گاز نئون چیست؟

گاز نئون یک عنصر شیمیایی یا نماد Ne و گازی از گازهای نوبل است. گاز نئون تحت شرایط استاندارد یک گاز بی رنگ، بدون بو و تک اتمی است و دانسیته آن حدود دو سوم دانسیته هوا است.این گاز همراه با گاز کریپتون و زنون در سال 1898 به عنوان یکی از سه عنصر کمیاب باقی مانده در هوای خشک بعد از گاز نیتروزن، اکسیژن، آرگون و کربن دی اکسید کشف شده است.

گاز نئون دومین عنصر در بین این سه گاز نایاب کشف شده است و فورا برا اساس طیف نشری قرمز رنگ روشن آن به عنوان یک عنصر جدید شناسایی شد. گاز نئون از نظر شیمیایی خنثی است.در طی هسته زایی کیهانی عناصر مقدار زیادی از گاز Ne از طریق فرایند همجوشی در ستارگان تشکیل شد. اگرچه این گاز یک عنصر بسیار معمول و فراوان در جهان و منظومه شمسی است  در زمین بسیار نایاب است.

در جو زمین تنها 18.2 ppm از گاز نئون وجود دارد و حتی مقدار کمتری هم در پوسته زمین وجود دارد. دلیل کمبود نئون در زمین و سیارات درونی این است که این گاز بسیار فرار است و هیچ ترکیب پایداری تشکیل نمی دهد و بسیار سبک تر از هواست و در نتیجه از جو زمین فرار می کند.
تولید گاز نئون

هوا تنها منبع گاز نئون در کره زمین است و گاز نئون و اغلب گازهای نجیب در حقیقت از هوا جداسازی می شوند. روش جداسازی بر اساس تفاوت نقطه جوش اجزای مختلف در هوای مایع در فشار اتمسفر است. زمانی که هوای مایع به صورت جز به جز تقطیر می شود. گاز هلیوم، نئون و نیتروژن به دلیل نقطه جوش بسیار پایین در حالت گازی باقی می مانند.

این مخلوط گاز اولیه دارای 3 تا 10 درصد مخلوط نئون-هلیوم است و باقیمانده آن نیتروژن است. مخلوط به دفلگماتور فرستاده می شود که یک تیوب تقطیر است و در آن بخش اعظم گاز نیتروژن کندانس می شود. سپس دستگاه دیگری به نام جذب کننده دفلگماتور تقریبا فرایند جدایش نیتروژن را کامل می کند.

در اینجا مخلوط گازی از میان کلسیم کاربید تحت حرارت عبور می کند تا ردپای نیتروژن را از مخلوط گازی با ایجاد ترکیب کلسیم سیانامید پاک نماید. بسته به درجه خالص سازی، مخلوط نهایی محتوی 30 تا 75 درصد گاز نئون و 10 تا 25 درصد گاز هلیوم است. جدا سازی این دو گاز با عبور دادن آن از میان تیوب های سرد شده با نیتروژن مایع به دست می آید. در این فرایند نئون جامد شده و از هلیوم جدا می شود.

کاربرد گاز نئون

گاز نئون هنگامی که در یک لامپ نئون با ولتاژ کم، لوله های تخلیه ولتاژ بالا و تابلوهای تبلیغاتی نئون استفاده می شود یک نور نارنجی مایل به قرمز می تاباند. خط نشر قرمز نئون همچنین منجر به ایجاد نور قرمز شناخته شده ای از لیزرهای هلیوم نئون می شود.

نئون همچنین در برخی لوله های پلاسما و کاربردهای برودتی استفاده می شود اما در کل مصارف تجاری دیگر کمتری دارد. گاز نئون به طور صنعتی از تقطیر جز به جز هوای مایع به دست می آید. از آنجا که هوا تنها منبع گاز نئون است. این گاز معمولا از گاز هلیوم هم گران تر است.

گاز نئون در تیوب های خلا، علائم ولتاژ بالا، آذرخش گیرها، تیوب های اندازه گیری موج، لامپ های تلویزیون و لیزرهای نئون-هلیم استفاده می شود.

نئون مایع به صورت تجاری به عنوان یک مبرد برودتی در کاربردهایی که نیاز به رنج دمایی خیلی پایین نیست استفاده می شود.

مهم ترین کاربرد گاز نئون اغلب در تابلوهای تبلیغاتی است و یک نور نارنجی مایل به قرمز روشن ایجاد می کند. اگرچه معمولا نور تیوب ها با دیگر رنگ ها هم نئون خوانده می شود اما آن ها اغلب از گازهای نجیب مختلف با نور فلوئورسنت مختلف در آن ها استفاده می کنند.در صنعت تولید نماد و تابلوهای تبلیغاتی نوری، تابلوهای نئونی تابلوهای الکتریکی روشن شده با تیوبهای طویل تخلیه گاز هستند که محتوی مقدار رقیقی از گاز نئون و گاهی گازهای دیگر هستند.

این کاربرد معمول ترین کاربرد نئون در روشنایی است که اولین بار در سال 1910به شکل مدرن نشان داده شد. علاوه بر این نور حاصل از گاز نئون توسط هنرمندان و معماران نیز زیاد استفاده می شود و همین طور به شکل اصلاح شده در پنل های نمایش پلاسما و تلویزیون ها استفاده می شود.

کاربرد دیگر گاز نئون در لامپ های نئونی است که لامپ های تخلیه گاز کوچک هستند. یک لامپ نئون به طور معمول شامل یک کپسول گاز کوچک است که محتوی مخلوطی از گاز نئون و دیگر گازها در یک فشار کم و دو الکترود است.در هنگام اعمال ولتاژ و جریان کافی بین الکترودها، لامپ یک نور درخشان نارنجی تولید می کند.

یکی از کاربردهای جالب این لامپ ها به دلیل مصرف برق کم و عمر طولانی به عنوان نشانگر روشن و خاموش در پاور برق تجهیزات الکتریکی استفاده می شود. همین طور در نشان دادن نمادهای حروف و اعداد نوری نیز از آن ها استفاده می شود.گاز نئون در حالت مایع یا گاز نسبتا گران است. گران بودن گاز نئون به خاطر نایاب بودن آن است که بر خلاف گاز هلیوم تنها در هوا یافت می شود.