источником инертных газов, которые добываются из воздуха путем сжижения. Итак, из каких газов состоит воздух?

Урок 2: Какие газы входят в состав воздуха

Оговоримся сразу, азот в воздухе занимает большую часть, однако и химический состав оставшейся доли весьма интересен и разнообразен. Если коротко, то список основных элементов выглядит следующим образом.

Однако дадим и небольшие пояснения по функциям этих химических элементов.

1.

Азот

Содержание азота в воздухе – 78% по объему и 75% по массе, то есть этот элемент доминирует в атмосфере, имеет звание одного из самых распространенных на Земле, и, кроме того, содержится и за пределами зоны обитания человека – на Уране, Нептуне и в межзвездных пространствах. Итак, сколько азота в воздухе, мы уже разобрались, остался вопрос о его функции. Азот необходим для существования живых существ, он входит в состав:

• белков;
• аминокислот;
• нуклеиновых кислот;
• хлорофилла;
• гемоглобина и др.

В среднем около 2% живой клетки составляют как раз атомы азота, что объясняет, зачем столько азота в воздухе в процентах объема и массы. Азот также является одним из инертных газов, добываемых из атмосферного воздуха. Из него синтезируют аммиак, используют для охлаждения и в других целях.

2. Кислород

Содержание кислорода в воздухе – один из самых популярных вопросов. Сохраняя интригу, отвлечемся на один забавный факт: кислород открыли дважды – в 1771 и 1774 годах, однако из-за разницы в публикациях открытия, почести открытия элемента достались английскому химику Джозефу Пристли, который фактически выделил кислород вторым. Итак, доля кислорода в воздухе колеблется около 21% по объему и 23% по массе. Вместе с азотом эти два газа образуют 99% всего земного воздуха. Однако процент кислорода в воздухе меньше, чем азота, и при этом мы не испытываем проблем с дыханием. Дело в том, что количество кислорода в воздухе оптимально рассчитано именно для нормального дыхания, в чистом виде этот газ действует на организм подобно яду, приводит к затруднениям в работе нервной системы, сбоям дыхания и кровообращения. При этом недостаток кислорода также негативно сказывается на здоровье, вызывая кислородное голодание и все связанные с ним неприятные симптомы. Поэтому сколько кислорода в воздухе содержится, столько и нужно для здорового полноценного дыхания.

3. Аргон

Аргон в воздухе занимает третье место, он не имеет запаха, цвета и вкуса. Значимой биологической роли этого газа не выявлено, однако он обладает наркотическим эффектом и даже считается допингом. Добытый из атмосферы аргон используют в промышленности, медицине, для создания искусственной атмосферы, химического синтеза, пожаротушения, создания лазеров и пр.

4. Углекислый газ

Углекислый газ составляет атмосферу Венеры и Марса, его процент в земном воздухе куда ниже. При этом огромное количество углекислоты содержится в океане, он регулярно поставляется всеми дышащими организмами, выбрасывается за счет работы промышленности. В жизни человека углекислый газ используется в пожаротушении, пищевой промышленности как газ и как пищевая добавка Е290 – консервант и разрыхлитель. В твердом виде углекислота – один из самых известных хладагентов «сухой лед».

5. Неон

Тот самый загадочный свет дискотечных фонарей, яркие вывески и современные фары используют пятый по распространенности химический элемент, который также вдыхает человек – неон. Как и многие инертные газы, неон оказывает на человека наркотическое действие при определенном давлении, однако именно этот газ используют в подготовке водолазов и других людей, работающих при повышенном давлении. Также неоново-гелиевые смеси используются в медицине при расстройствах дыхания, сам неон используют для охлаждения, в производстве сигнальных огней и тех самых неоновых ламп. Однако, вопреки стереотипу, неоновый свет не синий, а красный. Все остальные цвета дают лампы с другими газами.

6. Метан

Метан и воздух имеют очень древнюю историю: в первичной атмосфере, еще до появления человека, метан был в куда большем количестве. Сейчас этот газ, добываемый и используемый как топливо и сырье в производстве, не так широко распространен в атмосфере, но по-прежнему выделяется из Земли. Современные исследования устанавливают роль метана в дыхании и жизнедеятельности организма человека, однако авторитетных данных на этот счет пока нет.

7. Гелий

Посмотрев, сколько гелия в воздухе, любой поймет, что этот газ не относится к числу первостепенных по важности. Действительно, сложно определить биологическое значение этого газа. Не считая забавного искажения голоса при вдыхании гелия из шарика 🙂 Однако гелий широко применяется в промышленности: в металлургии, пищевой промышленности, для наполнения воздухоплавающих судов и метеорологических зондов, в лазерах, ядерных реакторах и т. д.

8. Криптон

Речь не идет о родине Супермена 🙂 Криптон – инертный газ, который в три раза тяжелее воздуха, химически инертен, добывается из воздуха, используется в лампах накаливания, лазерах и все еще активно изучается. Из интересных свойств криптона стоит отметить, что при давлении в 3,5 атмосферы он оказывает наркотический эффект на человека, а при 6 атмосферах приобретает резкий запах.

9. Водород

Водород в воздухе занимает 0,00005% по объему и 0,00008% по массе, но при этом именно он – самый распространенный элемент во Вселенной. О его истории, производстве и применении вполне можно написать отдельную статью, поэтому сейчас ограничимся небольшим списком отраслей: химическая, топливная, пищевая промышленности, авиация, метеорология, электроэнергетика.

10. Ксенон

Последний в составе воздуха, изначально и вовсе считавшийся только примесью к криптону. Его название переводится как «чужой», а процент содержания и на Земле, и за ее пределами минимальный, что обусловило его высокую стоимость. Сейчас без ксенона не обходятся: производство мощных и импульсных источников света, диагностика и наркоз в медицине, двигатели космических аппаратов, ракетное топливо. Кроме того, при вдыхании ксенон значительно понижает голос (обратный эффект гелию), а с недавнего времени вдыхание этого газа причислено к списку допингов.

Урок 3: Физические свойства воздуха

Как и у всякой смеси веществ, сегодня можно установить физические свойства воздуха.

Каким бы ни был состав воздуха, необходимо стараться исключать из него «химические добавки» от деятельности промышленности и по возможности вдыхать только чистый, свежий, и даже подогретый качественным бризером воздух в городе или первозданный – на природе. В любом случае, воздух – один из самых известных и малопонятных для не специалиста коктейлей, который необходим для жизни. На протяжении всей своей истории человечество неоднократно романтизировало образ воздушной стихии, превознося ее способность проникать сквозь границы и легкость, называя воздух символом свободы.

Дышите чистым и свободным от загрязнений воздухом и будьте здоровы!

Ядра и электроны образуют атомы

Поскольку положительные и отрицательные заряды взаимно притягиваются, атомные ядра, которые всегда заряжены положительно, будут притягивать отрицательно заряженные электроны.

Притянутый к ядру электрон не становится его частью, а вращается вокруг него по орбите на некотором удалении. Объясняется это тем, что электрон ведет себя скорее как волна, а не как частица. Так, водородное ядро, обладающее единственным положительным зарядом, захватывая подобным образом электрон, образует атом водорода. Внешне этот атом электрически нейтрален, так как отрицательный заряд электрона нейтрализует положительный заряд ядра. Ядро гелия, имеющее двойной заряд, должно притянуть два электрона для создания нейтрального атома, для ядра железа, имеющего атомный заряд 26, требуется 26 электронов, и, наконец, ядро урана (атомный заряд 92) обычно окружает себя 92 электорнами.

В принципе, атомное ядро может быть образовано из антипротонов и антинейтронов. Такое отрицательно заряженное ядро может быть окружено позитронами, а такой «антиатом» будет обладать точно такими же свойствами, что и обычная материя. Входя в контакт друг с другом, материя и антиматерия взаимно уничтожаются, высвобождая при этом огромное количеству энергии. Согласно некоторым теориям часть Вселенной состоит из антиматерии.

Теория, выдвинутая Нильсом Бором в 1913 году, включала в себя первое представление о строении атома. Согласно этой теории электроны движутся по круговым или эллиптическим орбитам вокруг ядра, некоторым образом подобно тому, как планеты вращаются вокруг Солнца. Однако существует большое различие между движением планет и движением электронов. Планета может двигаться на любом расстоянии от Солнца. Так, если бы скорость вращения Земли вокруг Солнца уменьшилась, Земля продвинулась бы на определенное расстояние по направлению к Солнцу и стала бы вращаться по новой орбите, удаленной от Солнца на расстояние, зависящее целиком от степени замедления. Замедляя или ускоряя движение Земли вокруг Солнца, можно заставить ее двигаться по любому эллипсу (соблюдая лишь единственное условие: фокус такой эллиптической орбиты должен приходиться на Солнце). Электроны же в атоме лишены столь неограниченной свободы выбора своей орбиты по причине того, что они ведут себя как волны, а последние должны укладываться в определенные волновые спектры.

Как уже упоминалось выше, свечение неоновой трубки обусловливается прохождением электрического тока через инертный газ неон, содержащийся в трубке. Ядро неона имеет атомный заряд 10 и, следовательно, обычно окружено десятью электронами. Если электрический ток проходит через газ, то это означает, что электроны принуждены двигаться через него и сталкиваются с атомами газа. При достаточно энергичном столкновении атом неона в результате может лишиться одного электрона и превратиться в положительно заряженный ион. Таким образом, ион неона состоял бы из атома неона и девяти электронов. Освободившийся электрон помогает проводить электрический ток через газ, но в конце концов его может захватить другой ион неона. Почему же ионы заряжены положительно? Да потому, что девять заключенных в них электронов не в состоянии нейтрализовать десять положительных единиц заряда ядра, вот почему электрическое поле иона притягивает соседние электроны.

К такой ионизации атома приводят лишь достаточно энергичные столкновения. Чаще всего в результате столкновения один из электронов, входящих в состав атома неона, отбрасывается со своей нормальной орбиты на новую орбиту, более удаленную от ядра. Такое явление называется возбуждением атома. Атом продолжает оставаться электрически нейтральным и имеет, в случае неона, 10 электронов; хотя один из них стал обладателем необычно большого запаса энергии в связи с увеличением его расстояния от ядра. Но уже через очень короткий промежуток времени этот электрон возвращается на свою нормальную орбиту, выделяя при этом излишнюю энергию в виде фотона. Фотон образуется всякий раз, когда электрон «перепрыгивает» с одной орбиты на другую. Свет, посылаемый газом при прохождении через него электрического тока, состоит из фотонов, выделяемых возбужденными атомами при возвращении их в нормальное состояние. Энергия фотонов, а стало быть, и энергия излучаемого света определяется разницей между энергетическими уровнями двух орбит. Если эта разница очень мала, мы имеем красный свет, характеризуемый длинными волнами, несколько большая разница дает желтый и зеленый свет более короткой волны, а еще большая разница — синий или фиолетовый свет еще более короткой волны. Посредством точного измерения длины волны излучаемого света мы можем собрать очень ценную информацию о различных энергетических состояниях, в которых может находиться атом. Ясный красный свет неоновой лампы помогает нам сделать правильный выбор при покупке зубной пасты, физику же он повествует об атомной структуре неона.

