Neon je plyn. Vynalézaví inženýři vynalezli neonové lampy a ve 20. letech 20. století dobyli neonové nápisy celý svět.
Pravá barva neonů
Když přemýšlíme o neonech, představujeme si názvy obchodů a restaurací zářící různými barvami. Ve skutečnosti neon svítí jasným červenooranžovým světlem. Zavedením rtuti a sodné páry do plynových lamp se dosáhne širokého spektra barev. V Las Vegas jsou ulice jasně osvětlené zakřivenými plynovody, které turisty vybízejí k hraní kasin nebo k poslechu zpěvu Wayna Newtona.
Jak se těží neon?
Neon je obsažen v atmosféře, takže možná v tu chvíli vdechnete trochu neonu. Nebojte se, v jednom litru vzduchu je tak málo neonů, že nestačí naplnit zrnko popcornu. K oddělení neonů od vzduchu je nutné zkapalnit vzduch. Stejně jako voda, když se po ochlazení změní z páry na kapalný stav, vzduch se při poklesu teploty změní na kapalinu. Pouze s vodou se to děje při 100 ° C a s neonem při -246 ° C - to je přesně bod varu neonu. Kapalný neon je oddělen od ostatních složek vzduchu. Během zkapalňování se neon získá ve směsi s dusíkem a heliem.
Zvýšením teploty a tlaku směsi chemici z ní odstraní dusík. Hélium se odstraní pomocí procesu zvaného adsorpce. V tomto případě se molekuly plynu ukládají na pevné látky.Neonové molekuly lépe přilnou k povrchu aktivního uhlí než molekuly helia. Tato vlastnost se používá k oddělení směsi. Abyste získali jeden kilogram neonu, musíte zpracovat 88 000 kilogramů vzduchu.
Proč svítí neon?
Pokud nalijete studenou tekutinu neon do sklenice, můžete vidět, že je průhledná a bezbarvá - v žádném případě neexistuje náznak jasně červené barvy. Proč tedy v reklamě svítí neon jasně v různých barvách? Neon čerpaný do zkumavek sestává z miliard a miliard atomů. Každý atom neonu má na oběžné dráze kolem jádra deset elektronů. Oba konce neonové trubice jsou připojeny k elektrickému obvodu.
Když je proud zapnutý, prochází trubicí: elektrony skočí z atomu na atom, jako by to mělo být s průchodem proudu. Atomy neonů jsou vzrušeny kolizí s elektrony stejným způsobem jako osoba, která byla zhruba tlačena do davu. Elektrony v atomu neonu nejsou náchylné k tulení, proto se po excitaci atom uklidní a elektron se vrací na své místo. Výsledkem je, že atom vyzařuje foton světla. Energie těchto fotonů leží v červené části spektra viditelného světla.
Barvy jiných plynů
Ostatní plyny emitují fotony jiných barev, když jsou vzrušené. Například rtuťové páry, které obsahují 80 elektronů v atomu, emitují při excitaci modré světlo. Rozdíl mezi modrým a červeným světlem je rozdíl ve fotonové energii. Fotony emitované atomem rtuti mají vyšší energii než fotony atomů neonů. Sodné lampy používané pro dálniční osvětlení vyzařují jasně žluté světlo. Jeho fotony jsou energeticky náročnější než fotony červeného světla, ale méně energeticky náročné než modré fotony.
Když elektrický proud protéká neonovou trubicí, některé atomy jsou vzrušeny (ve srážce s elektrony), zatímco jiné zůstávají v normálním neexcitovaném stavu. Pak změní místo. Každý atom vypadá jako blikající žárovka: jeden bliká, pak druhý. Výsledkem je, že vidíme neonovou trubici zářící stálým světlem. Když je proud vypnut, neon se dostane do svého obvyklého stavu, to znamená, že se stane bezbarvý.