Neon är gas. Resursfulla ingenjörer uppfann neonlampor, och på 20-talet av 1900-talet erövrade neontecken hela världen.
Den verkliga färgen på neon
När vi tänker på neon, föreställer vi oss namnen på butiker och restauranger som lyser med olika färger. I själva verket lyser neon med ett ljust, rött - orange ljus. Ett rikt utbud av färger uppnås genom att införa kvicksilver och natriumånga i gaslamporna. I Las Vegas är gatorna starkt upplysta med böjda gasrör som bjuder in turister att spela kasinon eller lyssna på Wayne Newtons sång.
Hur bryts neon?
Neon finns i atmosfären, så kanske du i det ögonblicket andas in lite neon. Oroa dig inte, det finns så lite neon i en liter luft att det inte räcker för att fylla ett korn popcorn. För att separera neon från luft måste luft kondenseras. Precis som vatten, när det växlar från ånga till vätsketillstånd vid kylning, förvandlas luft till en vätska när temperaturen sjunker. Endast med vatten händer detta vid 100 grader Celsius, och med neon på minus 246 grader Celsius - det är exakt kokpunkten för neon. Flytande neon separeras från andra komponenter i luften. Under flytning erhålles neon i en blandning med kväve och helium.
Genom att öka blandningens temperatur och tryck tar kemiker bort kväve från den. Helium avlägsnas med en process som kallas adsorption. I detta fall deponeras gasmolekyler på fasta ämnen.Neonmolekyler vidhäftar bättre ytan på aktivt kol än heliummolekyler. Denna egenskap hos dem används för att separera blandningen. För att få ett kilo neon måste du bearbeta 88 000 kilo luft.
Varför lyser neon?
Om du häller kall flytande neon i ett glas kan du se att den är transparent och färglös - i alla fall finns det inget antydande om en ljusröd färg. Varför lyser neon då i olika färger i reklam? Neon som pumpas in i rören består av miljarder och miljarder atomer. Varje neonatom har tio elektroner i omloppsbana runt kärnan. Båda ändarna av neonröret är anslutna till en elektrisk krets.
När strömmen slås på passerar den längs röret: elektronema hoppar från atom till atom, som det borde vara när strömmen passerar. Neonatomer är upphetsade i en kollision med elektroner på samma sätt som en person som grovt pressades in i en folkmassa. Elektronerna i neonatomen är inte benägna att göra vågor, därför, efter excitation, lugnar atomen ner och elektronen återgår till sin plats. Som ett resultat avger en atom en foton av ljus. Energin från dessa fotoner ligger i den röda delen av spektrumet av synligt ljus.
Färger på andra gaser
Andra gaser avger fotoner i andra färger när de är upphetsade. Till exempel avger kvicksilverånga, som innehåller 80 elektroner i en atom, blått ljus när det upphetsas. Skillnaden mellan blått och rött ljus är skillnaden i fotonenergi. Fotoner som släpps ut av en kvicksilveratom har en högre energi än fotoner av neonatomer. Natriumlampor som används för motorvägsbelysning avger starkt gult ljus. Dess fotoner är mer energikrävande än röda ljusfotoner, men mindre energikrävande än blå fotoner.
När en elektrisk ström flyter genom ett neonrör, är vissa atomer upphetsade (i en kollision med elektroner), medan andra förblir i ett normalt oövrat tillstånd. Sedan byter de platser. Varje atom ser ut som en flimrande glödlampa: en blinkar och sedan en annan. Som ett resultat uppfattar vi ett neonrör som lyser med ett konstant ljus. När strömmen stängs av kommer neon i sitt vanliga tillstånd, det vill säga att det blir färglöst.