Различные орбиты, на которые может перейти электрон при возбуждении атома, таким образом, характеризуются различными энергетическими состояниями. Свет, излучаемый при каждом переходе с одной орбиты на другую, называется спектральной линией; каждая такая линия имеет специфический цвет. Сложные по строению атомы могут излучать тысячи, а иногда и десятки тысяч различных спектральных линий и, естественно, как и все сложное, трудно поддаются анализу. Чтобы понять устройство атома, необходимо начать с анализа простейшего атома, а именно с атома водорода, вокруг ядра которого вращается всего лишь один электрон. Обычно этот электрон вращается по круговой орбите в непосредственной близости от ядра — диаметр орбиты составляет одну десятимиллионную миллиметра. Анализируя спектр, излучаемый газом водорода при пропускании через него электрического тока, мы можем рассчитать орбиты, по которым движется электрон при возбужденном состоянии атома. В результате такого анализа удалось установить, что расстояние от орбиты до ядра может быть в 4, 9, 16 или 25 раз больше нормального расстояния между ядром и орбитой; но оно не может превышать это расстояние в 5, 8 или 13 раз.

Поначалу трудно было понять, почему электрон может вращаться лишь по определенным орбитам, а не вообще на любом расстоянии от ядра — наподобие планеты, вращающейся вокруг Солнца. Разгадать эту загадку удалось с открытием волновой природы электрона. Рассматривая элементарные частицы, мы уже отмечали, что электрон иногда напоминает частицу, но наряду с этим он обладает и другими свойствами, которые заставляют его вести себя подобно волне. Оперируя исключительно малыми размерами, подобно размерам атомов, мы убеждаемся, что волновые свойства столь же ярко выражены, как и корпускулярные, а потому и не совсем точным будет утверждение, что электрон движется по определенной орбите. Электрон, движущийся вокруг атомного ядра, скорее можно представить себе как электрический заряд, который пульсирует, колеблется, вращаясь вокруг ядра. Вот почему задача по расчету движения электрона в атоме не чужда акустическим проблемам: как колеблется струна, или, какие звуки, тона можно извлечь из свистка.

Открытие волновой природы электрона послужило толчком к усовершенствованию классической механики Ньютона, в результате чего возникла квантовая механика, или волновая механика. Квантовая механика сосредоточивает свое внимание на волновой природе электрона, в то время как классическая механика рассматривает электрон как частицу. При рассмотрении крупных тел, таких, как планеты или даже метеоры или снаряды, можно ограничиться их корпускулярной природой, поскольку, если тела достаточно крупны, их волновая природа совершенно незаметна. Но если мы изучаем мельчайшие частицы, наподобие электрона, и имеем дело с размерами порядка размеров атома, волновая природа проявляется настолько сильно, что мы должны пользоваться квантовой механикой.

С развитием этой новой отрасли науки стало возможным полное описание свойств атома водорода. Но, к сожалению, модель атома, предложенная квантовой механикой, настолько абстрактна, что просто невозможно получить его графическую картину, поскольку малозаметные и необычные явления, происходящие внутри атома, не могут быть описаны посредством аналогов из повседневной жизни. Если мы намерены сделать попытку дать наглядное изображение атома, то мы должны быть готовы столкнуться с Тем фактом, что по меньшей мере в некотором отношении эта картина будет очень обманчивой. Желая подчеркнуть корпускулярную природу электрона, мы придем к атомной модели Бора, в которой электроны рассматриваются как частицы, движущиеся по некоторым определенным орбитам и могущие перепрыгивать с одной орбиты на другую, испуская при этом один фотон. С другой стороны, мы можем выделить волновую природу электрона и рассматривать различные состояния атома как основной тон и обертоны колебаний электрона.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Как легко определять свойства элементов и их соединений — Российская газета

Не так уж часто удается написать заметку о том, что не просто войдет в школьные учебники будущего, а станет одной из базовых картинок-иллюстраций. Химики из Сколковского института науки и технологий Артем Оганов и Захед Алахъяри придумали и рассчитали, как расположить химические элементы в порядке постепенного изменения их химических свойств. Такая последовательность удобнее, чем таблица Менделеева, для предсказания твердости, стабильности, намагниченности и других свойств элементов и их соединений. О том, как было сделано и что значит это отрытые, «Коту» рассказал профессор Сколтеха Артем Оганов.

Артем Оганов — кристаллограф-теоретик, создатель ряда новых материалов, а главное, методов, которые позволяют открывать новые материалы. Решил считавшуюся нерешаемой задачу предсказания кристаллической структуры вещества на основе его химического состава. Создал программу USPEX, способную предсказывать устойчивые химические соединения по набору исходных элементов. Один из самых цитируемых в мире ученых.

Я хорошо помню, как мне пришло в голову решение этой задачи. Мы с семьей садились в самолет. У меня четверо детей, и все они расположились у меня на голове и прочих частях тела и к тому же продолжали непрерывно двигаться. Опытные родители знают, что сопротивляться этому бессмысленно, а беспокоиться неразумно. Поэтому мой мозг перестал метаться, анализируя внешние сигналы, и застыл, сфокусировавшись в одной точке. Точка эта оказалась на спинке впередистоящего кресла. Там-то и начал проступать основной график будущей работы. Я вдруг увидел, что элементы таблицы Менделеева не размазаны равномерно в пространстве своих свойств, а, как звезды в Галактике, расположены более-менее на плоскости.

Эта проблема волновала меня последние 15 лет. В 1984 году британский физик Дэвид Петтифор опубликовал работу, в которой ввел понятие менделеевских чисел, — с их помощью он сгруппировал элементы в порядке изменения их химических свойств. В таблице Менделеева свойства элементов меняются скачками. Так, после самого химически активного неметалла фтора идет инертный неон, а сразу за ним — активнейший металл натрий. Можно ли найти вариант, при котором рядом бы стояли похожие по свойствам элементы?

Петтифор предложил решение — выстроил элементы в некоторой последовательности, приписав им некие числа Менделеева. Но как приписал, не объяснил. И тем более не объяснил, какой у них физический смысл. Эти числа не расчет, а произвол, хотя и основанный на наблюдениях за свойствами бинарных соединений — веществ, состоящих из двух разных атомов. Скажем, если NaCl и KCl похожи, то и натрий с калием должны стоять рядом. Все это время ученые модифицировали и улучшали менделеевские числа, но что это такое, так никто и не объяснил.

У химических элементов есть разные характеристики, которые влияют на их свойства. Прежде всего размер атома (его радиус), валентность, поляризуемость*, электроотрицательность**. Но валентность — параметр непостоянный, у разных элементов могут быть разные валентности, а мы неоднократно открывали химические соединения, которые с точки зрения привычных представлений о валентности не могли бы существовать. Но существуют. Поляризуемость очень сильно коррелирует с электроотрицательностью.

^{*Поляризуемость — способность атома или молекулы становиться электрически полярными во внешнем электромагнитном поле. Поляризуемость показывает, насколько легко может возникнуть заряженная частица (ион) или новая химическая связь.}

^{**Электроотрицательность — способность атома оттягивать электроны других атомов в химических соединениях. Самая высокая степень электроотрицательности у галогенов и сильных окислителей (F, O, N, Cl), низкая — у активных металлов (Li, Na, K).}

Получается, что для определения фундаментальных свойств атомов можно использовать только атомный радиус и электроотрицательность. И если по оси Х — радиус, а по оси Y — электроотрицательность, мы получаем плоскость, на которой сильно вытянутым облаком располагаются элементы. Внутри этого облака, воспользовавшись несложным математическим приемом, можно провести линию, вдоль которой элементы встанут в порядке максимально плавного изменения свойств.

Так мы открыли физический и химический смысл менделеевских чисел: это наилучшее представление всех химических свойств атома одним числом. Но мы предложили не только объяснение, но и улучшенную версию чисел Менделеева, в которой нет места субъективности — только расчеты на основе фундаментальных характеристик атомов. Мы назвали это «Универсальной последовательностью элементов», по-английски Universal Sequence Of Elements, сокращенно USE. И действительно, наша последовательность удобна в применении: она предсказывает свойства химических соединений лучше, чем петтифоровские менделеевские числа и их позднейшие модификации.

Если расположить элементы на осях, то на плоскости будут бинарные соединения — молекулы и кристаллы, состоящие из двух типов атомов. Мы обнаружили, что на этом поле — его можно назвать химическим пространством — возникают области соединений с близкими свойствами, например твердостью кристаллов, магнетизмом, энергией связи. Известно, например, что алмаз, состоящий только из углерода, — самый твердый из кристаллов. А как искать другие твердые вещества? По соседству с алмазом в его химическом пространстве.

Улучшенные менделеевские числа помогут находить новые соединения с полезными свойствами и смогут прояснить некоторые вопросы, связанные с привычной таблицей Менделеева. Например, уже сейчас можно ставить точку в споре, где должен находиться водород: над литием или над фтором. Согласно менделеевским числам, водород ближе к галогенам, чем к щелочным металлам.

Ссылка: Zahed Allahyari and Artem R. Oganov, Nonempirical Definition of the Mendeleev Numbers: Organizing the Chemical Space: J. Phys. Chem. C 2020, 124, 43, 23867-23878.

Универсальная последовательность элементов (USE)

Журнал «Кот Шрёдингера»

Как вычисляются числа Менделеева

Универсальная последовательность элементов определяется их проекцией на линию, обозначенную синим цветом. Журнал «Кот Шрёдингера»

НЕОН: Компоненты и материалы неонового производства

Разновидности стекла

В неоновом производстве применяются стеклянные трубки различных типов. Одни используются непосредственно для огневой обработки и изготовления неоновых трубок, другие — для вспомогательных целей, таких, например, как подсоединение изделий к откачному посту для вакуумирования и т.д. Важные для нас параметры следующие: наружный диаметр, длина, толщина стенки, химический состав стекла, физические свойства. Мы сознательно не упоминаем здесь цвет свечения люминофора, нанесенного на стенки трубки, так как это тема отдельного материала, сейчас речь идет только о стекле. Ведущими компаниями — производителями трубок, о продукции которых пойдет речь, являются:
EGL (США),
TECNOLUX (Италия),
MASONLITE (Великобритания),
GLOSTERTUBE (Италия).

В обработке, для производства деталей, применяются трубки с наружным диаметром 8, 10, 12, 15 мм, в особых случаях — 7, 18 мм. Диаметр трубки определяется исходя из требуемого габарита детали, сложности и размеров эскиза, по которому неонщик производит обработку трубки. Детали, реализующие самые мелкие, ювелирные шрифты и изображения, изготавливаются из трубки диаметром 10 мм, реже — 7 и 8 мм.

При выборе диаметра также играет роль необходимая яркость свечения детали. О последнем следует сказать особо.

Дело в том, что чем меньше диаметр трубки, тем большее напряжение пробоя необходимо для возникновения в трубке тлеющего разряда. Требуемое давление, под которым производится заполнение трубки газом, также увеличивается с уменьшением диаметра. Увеличивается и количество теплоты, выделяемое в процессе разряда.

Поэтому напряжение питания тонкой трубки выше, чем более толстой такой же длины. То есть количество электроэнергии, потребляемой единицей длины трубки, возрастает с уменьшением ее диаметра.

Но, с другой стороны, по закону сохранения энергии, должно увеличиваться и количество энергии выделяемой. И здесь мы приходим к нелогичному на первый взгляд, но от того еще более важному выводу — чем меньше диаметр трубки, из которой изготовлена деталь, тем выше яркость свечения этой детали при постоянном значении рабочего тока.

Если в предыдущей статье мы установили, что яркость свечения трубки напрямую зависит от силы тока, то сейчас, сравнивая трубки различных диаметров, уместно сделать для этого случая поправку, введя понятие плотности тока как удельного значения силы тока на единицу площади сечения трубки. При постоянной плотности тока яркость свечения трубки также неизменна (конечно, при прочих равных условиях). Установлены соотношения яркости свечения для трубок различных диаметров. Они различаются в зависимости от применяемого люминофора (т.е. цвета свечения), но порядок соотношений примерно одинаков.

Из вышесказанного напрашивается и обратный вывод — чем больше диаметр трубки, тем большим должен быть ее рабочий ток для обеспечения требуемой яркости свечения детали. Этот факт, а также особенности огневой обработки и некоторые другие условия экономического характера и определили наиболее распространенные диаметры трубок, применяемых в неоновом производстве — 10, 12 и 15 мм. Детали из трубок диаметром 7 и 8 мм требуют большего напряжения питания, поэтому необходимо увеличивать количество трансформаторов — при работе они сильно нагреваются. Их применение ограничено, как правило, особыми интерьерными работами.

Трубки диаметром 18 мм (а иногда и 20 мм) широко распространены в Европе и используются для подсветки контуров зданий, крышных установок, там, где деталь несложно изогнута или вообще прямая. Реже они применяются для изготовления деталей в виде букв. Однако для обеспечения требуемой яркости таких трубок необходимо устанавливать их рабочий ток на уровне 60-80 мА, особенно в условиях холодного климата. Это связано с особым поведением паров ртути в трубках при низких температурах (о чем мы подробнее поговорим ниже). Поэтому в России трубки такого диаметра не получили широкого распространения, за исключением различных вариантов прозрачных (без люминофора) трубок, заполненных неоном и не содержащих ртути, при этом деталь, как мы помним, имеет красно-оранжевое свечение.

Трубки диаметром 5 мм используются при вакуумной обработке готовых деталей для их подсоединения к откачному посту. Эти трубки часто именуются <штенгельным стеклом>.

Поставляемые производителями трубки имеют несколько стандартов длины. Наиболее распространены из них два — 1,22 и 1,52 м. Причина выбора этих дробных чисел проста — обе величины составляют целое число футов — 4′ и 5′ соответственно.

Полутораметровые трубки выпускаются компаниями TECNOLUX и GLOSTERTUBE, для США более близок стандарт 1,22 м. В последнее время EGL также начала выпуск трубок длиной 1,5м. Компания MASONLITE производит трубки длиной и 1,22, и 1,5 м. Полутораметровая трубка представляется более удобной, так как позволяет делать меньшее число деталей и спаек при работе с контурами, имеющими значительную погонную длину. Это дает возможность экономить время и расходовать меньше электродов. В то же время трубка длиной 1,22 м более компактна при перевозке и работе. Добавим, что выпускаются трубки длиной 2, а порой и 3 м, но они служат только для производства прямых деталей, например для подсветки зданий. Безусловно, удельное количество операций и расходуемых электродов на погонный метр готовой детали здесь рекордно низкое, однако вся экономия сводится на нет сложностями изготовления, транспортировки и монтажа таких громоздких и хрупких деталей. На данный момент большинство российских неонщиков предпочитают трубки длиной 1,5м.

Толщина стенки трубок EGL, MASONLITE и GLOSTERTUBE составляет 1,5 мм для всех диаметров больше 8 мм и 1 мм — для диаметров 5,7,8 мм. У продукции компании TECNOLUX толщина стенки всех трубок составляет 1,3 мм. Эта величина может колебаться в пределах — 0,05-0,2 мм. Такой незначительный разброс практически не ощущается в работе. Другое дело, если толщина стенки отдельно взятой трубки является непостоянной, например колеблется по длине от 0,9 до 1,2 мм. Этот негативный фактор приводит к появлению неоднородности физических свойств стекла, неравномерному прогреву, усиливает остаточные механические напряжения в стекле после его остывания и в конечном итоге может привести к самопроизвольному разрушению готовой детали. Впрочем, среди продукции известных производителей такие отклонения практически не встречаются.

На процесс обработки стекла в немалой степени влияют и свойства самого материала, определяемые его химическим составом. Об этом наш дальнейший рассказ.

В основе состава стекла, как известно, лежит аморфная (не кристаллическая) структура, состоящая из молекул оксида кремния SiO2, оксидов и силикатов различных, как правило, щелочных, щелочноземельных и редкоземельных металлов. Аморфная структура определяет такие свойства стекла, как отсутствие строго определенной температуры плавления, т.е. стекло постепенно размягчается и достаточно плавно переходит в жидкое состояние. То же можно сказать и об обратном процессе. При нагреве до определенной температуры оно становится пластичным, при дальнейшем повышении температуры образует жидкий расплав. В таблице 1 представлен химический состав разных видов стекла.

ТАБЛИЦА 1: Химический состав (% по весу)

Как видно, специальные стекла отличаются различными добавками, модифицирующими их свойства. Как уже упоминалось, большое распространение в неоновом производстве получило стекло, содержащее в качестве такой добавки оксид свинца РbО, для краткости именуемое <свинцовым стеклом>. Из него производят трубки компании EGL и GLOSTERTUBE. Стекло, поставляемое компанией TECNOLUX, свинца не содержит, поэтому называется <бессвинцовым>. MASONLITE производит трубки из стекла различных составов.

Вышеизложенное сравнение относится к трубкам из прозрачного стекла, цвет свечения которых определяется люминофором, нанесенным на их внутренние стенки, или цветом свечения самого газа, если люминофор не применяется. Но все указанные производители выпускают помимо прозрачных трубки из так называемого цветного стекла. В его состав включены примеси, подцвечивающие стекло в объеме определенным цветом. Такие трубки также производятся как с люминофором, так и <чистыми>. Применение цветного стекла позволяет достигнуть большей насыщенности цвета свечения детали. Цветное стекло изготавливается на базе бессвинцового путем добавления колорирующих компонентов.

Нас интересуют, главным образом, те физические свойства стекла, которые влияют на его <поведение> при огневой обработке. Их значения для различных видов стекла варьируются и приведены в таблице 2. Как уже упоминалось, свинцовое стекло легче поддается обработке, как говорят неонщики, оно <мягче>. Параметры цветного стекла зависят от его цвета. Это объясняется тем, что колорирующие (подцвечивающие) примеси по-разному влияют на свойства материала.

ТАБЛИЦА 2

Точка размягчения — это температура стекла, при которой становится возможным его формование, т. е. изменение геометрической формы в результате механических воздействий. Точка отжига и точка деформации определяют диапазон температурной обработки стекла (отжига). Отжиг необходим для ликвидации внутренних напряжении в стекле. Остановимся на этом вопросе подробнее.

Если говорить о твердых материалах, хорошо проводят тепло те вещества, молекулярное строение которых образует кристаллические решетки, где электроны могут свободно перемещаться. Теплопроводность металлов высока, еще выше она у алмаза. Что касается аморфных структур, к которым относится и стекло, то их теплопроводность гораздо хуже. Именно по причине плохой теплопроводности стекла в нем возникают внутренние механические напряжения при переходе из жидкого состояния в твердое. Различные участки стекла неравномерно изменяют свои геометрические размеры в процессе нагрева и охлаждения, вследствие чего возникает внутреннее давление разных участков друг на друга. Напряжения отсутствуют в расплавленном стекле, где его частицы могут свободно перемещаться, но они возникают в процессе затвердевания. Если остывание происходит с большой скоростью, вероятность возникновения остаточных напряжений очень высока, так как процесс происходит неравномерно, а частицы, быстро теряя подвижность, не успевают перераспределиться под воздействием возникающих давлений. Это приводит к самопроизвольному разрушению изделия или к его чрезмерной хрупкости. Процедура отжига необходима именно для ликвидации внутренних напряжений. Для этого стекло нагревают до температуры, близкой к температуре размягчения, при этом, с одной стороны, частицы перераспределяются и напряжения исчезают, а с другой — температура не столь высока и изделие сохраняет свою форму. После этого стекло достаточно медленно остужают.

Коэффициент температурного расширения играет важную роль, когда приходится спаивать между собой трубки, сделанные из различных видов стекла. Это происходит гораздо чаще, чем может показаться на первый взгляд. Дело в том, что электроды, наиболее известные и популярные, изготовлены преимущественно из свинцового стекла, и когда необходимо сделать деталь из бессвинцового стекла с применением этих электродов (а это происходит постоянно), как раз имеет место спайка стекла двух разных типов. Та же ситуация возникает, когда в составе одной детали должны быть фрагменты разных цветов. Не всегда их можно реализовать из одного типа стекла. Но производители позаботились и об этом, и, как видно из таблицы 2, коэффициенты линейного расширения у разных типов стекла отличаются очень незначительно. Поэтому при изменении температуры окружающей среды и, как следствие, самой детали последняя останется целой. Если бы этот коэффициент для разных типов стекла сильно (более чем на 5-10%) различался, места спаек непременно разрушились бы при нагреве или охлаждении.

Люминофоры

В предыдущей мы уже уделяли внимание люминофорам, коснувшись общих принципов их использования. Теперь перейдем к рассмотрению конкретных, предлагаемых производителями, цветовых оттенков.

Компания-изготовитель трубок присваивает конкретному оттенку цвета люминофора наименование на английском языке, а иногда и номер. Говоря об этих названиях, условимся в дальнейшем для краткости употреблять термин цвет трубки, имея в виду, конечно же, оттенок цвета свечения ее люминофора, а никак не цвет стекла, из которого эта трубка сделана.

Единство в наименованиях и характеристиках цветов трубок в мире во многом относительно и стандарта здесь нет. Трубки разных производителей, например EGL и TECNOLUX, с одинаковым названием, скажем blue (голубой), имеют разный оттенок свечения. Бывает и обратная ситуация — трубки идентичного цвета могут называться по-разному. Поэтому каждый производитель предоставляет свою палитру цветов выпускаемых трубок в виде полиграфических изображений, так называемых раскладок с обязательным указанием названия цвета. В том числе изображаются цвета свечения трубок из цветного стекла, как с люминофором, так и <чистых>. Часто раскладка отдельно отображает цвета свечения одних и тех же люминофоров при заполнении разными газами (неоном и аргоном с ртутью).

Раскладки дают не совсем верное представление о реальном свечении трубки, так как оттенок цвета никогда не может точно передать оттенок света. Дополнительные искажения вносят и дефекты полиграфии. Но, тем не менее, раскладки вполне пригодны для предварительного выбора и сравнения оттенков и используются повсеместно.

<Живые> палитры от производителя — комплекты настоящих трубок с устройствами питания — менее распространены. Как правило, их изготавливают непосредственно на неоновых производствах из приобретенных трубок и используют для окончательного выбора цвета.

Названия цвета, присваиваемые производителем, дополняются словесными образами, чтобы усилить меру отражения конкретного оттенка. Например: coral pink (коралловый розовый), lemon yellow (лимонный желтый), forest green (лесной зеленый), citrus orange (цитрусовый оранжевый), ruby red (рубиновый красный) и даже salmon rose (лососевый розовый).

Для удобства работы с трубками разных марок существуют таблицы взаимозаменяемости, в которых отражено соответствие спектров свечения люминофоров различных цветов и производителей.

Особым образом обозначается оттенок белого света. Видимый белый свет занимает лишь малую часть спектра и состоит из смеси излучений. Это, по крайней мере, стандартное объяснение. На самом деле белого света как такового не существует, просто человеческий глаз устроен так, что приписывает белый цвет смеси излучений с различными длинами волн, входящих в состав света, излучаемого тем или иным источником. Рассмотрим этот момент детально, ибо именно здесь постоянно возникает множество вопросов и проблем.

Для обозначения оттенка белого света используется понятие цветовой температуры. Оно заимствовано из области цветной фотографии, где было введено как попытка количественно охарактеризовать степень <теплоты> или <холодности> оттенка света. Понятие цветовой температуры описывается простым примером. Если электрокалорифер включить в сеть в затемненной комнате, то вначале его спираль не будет видна. По мере нагрева она становится тускло-красной, а затем ярко-оранжевой. Если увеличить мощность, подводимую к спирали, то она может стать почти белой, как электрическая лампочка. Для удобства описания используют температурную шкалу Кельвина (К). Среднее значение цветовой температуры полуденного солнца равно 5000 К, цветовая температура дневного света принята равной 5500 К. Вышеупомянутая лампа накаливания <теплее>, ее температура — 3200 К.

Трубки белого свечения, выпускаемые разными производителями, имеют диапазон от 2000 до 8500 К. Цветовая температура обязательно (за редким исключением, например у MASONLITE) указывается в наименовании цвета трубки, которое состоит из названия цвета, дополненного образной характеристикой. Например: Snowhite 6500 К — снежно-белый с цветовой температурой 6500 К. Этот оттенок относится к <холодным> белым цветам. Или Warm White 2800 К — теплый белый, 2800 К. По мере <потепления> белый свет приобретает все более красные или желтые оттенки, и самые теплые цвета уже кажутся не белыми, а розовыми (точно так же, как очень холодные кажутся голубыми). В неоновом производстве о таких трубках говорят не иначе, как о белых, коль скоро в их названии присутствует английское слово . Названия оттенков белого у разных производителей могут различаться при одинаковой цветовой температуре. Например, цвет Snowhite 6500 К взят из спецификации EGL; у TECNOLUX он называется Spectra 6500 К № 1, а компания GLOSTERTUBE производит трубки Standard White, имеющие все ту же цветовую температуру 6500 К.

У тех же <холодных> белых трубок производства перечисленных выше компаний, несмотря на одинаковую температуру (6500 К), оттенки белого света несколько различаются. Особенно это заметно при совместном использовании, когда детали, сделанные из трубок разных марок, расположены рядом. То же самое относится и к другим оттенкам, хотя имеются и совпадения. Например, <теплый> белый оттенок трубки TECNOLUX Warm White 2800 К № 44 идентичен таковому у трубки MASONLITE Warm White, что делает их взаимозаменяемыми.

Электроды

Сказать, что электрод играет важную роль в работе неоновой трубки, значит не сказать ничего. Пожалуй, нет другого компонента неонового производства, который одновременно оказывает влияние на такое большое количество параметров конечного изделия. Яркость свечения детали, стабильность ее работы, срок службы, удобство и скорость изготовления, наконец, количество отходов производства — все это определяется парой маленьких металлических цилиндров с проводками, расположенных с торцов готовой детали.

Электроды для неонового производства выпускаются, как правило, теми же компаниями, что и трубки. Широкое распространение получили электроды всех вышеназванных производителей, кроме GLOSTERTUBE.

Устройство электродов разных марок очень сходно и несложно. Металлический стакан, являющийся собственно электродом, расположен в стеклянной колбе, от него отходит токоотвод U-образной формы, одновременно являющийся фиксатором стакана в колбе. Токоотвод выполнен из никелевой или платинитовои проволоки и закреплен к стакану сварной точкой. Верхняя часть токоотвода запрессована в так называемой лопатке. Внутри лопатки к торцам обоих <усов> токоотвода приварены отрезки витого проволочного жгута, которые выходят из лопатки и играют роль соединительных контактов. Благодаря такой многожильной конструкции контакты имеют повышенную гибкость и не склонны к обламыванию у основания, как это бывает с одножильными проводниками.
На фото видны электроды, из лопаток которых выходит отрезок стеклянной трубки. Это так называемые откачные электроды (их еще называют открытыми, штенгельными). Данный отвод служит для сообщения с внутренним пространством готовой детали при ее вакуумировании, заполнении газом, а если необходимо, то и подачи в деталь порции ртути. По окончании операций отрезок определенным образом глушится. Любая деталь имеет один откачной электрод с трубкой-отводом, а другой, называемый глухим или закрытым, соответственно без трубки. До появления откачных электродов в определенном месте детали делали отверстие путем точечного нагрева стекла, после чего припаивали к нему отрезок штенгельной трубки. Это увеличивало трудоемкость неонового производства.

Далее рассмотрим процесс работы электрода. Тлеющий разряд в трубке был рассмотрен в предыдущей статье, и роль в нем электрода с точки зрения теории более или менее ясна. Вспомним, что при питании детали переменным током оба ее электрода поочередно являются катодами, вследствие чего происходит распыление их материала. Этот процесс приводит к нескольким негативным результатам, отрицательно влияющим на потребительские свойства готовой детали.

Распыленный металл оседает на стенках трубки вблизи электрода. Через некоторое время там образуется зона коричневого, а затем черного налета, и светопропускная способность стекла в этом месте стремится к нулю. Кроме того, легким коричневым налетом покрывается изнутри вся деталь, и от этого яркость ее свечения уменьшается. Но еще более ощутимое падение яркости происходит за счет истощения материала электрода. Ввиду уменьшения площади его поверхности при неизменном рабочем токе температура электрода возрастает, что приводит к еще более интенсивному распылению. В конце концов деталь выходит из строя.

Каковы же конструкционные способы борьбы с распылением металла электродов? Прежде всего — их форма. В принципе, тлеющий разряд в трубке возможен при разных формах электрода — от плоской пластики до тонкой иглы. Однако не зря мы еще в предыдущей статье на иллюстрации тлеющего разряда изобразили электроды в виде цилиндров. Такая конструкция определена в результате долгих экспериментов, которые проводились с газоразрядными приборами на рубеже позапрошлого и прошлого веков, и обеспечивает наименьшее распыление металла. Это полый цилиндр с глухим закругленным торцом. В нем реализуется эффект концентрации напряженности поля внутри цилиндра, когда ионы газа взаимодействуют только с внутренней поверхностью электрода — так называемый эффект полого катода. В наше время такую форму имеют все электроды, применяемые в неоновом производстве.

Дополнительной мерой, препятствующей распылению, служит керамическая втулка, вмонтированная в стакан электрода. Принцип ее действия следующий. Как мы помним, поток ионов, двигаясь навстречу катоду, бомбардирует его металл. Самым первым на пути этого потока оказывается острая кромка стакана электрода. Фронтальная площадь поверхности кромки ничтожно мала, и на эту поверхность приходится большое количество бомбардирующих ионов, что приводит к значительному местному нагреву. Поэтому распыление металла происходит преимущественно с кромки электрода, в то время как его средняя часть <работает> значительно меньше.
Керамическая втулка, будучи электрически нейтральной, механически отсекает поток ионов от кромки, перераспределяя его на внутреннюю поверхность электрода. Нагрев и распыление металла происходит более равномерно, а срок службы электрода увеличивается. До сих пор выпускаются электроды без керамической втулки, где острая кромка стакана завальцовывается, однако большинство рекламных компаний давно отказались от их использования.

Интенсивность распыления металла с поверхности электрода сильно зависит и от режима его работы. Основным параметром является плотность тока, определяемая как удельное значение силы тока, протекающего через электрод, на единицу площади рабочей поверхности. Напомним, что при данной форме электрода рабочей является только внутренняя поверхность стакана. Диаметр стакана в большой степени ограничивается диаметром колбы электрода, которая в свою очередь должна соответствовать диаметру трубки, к которой этот электрод будет приварен. Поэтому при необходимости сделать электрод, рассчитанный на больший рабочий ток в пределах данного диаметра трубки, приходится увеличивать его длину. Чрезмерное наращивание длины приводит к тому, что электрод как несветовая часть трубки становится слишком заметным и приходится принимать сложные меры по его маскировке. Потому популярные электроды имеют длину не более 60-80 мм, а производители добиваются больших рабочих токов, увеличивая его плотность за счет применения при изготовлении стакана различных прогрессивных материалов и покрытий.

К материалу электрода предъявляется несколько важных требований. Во-первых, уже упомянутая устойчивость к распылению, во-вторых, низкое газоотделение, в-третьих, инертность к образованию соединений со ртутью. Ртуть мы будем подробно рассматривать ниже, здесь же отметим, что она имеет свойства вступать в реакцию с другими металлами и образовывать устойчивые соединения — амальгамы. При подобной реакции с материалом электрода последний разрушается, при этом расходуется и ртуть, яркость свечения трубки падает.

Сегодня электроды изготавливаются с применением современных технологий и новейших активирующих составов. Толщина стенки стального стакана составляет около 0,8 мм. Используется никелирование, а также нанесение слоя перекиси бария, танталовой пасты. Эти составы обладают высокой эмиссионной способностью, защищают металл от распыления и устойчивы к воздействию ртути. Именно благодаря такой технологии рабочая плотность тока электродов составляет вышеуказанные 3-8 мА/см2.

Газы и ртуть

Основные газы неонового производства — неон и аргон — мы уже рассматривали в предыдущей статье. Вспомним, что эти газы отличаются плотностью и спектром свечения во время тлеющего разряда. Их физические свойства близки к свойствам идеального газа. Диапазон температур в трубке в самом экстремальном варианте имеет границы от -50 до +50 С. При постоянном объеме газа в трубке его давление будет изменяться пропорционально температуре, его максимальное процентное изменение не превысит 45%. При этом вспомним, что мы выбрали самый критический диапазон рабочих температур. На практике же процентное изменение давления газа в трубке при колебаниях температуры не превышает 20%.

Пары ртути, используемой в трубках для получения УФ-излучения, по своим свойствам существенно отличаются от газов. Но прежде несколько слов о самой ртути.

Ртуть, Hg (hydrargirum), — жидкий металлический элемент побочной подгруппы II группы периодической системы элементов, член семейства цинка — Zn, Cd, Hg. Символ ртути происходит от греческого слова, означающего <жидкое серебро>.

Свойства ртути
Атомный номер: 80
Атомная масса: 200,59
Температура плавления: -38,87 С
Температура кипения: 356,6 С
Плотность: 13,546 г/см3
Содержание в земной коре: 0,00005% (масс.)

Ртуть — серебристый металл, единственный из металлов жидкий при обычной температуре. Она положительно реагирует с металлами и образует с ними соединения и сплавы, которые называются амальгамами.

Обычно амальгамы образуются уже при простом контакте металлов с ртутью. Особенно легко ртуть образует амальгаму золота, из-за чего не следует допускать контакта с ней золотых изделий. Ряд металлов не образуют амальгам, среди них железо и никель. Эти металлы, как известно, применяются при производстве электродов.

Именно такие свойства ртути, как жидкое состояние и способность образовывать насыщенные пары даже при отрицательных температурах, определили ее использование в неоновых трубках. Как видно из свойств ртути, при температуре ниже -38,87 C ртуть переходит в твердое состояние, однако это не значит, что эксплуатация неоновых трубок при таких температурах невозможна. Во время тлеющего разряда должно выделяться некоторое количество тепла, достаточное для того, чтобы температура внутри трубки достигла точки (показателя) плавления ртути и образования ее паров.

Вернемся к вопросу о свойствах паров ртути. В том же, выбранном нами выше диапазоне температур, где давление аргона или неона меняется максимум на 40%, давление паров ртути может изменяться в 10 000 (!) раз. В результате при снижении температуры все большее количество ртути перестает участвовать в процессе ионизации и конденсируется на стенках трубки, интенсивность УФ-излучения снижается, яркость свечения трубки падает. Причем это явление наблюдается не только при <заполярных> жестоких морозах, но и при околонулевых температурах. Сам собой напрашивается вывод — необходимо увеличить количество тепла, выделяемое при работе неоновой трубки, чтобы она как бы прогревала сама себя. Существует несколько способов добиться этого. Первый, самый явный, — увеличить рабочий ток неоновой трубки. При этом тепловая мощность, выделяемая в трубке, увеличится пропорционально квадрату силы тока.

В странах с холодным климатом преобладают неоновые вывески с рабочим током 40 мА и более. Однако, когда необходимое значение тока превышает 80-100 мА, нужны специальные электроды больших размеров, да и трансформаторы, рассчитанные на такой ток, также имеют немалую массу и внушительные габариты.
Другим способом увеличения тепла является увеличение сопротивления, что также даст прирост мощности при неизменном рабочем токе. Сопротивление ионизированного газа зависит от массы атомного ядра. Для заполнения люминофорных трубок, которым суждено работать в условиях холодного климата, вместо чистого аргона лучше использовать смесь газов — неона с аргоном, а иногда и с добавкой гелия. Ниже приведены стандартные составы подобных смесей.

Варианты смесей:

Чистый аргон — 100% Аг

№ 50/В10 — 80% Аг, 20% Ne

К-4 или Н-Газ — 25% Аг, 75% Ne

В17 — 20% Аг, 80% Ne

№ 20 — 20% Аг, 78% Ne, 2% Не

Alaska mix — 20% Аг, 68% Ne, 12% Не

Самая распространенная из них — так называемая смесь К-4, состоит из 75% неона и 25% аргона. Нет, это не ошибка, применяемая вместо чистого аргона смесь, почти полностью состоит из неона! Благодаря этому трубка во время работы выделяет достаточно тепла для поддержания нужного количества ртути в парообразном состоянии даже в условиях суровых морозов. Конечно, это не означает, что, используя К-4, можно сколь угодно уменьшать силу тока — в тех краях, где столбик термометра имеет пагубную привычку опускаться до отметки -30 С и ниже, рабочий ток должен составлять не менее 40 мА. Это касается трубок диаметром 15 мм. Выше было отмечено, что количество выделяемой теплоты у тонких трубок диаметрами 10 и 12 мм больше, поэтому для них сила тока в тех же условиях может составлять 25 мА.

У внимательного читателя сразу возникнет вопрос — а зачем вообще в таком случае нужен аргон? Почему нельзя заправить трубку чистым неоном с добавкой ртути и получить как УФ-излучение, необходимое для возбуждения люминофора, так и достаточное количество тепла, выделяемого при работе детали? Ответ кроется в особом механизме ионизации паров ртути, о котором мы вскользь упомянули в предыдущей статье. Суть его состоит в том, что, в отличие от атома газа, атом ртути имеет значительную массу (это все-таки металл, хотя и в парообразном состоянии). Поэтому столкновение электрона с нейтральным атомом ртути не может привести к ионизации последнего, по крайней мере, при тех скоростях разгона электронов, которые имеют место в неоновой трубке. Атом ртути ионизируется в результате соударения не с электронами, а с ионами газа, имеющими значительно большую массу. Но даже ионы неона и гелия слишком легки для устойчивого протекания этого процесса. Энергия импульса, достаточная для ионизации атома ртути, выделяется только при столкновении последнего с тяжелым ионом аргона (или с еще более тяжелыми ионами криптона и ксенона). Поэтому некоторое количество аргона обязательно должно присутствовать в смеси, иначе ртуть в трубке не будет выполнять своей функции — испускания УФ-излучения.

По этому поводу возникает законный вопрос — если с использованием ртути связано так много проблем, нельзя ли обойтись вообще без нее? Все попытки полностью исключить этот капризный, вредный и недешевый металл заканчивались неудачей. По интенсивности УФ-излучения в тлеющем разряде пары ртути не имеют себе равных, оставляя далеко позади инертные газы. На данный момент существует только один способ отказаться от применения ртути, да и то в особых случаях. Это — применение газа ксенона.

Ксенон, пятый, самый тяжелый инертный газ (не считая радиоактивного радона) в тлеющем разряде излучает свечение крайнего УФ-диапазона, а в видимом спектре имеет темно-лиловый оттенок свечения. Сопротивление ионизированного газа при тлеющем разряде у ксенона самое низкое из всех инертных газов, поэтому при его свечении выделяется весьма незначительное количество теплоты. Интенсивность УФ-излучения ксенона выше, чем у аргона и неона, дополнительно ее можно увеличить, повышая рабочий ток неоновой трубки. Однако даже в этом случае яркость свечения люминофора будет ниже, чем при использовании ртути. В тех случаях, когда нет необходимости в высокой яркости вывески, ксенон вполне пригоден для использования. При этом реализуются все преимущества, которые дает исключение ртути — нечувствительность неоновой вывески к морозам, ускорение процесса производства, повышение экологической чистоты работ, наконец, ремонтопригодность деталей (даже незначительно поврежденные детали, содержащие ртуть, к повторным стеклодувным работам не допускаются и ремонту не подлежат). Особые перспективы имеет замещение ксеноном паров ртути в производстве деталей для декоративного оформления интерьеров. Здесь небольшая яркость из недостатка превращается в необходимое требование, особенно это касается жилых помещений. То же самое можно сказать про меньшее выделение тепла при использовании ксенона. Большим плюсом является также исключение опасности проникновения паров ртути в помещение при повреждении трубки.

Следует отметить, что оттенок свечения ксенона в видимом спектре отличается от такового у аргона, что приводит к появлению разных цветов свечения одних и тех же люминофоров. Кроме того, ксенон весьма недешев, так как его содержание в воздухе, из которого он добывается (как и все инертные газы), в 900 раз ниже, чем неона и в 600 тысяч раз (!) ниже, чем аргона.

Инертные газы и смеси для неонового производства выпускаются в стеклянных колбах или металлических баллонах. Основные производители все те же — EGL, ТЕС-NOLUX, MASONLITE. Колбы и баллоны приспособлены для герметичного подсоединения к откачным постам. В колбах объемом от 1,5 до 5 л газ находится под давлением ниже атмосферного, но выше, чем необходимо для заполнения трубок. В баллонах газ заправлен под давлением, превышающим атмосферное. В последнем случае в том же объеме находится гораздо большее количество газа, что делает баллон более практичным в использовании. В то же время колба более универсальна в плане подсоединения к различным (даже самодельным) стеклянным откачным постам. Оно может выполняться как посредством простого припаивания отводной трубки колбы к ответной трубке поста, так и соединением с помощью различных уплотнений. При этом, если необходимо, диаметр отводной трубки можно изменять, напаивая на нее отрезки переходных трубок. Для подсоединения баллонов используются штуцерные резьбовые соединения строго определенных типоразмеров.

Требования, предъявляемые к чистоте   газов,   весьма   высоки. Поставляемые смеси, как и чистый неон и аргон, содержат не более 10-5 относительной массы различных примесей, в основном это пары воды.

Все вышеперечисленные компании производят ртуть высокой степени очистки. Она поставляется в специальных тюбиках из особого ударопрочного стекла. Масса фасовки ртути в тюбиках 250-450 г.

автор Афанасьев А.
журнал «Вывески Реклама OUTDOOR» №9 2003 год

Информация об элементе

Ne Neon: факты, свойства, тенденции, использование и сравнение — Периодическая таблица элементов

Неоновая история

Элемент неон был открыт Моррисом Трэверсом в
1898 г. в Соединенном Королевстве
.
Неон
получил свое название от греческого neos, что означает «новый».

Неоновое присутствие: изобилие в природе и вокруг нас

В таблице ниже показано содержание неона во Вселенной, на Солнце, в метеоритах,
Земная кора, океаны и тело человека.

Кристаллическая структура неона

Твердотельная структура Neon — Face Centered Cubic.

Кристаллическую структуру можно описать с точки зрения ее элементарной ячейки. Единичные клетки повторяются в
три
объемное пространство для формирования конструкции.

Параметры ячейки

Элементарная ячейка представлена ​​в терминах ее параметров решетки, которые являются длинами ячейки
края
Постоянные решетки ( a , b и c )

и углы между ними Углы решетки (альфа, бета и гамма).

Положения атомов внутри элементарной ячейки описываются набором положений атомов (
x _i , y _i , z _i ), измеренные от опорной точки решетки.

Свойства симметрии кристалла описываются понятием пространственных групп. Все возможное
симметричное расположение частиц в трехмерном пространстве описывается 230 пространственными группами
(219 различных типов или 230, если хиральные копии считаются различными.

Атомные и орбитальные свойства неона

атома неона имеют 10 электронов и
структура электронной оболочки [2, 8] с атомарным символом (квантовыми числами) ¹ S ₀ .

Оболочечная структура неона – количество электронов на единицу энергии
уровень

Электронная конфигурация основного состояния неона — нейтральная
Неоновый атом

Электронная конфигурация основного состояния атома нейтрального неона
[Он] 2с2 2п6.Часть конфигурации неона, которая эквивалентна благородному газу
предшествующий период, обозначается аббревиатурой [He]. Для атомов с большим количеством электронов это
нотация может стать длинной, поэтому используется сокращенная нотация. Это важно, поскольку это
валентные электроны 2s2 2p6, электроны в
внешняя оболочка, определяющая химические свойства элемента.

Полная электронная конфигурация нейтрального неона

Полная электронная конфигурация основного состояния для атома неона, Полная электронная конфигурация

1с2 2с2 2п6

Атомная структура неона

Атомный радиус

неона составляет 38 пм, а его ковалентный радиус — 69 пм.

Атомный спектр неона

Химические свойства неона:
Энергии ионизации неона и сродство к электрону

Электронное сродство неона равно 0 кДж/моль.

Энергия ионизации неона

Энергии ионизации неона

см. в таблице ниже.

Номер энергии ионизации	Энтальпия — кДж/моль
1	2080. 7
2	3952.3
3	6122
4	9371
5	12177
6	15238
7	19999
8	23069.5
9	115379.5
10	131432

Физические свойства неона

Физические свойства неона см. в таблице ниже.

Плотность	0,9 г/л
Молярный объем	22. 4218888889 см3

Упругие свойства

Твердость неона — испытания для измерения твердости элемента

Электрические свойства неона

Неон не относится к электричеству. Ссылаться на
Таблица
ниже для электрических свойств неона

Неоновые свойства тепла и проводимости

Магнитные свойства неона

Оптические свойства неона

Акустические свойства неона

Тепловые свойства неона — энтальпии и
термодинамика

Тепловые свойства Neon

см. в таблице ниже.

Энтальпии неона

Изотопы неона — ядерные свойства неона

Изотопы родия.Встречающийся в природе неон имеет
3 стабильный изотоп —
20Не, 21Не, 22Не.

Изотоп	Масса изотопов	% Изобилие	Т половина	Режим затухания
16Не ​​
17Не
18Ne
19Не
20Не		90. 48%	Стабильный	Н/Д
21Не		0.27%	Стабильный	Н/Д
22Не		9. 25%	Стабильный	Н/Д
23Ne
24Не
25Не
26Не
27Не
28Не
29Не
30Не
31Не
32Не
33Ne
34Не

Нормативно-правовое регулирование и здоровье – Параметры и рекомендации по охране здоровья и безопасности

Поиск по базе данных

Список уникальных идентификаторов для поиска элемента в различных базах данных химических реестров

Изучите нашу интерактивную периодическую таблицу

Сравнение элементов периодической таблицы

Информация об элементе

Ne Neon: факты, свойства, тенденции, использование и сравнение — Периодическая таблица элементов

Неоновая история

Элемент неон был открыт Моррисом Трэверсом в
1898 г. в Соединенном Королевстве
.Неон
получил свое название от греческого neos, что означает «новый».

Неоновое присутствие: изобилие в природе и вокруг нас

В таблице ниже показано содержание неона во Вселенной, на Солнце, в метеоритах,
Земная кора, океаны и тело человека.

Кристаллическая структура неона

Твердотельная структура Neon — Face Centered Cubic.

Кристаллическую структуру можно описать с точки зрения ее элементарной ячейки. Единичные клетки повторяются в
три
объемное пространство для формирования конструкции.

Параметры ячейки

Элементарная ячейка представлена ​​в терминах ее параметров решетки, которые являются длинами ячейки
края
Постоянные решетки ( a , b и c )

и	б	в
442. 9	442,9	442,9 вечера

и углы между ними Углы решетки (альфа, бета и гамма).

Положения атомов внутри элементарной ячейки описываются набором положений атомов (
x _i , y _i , z _i ), измеренные от опорной точки решетки.

Свойства симметрии кристалла описываются понятием пространственных групп. Все возможное
симметричное расположение частиц в трехмерном пространстве описывается 230 пространственными группами
(219 различных типов или 230, если хиральные копии считаются различными.

Атомные и орбитальные свойства неона

атома неона имеют 10 электронов и
структура электронной оболочки [2, 8] с атомарным символом (квантовыми числами) ¹ S ₀ .

Оболочечная структура неона – количество электронов на единицу энергии
уровень

Электронная конфигурация основного состояния неона — нейтральная
Неоновый атом

Электронная конфигурация основного состояния атома нейтрального неона
[Он] 2с2 2п6.Часть конфигурации неона, которая эквивалентна благородному газу
предшествующий период, обозначается аббревиатурой [He]. Для атомов с большим количеством электронов это
нотация может стать длинной, поэтому используется сокращенная нотация. Это важно, поскольку это
валентные электроны 2s2 2p6, электроны в
внешняя оболочка, определяющая химические свойства элемента.

Полная электронная конфигурация нейтрального неона

Полная электронная конфигурация основного состояния для атома неона, Полная электронная конфигурация

1с2 2с2 2п6

Атомная структура неона

Атомный радиус

неона составляет 38 пм, а его ковалентный радиус — 69 пм.

Атомный спектр неона

Химические свойства неона:
Энергии ионизации неона и сродство к электрону

Электронное сродство неона равно 0 кДж/моль.

Энергия ионизации неона

Энергии ионизации неона

см. в таблице ниже.

Физические свойства неона

Физические свойства неона см. в таблице ниже.

Упругие свойства

Твердость неона — испытания для измерения твердости элемента

Электрические свойства неона

Неон не относится к электричеству. Ссылаться на
Таблица
ниже для электрических свойств неона

Неоновые свойства тепла и проводимости

Магнитные свойства неона

Оптические свойства неона

Акустические свойства неона

Тепловые свойства неона — энтальпии и
термодинамика

Тепловые свойства Neon

см. в таблице ниже.

Энтальпии неона

Изотопы неона — ядерные свойства неона

Изотопы родия.Встречающийся в природе неон имеет
3 стабильный изотоп —
20Не, 21Не, 22Не.

Изотоп	Масса изотопов	% Изобилие	Т половина	Режим затухания
16Не ​​
17Не
18Ne
19Не
20Не		90. 48%	Стабильный	Н/Д
21Не		0.27%	Стабильный	Н/Д
22Не		9. 25%	Стабильный	Н/Д
23Ne
24Не
25Не
26Не
27Не
28Не
29Не
30Не
31Не
32Не
33Ne
34Не

Нормативно-правовое регулирование и здоровье – Параметры и рекомендации по охране здоровья и безопасности

Поиск по базе данных

Список уникальных идентификаторов для поиска элемента в различных базах данных химических реестров

Изучите нашу интерактивную периодическую таблицу

Сравнение элементов периодической таблицы

Неон (Ne) — Химические свойства, воздействие на здоровье и окружающую среду

Неон был открыт Уильямом Рамзи и Моррисом Трэверсом в 1898 году.

Неон — второй по легкости благородный газ, его цвет красновато-оранжевый в вакуумной газоразрядной трубке и в неоновых лампах. Холодопроизводительность гелия более чем в 40 раз больше, чем у жидкого гелия, и в три раза больше, чем у жидкого водорода (в расчете на единицу объема). В большинстве случаев это менее дорогой хладагент, чем гелий.

Несмотря на то, что для большинства практических целей неон является инертным элементом, в лаборатории он может образовать экзотическое соединение с фтором. Точно неизвестно, существует ли это или какое-либо другое соединение неона в природе, но некоторые данные свидетельствуют о том, что это может быть правдой.Ионы Ne ⁺ , (NeAr) ⁺ , (NeH) ⁺ и (HeNe ⁺ ) также наблюдались с помощью оптических и масс-спектрометрических исследований. Кроме того, неон образует неустойчивый гидрат.

Применение

Красновато-оранжевый цвет, излучаемый неоновым светом, широко используется для изготовления рекламных вывесок. Неон также обычно используется для этих типов огней, хотя на самом деле многие другие газы используются для получения различных цветов света.Другие области применения неона включают индикаторы высокого напряжения, разрядники молний, ​​трубки для измерения волн и телевизионные трубки. Неон и гелий используются для создания типа газового лазера.

Сжиженный неон коммерчески используется в качестве экономичного криогенного хладагента.

Неон в окружающей среде

Хотя неон является четвертым по распространенности элементом во Вселенной, только 0,0018% объема земной атмосферы составляет неон.

Неон обычно встречается в виде газа с молекулами, состоящими из одного атома неона.Неон — это редкий газ, который содержится в атмосфере Земли в количестве 1:65 000.

Воздействие неона на здоровье

Пути воздействия: Вещество может проникать в организм при вдыхании.

Риск при вдыхании: При нарушении герметичности эта жидкость очень быстро испаряется, вызывая перенасыщение воздуха с серьезным риском удушья в закрытых помещениях.

Последствия воздействия: Вдыхание: Простое удушье.Кожа: При контакте с жидкостью: обморожение. Глаза: При контакте с жидкостью: обморожение.

Вдыхание: Этот газ инертен и классифицируется как простое удушающее средство. Вдыхание чрезмерных концентраций может привести к головокружению, тошноте, рвоте, потере сознания и смерти. Смерть может наступить в результате ошибок в суждениях, спутанности сознания или потери сознания, которые препятствуют самоспасению. При низкой концентрации кислорода потеря сознания и смерть могут наступить в считанные секунды без предупреждения.

Действие простых удушающих газов пропорционально степени, в которой они уменьшают количество (парциальное давление) кислорода во вдыхаемом воздухе.Содержание кислорода в воздухе может снизиться до 75% от его нормального процентного содержания до того, как разовьются заметные симптомы. Это в свою очередь требует наличия простого удушающего средства в концентрации 33% в смеси воздуха и газа. Когда простой удушающий агент достигает концентрации 50%, могут появиться выраженные симптомы. Концентрация 75% смертельна за считанные минуты.

Симптомы: Первыми симптомами простого удушья являются учащенное дыхание и недостаток воздуха. Умственная активность снижена, мышечная координация нарушена.Позднее суждение становится ошибочным, и все ощущения притупляются. Часто возникает эмоциональная нестабильность и быстро наступает утомление. По мере прогрессирования асфиксии возможны тошнота и рвота, прострация и потеря сознания и, наконец, судороги, глубокая кома и смерть.

Неон — редкий атмосферный газ, поэтому он нетоксичен и химически инертен. Неон не представляет угрозы для окружающей среды и не может оказать никакого воздействия, потому что он химически неактивен и не образует соединений.

Экологический ущерб, причиняемый этим элементом, не известен.

Назад к периодической таблице

Элемент Неон— Атом Неона

Общие
Имя, символ, номер	Неон, Неон, 10
Химическая серия	Благородные газы
Группа, период, блок	18 (VIIIA), 2 , стр
Плотность, твердость	0. 8999 кг/м 3 (273 К) , NA
Внешний вид	бесцветный
Атомные свойства
Атомный вес	20.1797 а.е.м.
Атомный радиус (расч.)	нет данных (38) pm
Ковалентный радиус	69 вечера
Радиус Ван-дер-Ваальса	154 вечера
Электронная конфигурация	[He]2s 2 2p 6
e — на уровень энергии	2, 8
Степени окисления (оксид)	0 (неизвестно)
Кристаллическая структура	Кубическая грань с центром
Физические свойства
Состояние вещества	газ (немагнитный)
Температура плавления	24. 56 К (-415,5 F)
Температура кипения	27,07 К (-410,9 F)
Молярный объем	13,23 10 -6 м 3 /моль
Теплота парообразования	1,7326 кДж/моль
Теплота плавления	0,3317 кДж/моль
Давление паров	нет данных
Скорость звука	435 м/с при 273.15 К
Разное
Электроотрицательность	нет данных
Удельная теплоемкость	103 Дж/(кг*К)
Электропроводность	нет данных
Теплопроводность	0. 0493 Вт/(м*К)
1 st потенциал ионизации	2080,7 кДж/моль
2 nd потенциал ионизации	3952,3 кДж/моль
3 rd потенциал ионизации	6122 кДж/моль
4 -й потенциал ионизации	9371 кДж/моль
5 -й потенциал ионизации	12177 кДж/моль
6 -й потенциал ионизации	15238 кДж/моль
7 й потенциал ионизации	19999.0 кДж/моль
8 -й потенциал ионизации	23069,5 кДж/моль
СИ единицы и STP используются, если не указано иное.

Примечательные характеристики

Неон — второй по легкости благородный газ, светится красновато-оранжевым цветом.
в вакуумной разрядной трубке и имеет более чем в 40 раз более высокую холодопроизводительность.
емкость жидкого гелия и три
раз больше, чем у жидкого водорода (на
в расчете на единицу объема).В большинстве приложений это меньше
более дорогой хладагент, чем гелий. Неон имеет самый интенсивный
разряд при нормальных напряжениях и токах всех редких
газы.

Приложения

Красновато-оранжевый цвет, который излучает неон в неоновом свете,
широко используется для изготовления рекламных вывесок. Также используется «неон».
как правило, для этих типов огней, когда на самом деле многие
другие газы используются для получения различных цветов света. Другое использование:

• индикаторы высоковольтные,
• разрядники молниезащитные,
• трубки волномера,
• телевизионные трубки.
• Неон и гелий используются для создания типа газового лазера.

Сжиженный неон коммерчески используется в качестве экономичного криогенного
хладагент.

История

Neon (греч. neos , что означает «новый») был открыт
Уильям Рамзи и Моррис Трэверс в 1898 году.

Возникновение

Неон обычно встречается в виде газа с молекулами
состоящий из одного атома неона. Неон редкий газ, который
содержится в атмосфере Земли в количестве 1 части на 65 000 и составляет
получают переохлаждением воздуха и его фракционной перегонкой
из полученной криогенной жидкости.

Соединения

Несмотря на то, что неон для большинства практических целей является инертным
элемент, он может образовывать экзотическое соединение с фтором в лаборатории. неизвестно
наверняка, если это или какое-либо соединение неона существует в природе
но некоторые данные свидетельствуют о том, что это может быть правдой. Ионы,
Ne ⁺ , (NeAr) ⁺ , (NeH) ⁺ и
(HeNe ⁺ ) также наблюдались в оптических
и масс-спектрометрические исследования.Кроме того, неон образует
неустойчивый гидрат.

Изотопы

Неон имеет три стабильных изотопа: Ne-20 (90,48%), Ne-21 (0,27%).
и Ne-22 (9,25%). Ne-21 и Ne-22 являются нуклеогенными и их
вариации хорошо понятны. Напротив, Не-20 не
известное как нуклеогенное, и причины его изменения в
Земля горячо обсуждалась.Основные ядерные реакции
которые генерируют изотопы неона, это испускание нейтронов, альфа-распад
реакции на Mg-24 и Mg-25 с образованием Ne-21 и Ne-22,
соответственно. Альфа-частицы происходят из ряда урана.
цепочки распада, в то время как нейтроны в основном производятся вторичными
реакции альфа-частиц. Чистый результат дает тенденцию
в сторону более низкого отношения Ne-20/Ne-22 и более высокого отношения Ne-21/Ne-22, наблюдаемого
в богатых ураном породах, таких как граниты.Изотопный анализ
обнаженных земных пород продемонстрировал космогенный
производство Не-21. Этот изотоп образуется в результате расщепления
реакции на Mg, Na, Si и Al. Проанализировав все три изотопа,
космогенная составляющая может быть выделена из магматического неона
и нуклеогенный неон. Это говорит о том, что неон будет полезен
инструмент для определения возраста поверхностных пород, подвергшихся космическому воздействию
и метеориты.

Подобно ксенону, содержание неона наблюдается в образцах вулканических
газы обогащены Ne-20, а также нуклеогенным Ne-21,
относительно содержания Ne-22. Изотопный состав неона
эти образцы из мантии представляют собой неатмосферный источник
неона. Компоненты, обогащенные Ne-20, были отнесены к
экзотические первичные компоненты редкого газа на Земле, возможно
представляющий солнечный неон.Повышенное содержание Ne-20 также было
найдены в алмазах, далее
предполагая наличие солнечного неонового резервуара на Земле.

Артикул

Внешние ссылки

Неон

Химический элемент неон классифицируется как благородный газ и неметалл. Он был открыт в 1898 году Уильямом Рамзи и Моррисом Трэверсом.

Зона данных

Показать больше, в том числе: Теплота, Энергия, Окисление,
Реакции, Соединения, Радиусы, Проводимости

Атомный объем:	16,7 см 3 /моль
Структура:	fcc: гранецентрированный куб
Удельная теплоемкость	0,904 Дж г -1 К -1
Теплота плавления	0,3317 кДж моль -1
Теплота распыления	0 кДж моль -1
Теплота парообразования	1. 7326 кДж моль -1
1 ст энергия ионизации	2080,6 кДж моль -1
2 nd энергия ионизации	3952,2 кДж моль -1
3 rd энергия ионизации	6121,9 кДж моль -1
Сродство к электрону	–
Минимальная степень окисления	0
Мин.общее окисление нет.	0
Максимальная степень окисления	0
Макс. общее окисление нет.	0
Электроотрицательность (шкала Полинга)	–
Объем поляризуемости	0,396 Å 3
Реакция с воздухом	нет
Реакция с 15 M HNO 3	нет
Реакция с 6 М HCl	нет
Реакция с 6 М раствором NaOH	нет
Оксид(ы)	нет
Гидрид(ы)	нет
Хлорид(ы)	нет
Атомный радиус	38 часов
Ионный радиус (1+ ион)	–
Ионный радиус (2+ ион)	–
Ионный радиус (3+ ион)	–
Ионный радиус (1-ион)	–
Ионный радиус (2-ионный)	–
Ионный радиус (3-ионный)	–
Теплопроводность	0. 05 Вт м -1 К -1
Электропроводность	–
Температура замерзания/плавления:	-248,57 или С, 24,53 К

Свечение, которое так взволновало Рамзи и Трэверса, исходит от неона. Неоновый газ на этом изображении также возбужден — ионизирован и излучает свет.

Неоновый газ «открывается» с помощью нескольких тысяч вольт, необходимых для его ионизации.

Открытие неона

Др.Дуг Стюарт

Неон был обнаружен в 1898 году Уильямом Рамзи и Моррисом Трэверсом в Университетском колледже Лондона.

Это был не первый раз, когда Рамзи открыл новый элемент.

В 1894 году он и лорд Рэлей открыли аргон. Затем, в 1895 году, Рамзи получил первый в мире образец гелия. (Клив и Лангле независимо друг от друга также получили гелий.)

Рамзи знал, что элемент должен находиться между гелием и аргоном в периодической таблице. Но как он мог его найти?

Обнаружив гелий в радиоактивном минерале, Рамзи подумал, что он сможет найти новый элемент в другом таком же минерале. Он и Трэверс провели некоторое время, работая с рядом полезных ископаемых, безуспешно пытаясь вытеснить часть еще не обнаруженного газа. ⁽¹⁾

Зная историю химии, Рамзи знал, что иногда один новый элемент может скрывать другой. Например, Берцелиус обнаружил церий в минерале, который стал известен как церит. Несколько лет спустя Мосандер, один из бывших учеников Берцелиуса, продолжавший изучать церит, открыл новый элемент лантан. Лантана все время присутствовала в церите, но Берцелиус не нашел его.Рамзи задавался вопросом о возможности обнаружения небольших количеств неуловимого нового элемента, скрывающегося в одном из его более ранних открытий, аргоне.

Рамзи и Трэверс заморозили образец аргона с помощью жидкого воздуха. Затем они медленно испаряли аргон при пониженном давлении и собирали первый выделившийся газ.

Чтобы получить спектр газа, Рамзи приложил высокое напряжение к газу в вакуумной трубке, и мы можем с полным основанием предположить, что его рот раскрылся при увиденном.

Трэверс позже прокомментировал: «Пылающий малиновый свет из трубки рассказал свою собственную историю, и это было зрелище, на котором можно было остановиться и никогда не забыть… На данный момент фактический спектр газа не имел ни малейшего значения, ни для чего в мире. дал свечение, как мы видели. ⁽²⁾

Это был первый раз, когда кто-либо видел свечение неонового света. Рамзи назвал недавно открытый элемент «неон», что в переводе с греческого означает «новый».

Интересные факты о неоне

• 0,0018% атмосферы Земли состоит из неона.
• Несмотря на то, что неон относительно редко встречается на нашей планете, он является пятым по распространенности элементом во Вселенной.
• Если бы вы могли собрать весь неон из комнат типичного нового дома в Соединенных Штатах, вы бы получили 10 литров (2 галлона) неонового газа. ^(3),(4)
• Неон образуется в звездах с массой в восемь и более земных солнц. Ближе к концу своей жизни эти звезды вступают в фазу сжигания углерода, а также производят кислород, натрий и магний. (Для производства кислорода звездам нужна масса «всего» пяти наших солнц.) ^{(5), (6)}
• Неон не имеет стабильных соединений.

Неон, светящийся под высоким напряжением от катушки Тесла.

Светящийся неон на выставке Музея неонового искусства.

Внешний вид и характеристики

Вредные эффекты:

Неон не является токсичным.

Характеристики:

Неон — легкий, очень инертный газ.

Бесцветный при нормальных условиях, в вакуумной газоразрядной трубке светится красновато-оранжевым цветом.

Неон не образует известных устойчивых соединений.

Имеет наименьший диапазон текучести среди всех элементов (2,6 ^o C).

Использование неона

Когда к неону приложено несколько тысяч вольт, он излучает оранжево-красный свет.Поэтому его часто используют в ярко освещенных рекламных вывесках. Жорж Клод был первым, кто изготовил стеклянные трубки из неона в 1910 году. Позже он согнул стеклянные трубки, чтобы сделать буквы, которые светились, и произвел первые неоновые рекламные вывески.

Неон также используется в индикаторах высокого напряжения, в счетчиках Гейгера и в телевизионных трубках.

Жидкий неон используется в качестве криогенного хладагента.

Изобилие и изотопы

Изобилие земной коры: 5 частей на миллиард по массе, 5 частей на миллиард по молям

Изобилие Солнечной системы: 1000 ppm по весу, 70 ppm по молям

Стоимость в чистом виде: $33 за 100 г

Стоимость, оптом: $ за 100 г

Источник: Неон получают в промышленных масштабах путем фракционной перегонки жидкого воздуха.

Изотопы: Неон имеет 14 изотопов, период полураспада которых известен, с массовыми числами от 16 до 29. Встречающийся в природе неон представляет собой смесь трех его стабильных изотопов, и они находятся в указанных процентах: ²⁰ Ne (90,5%), ²¹ Ne (0,7%) и ²² Ne (9,2%).

Ссылки

1. Мэри Эльвира Уикс, J. Chem. образования, 1932, 9 (10), с. 1751.

.

2. Моррис Уильям Трэверс, Открытие редких газов, 1928, Эдвард Арнольд и Ко.
3. Комната для качания кота? Вряд ли BBC Report.
4. Происхождение атмосферы Земли.
5. Звезды после главной последовательности.
6. Уильям Дж. Кауфман III, Universe, 1987, WH Freeman and Company, Нью-Йорк, стр. 434.

Цитировать эту страницу

Для онлайн-ссылки скопируйте и вставьте одно из следующего:

 Неон
 

или

 Факты о неоновом элементе
 

Чтобы процитировать эту страницу в академическом документе, используйте следующую ссылку в соответствии с MLA:

 «Неон».  Химическая периодическая таблица. Chemicool.com. 17 октября 2012 г. Интернет.
. 

Неон, химический элемент — вода, использование, элементы, металл, газ, число, имя, символ

Фото: concept w

Обзор

Неон относится к семейству благородных газов.Другие элементы в этом семействе
включает

гелий, аргон, криптон, ксенон,

и

радон.

Эти газы находятся в группе 18 (VIIIA) периодической таблицы. периодический
таблица представляет собой диаграмму, которая показывает, как химические элементы связаны с каждым
разное. Инертные газы иногда называют инертными газами. Это имя
происходит из-за того, что эти элементы не очень легко реагируют. В
Дело в том, что соединения существуют только для трех благородных газов — криптона, радона,
и ксенон. Химикам еще предстоит получить соединения гелия, неона или
аргон.

Неон был открыт в 1898 году английским химиком Уильямом Рамзаем (1852-1916).
и Моррис Трэверс (1872–1961). Это происходит естественным образом в атмосфере, но
только в очень малых количествах.

СИМВОЛ


Не

АТОМНЫЙ НОМЕР


10

АТОМНАЯ МАССА


20.179

СЕМЬЯ


Группа 18 (VIIIA)

Благородный газ

ПРОИЗНОШЕНИЕ


NEE-он

Неон имеет относительно мало применений. Наиболее привычным является неоновое освещение. Сегодня,
Существуют неоновые вывески любого цвета, формы и размера. Неоновые вывески часто
заполнены неоновым газом, но они также могут содержать и другие газы. То
газ, содержащийся в трубке знака, определяет цвет испускаемого света.
Цвет, издаваемый самим неоном, красновато-оранжевый.

Открытие и наименование

Людям потребовались столетия, чтобы понять воздух. В свое время философы
думал, что воздух — это стихия. Например, у древних греков
четырьмя основными элементами были воздух, огонь, вода и земля.

Первое исследование, опровергающее эту идею, было проведено в 1770-х годах.В этом
десятилетие в воздухе были обнаружены два новых элемента:

азот

и

кислород.

Некоторое время химики были убеждены, что эти два газа — единственные
присутствующие в воздухе. Эту мысль легко понять. Между ними,
азот и кислород составляют более 99 процентов воздуха.

Но со временем химики стали более опытными в проведении измерений. Они
признал, что в воздухе есть что-то еще, кроме азота и кислорода.
Это «что-то еще» составляло оставшуюся часть
процентов, которые не являются азотом или кислородом. В 1894 году появился третий элемент.
обнаружен в воздухе: аргон. Аргон составляет около 0,934 процента воздуха. Так,
азот, кислород и аргон вместе составляют около 99,966% воздуха.

Но что отвечало за оставшиеся 0,034 процента воздуха? Химики
знал, что другие газы должны присутствовать в очень малых количествах.Но что было
эти газы?

Ответ на этот вопрос был дан между 1895 и 1900 годами. Еще пять инертных газов
были обнаружены в воздухе. Одним из них был неон.

В 1890-х годах было очень сложно обнаружить газы в очень малых количествах.
Аппаратура часто была недостаточно хороша, чтобы уловить крошечную часть изображения.
миллилитр газа. Но был разработан новый метод, названный спектроскопией.
который «видит» даже небольшое количество элемента. Спектроскопия
это процесс анализа света, излучаемого при нагревании элемента.Создаваемый световой узор или спектр различен для каждого элемента.
Спектр (множественное число: спектры) состоит из ряда очень специфических
цветные линии.

В 1898 году Рамзи и Трэверс изучали ничтожное количество газа,
после удаления из воздуха кислорода, азота и аргона. Они
нагрел образец газа и изучил создаваемый им спектр. Рамзи
и Трэверс нашли спектральные линии, которых они никогда раньше не видели.Они
описал свое открытие:

Компьютерная модель атома неона.

Вспышка малинового света из трубки рассказала свою собственную историю, и это было
зрелище, чтобы остановиться и никогда не забыть. Это стоило борьбы
предыдущие два года; и все трудности, которые еще предстоит преодолеть до
исследование было закончено. То

неоткрытый газ

обнаружилось в манере, которая была не менее драматична. Для
момент реальный спектр газа не имел ни малейшего значения, ибо
ничто в мире не светилось так, как мы видели.

Сын Рамзи был одним из первых, кто услышал о
открытие. Он хотел назвать новый элемент

новый,

означает «новый». Его отцу идея понравилась, но он предложил
используя греческое слово «новый»,

неос.

Таким образом, элемент был назван неоном.

«Пламя малинового света из трубки рассказало свою собственную историю, и
это было зрелище, на котором можно было остановиться и которое никогда нельзя было забыть».

Физические свойства

Неон — бесцветный газ без запаха и вкуса. Он превращается из газа в
жидкости при -245,92°C (-410,66°F) и из жидкости в твердое состояние при
-248,6°С (-415,5°F). Его плотность составляет 0,89994 грамма.

Мужчина сгибает стеклянную трубку, которая будет использоваться для неонового освещения. То
завершены, светящиеся трубки находятся на заднем плане.

за литр. Для сравнения, плотность воздуха составляет около 1,29 г/см.
литр.

Химические свойства

Неон химически неактивен. До сих пор было невозможно сделать неон
реагировать с любым другим элементом или соединением.

Возникновение в природе и добыча

Обилие неона в обычном воздухе равно 18.2 части на миллион (0,0182
процентов).

Изотопы

Существуют три изотопа неона: неон-20, неон-21 и неон-22. Изотопы
две или более формы элемента. Изотопы отличаются друг от друга
к их массовому числу. Число, написанное справа от
название элемента — массовое число. Массовое число представляет собой
количество протонов плюс нейтронов в ядре атома элемента.
Количество протонов определяет элемент, а количество нейтронов
в атоме любого одного элемента может изменяться. Каждая вариация является изотопом.

Известны также три радиоактивных изотопа неона. Радиоактивный изотоп
тот, который распадается и испускает какую-то форму

Неоновые огни Лас-Вегаса, штат Невада, начало 1990-х.

излучения. Радиоактивные изотопы образуются, когда очень маленькие частицы
стреляют по атомам. Эти частицы впиваются в атомы и заставляют их
радиоактивный.

Ни один из радиоактивных изотопов неона не имеет коммерческого применения.

Добыча

Неон можно получить из воздуха методом фракционной перегонки. Первый шаг
При фракционной перегонке воздуха сосуд с воздухом заменить на
жидкость. Затем жидкому воздуху дают возможность нагреться. По мере того, как воздух нагревается, каждый
Элемент в воздухе переходит из жидкого состояния в газообразное с другой
температура. Часть воздуха, которая снова переходит в газообразное состояние при
-245.92°С — это неон.

Использование

Самое известное использование неонового газа в неоновом освещении. Неоновый свет состоит из
стеклянная трубка, наполненная неоном или другим инертным газом. Электрический ток
пропускается через трубку. Электрический ток заставляет атомы неона
распадаются. Через долю секунды части воссоединяются. Когда они
рекомбинируя, они испускают неоновый свет. Произведенный свет — это свет, данный
в неоновом свете.

Неоновое освещение было изобретено французским химиком Жоржем Клодом (1870-1960).
Клод представил свою первую неоновую вывеску на Парижской выставке 1910 года.
два года спустя продала первую неоновую рекламную вывеску парижскому парикмахеру.

К 1920-м годам неоновое освещение стало популярным во многих частях мира.
Неоновые огни были довольно недорогими, служили долго и были очень дорогими.
привлекательный. Вероятно, самая эффектная коллекция неонового освещения находится в
в Лас-Вегасе, штат Невада.Отели, ночные клубы и рестораны, похоже, пытаются
превзойти всех, у кого самая большая и яркая неоновая вывеска.

Неоновое освещение теперь используется для многих других целей. Например, неоновые лампы.
используются в приборах, используемых для обнаружения электрических токов. Неон также
используется в производстве лазеров. Лазер — это устройство для получения очень
яркий свет одного цвета. В настоящее время лазеры нашли широкое применение в промышленности и
лекарство. Они очень эффективно режут металл и пластик.Они могут
также можно использовать для проведения очень точных видов хирургии.

Соединения

Соединений неона нет.

Первая неоновая реклама была использована парижским парикмахером в 1912 году.

Влияние на здоровье

О влиянии неона на здоровье не известно.

Другие статьи, которые могут вам понравиться:

Neon — обзор | Темы ScienceDirect