背景及概述[1]
周期系零族元素。元素符號(hào)Ne,原子序數(shù)10,原子量20.179。是一種希有元素。1898年英國拉姆齊和特拉弗斯從空氣中發(fā)現(xiàn)。空氣中含量1.8×10-3%(體積)。工業(yè)上利用分餾液態(tài)空氣法制備。處理88千克液態(tài)空氣可得1克氖。也可從合成氨的尾氣提取氖。工業(yè)生產(chǎn)的氖裝在高壓鋼瓶中。氖無色無臭無味,分子由單原子組成。熔點(diǎn)為-248.67℃,沸點(diǎn)245.9℃。密度0.9002克/升(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)?;瘜W(xué)性質(zhì)很不活潑,現(xiàn)尚未發(fā)現(xiàn)化合物。電流通過低壓氖氣時(shí),會(huì)發(fā)出明亮的紅色輝光,利用此性質(zhì)制作氖信號(hào)燈、霓虹燈和測電筆中的氖泡,也用于熒光燈、氣體導(dǎo)電燈和高壓測試儀中。電子管、輻射計(jì)數(shù)器、測量宇宙輻射的電離室中都需充入氖氣或氦氣。氖與氦的混合氣體用作原子氣體激光發(fā)生器的工作物質(zhì)。充有低壓氖氣的二極輝光放電管常用于電子電路中。氖大量用于高能物理研究。
溶解度[2]
不同溫度和鹽度下氖的溶解度可由溶解度公式(見氣體溶解度)計(jì)算出來。大洋中氖的分布概括于下表。表中列出大洋不同范圍內(nèi)氖測定值的飽和偏差值(見氣體飽和偏差)和標(biāo)準(zhǔn)偏差。表中數(shù)據(jù)表明:(1)深層海水氖的飽和度高于表層水;(2)大洋中氖含量均處于過飽和狀態(tài)。
用途[3-4]
氖氣用作氖燈充氣、放電管(產(chǎn)生美麗的紅色)、高壓指示燈、制冷劑、絕緣驗(yàn)電器、高頻驗(yàn)電器等
1)照明:氖氣在通電時(shí)發(fā)橙紅色的光,用作霓虹燈、照明信號(hào)燈的充填氣體。它可與氪氣或氙氣混合用于一些特殊場合。由于汽車氙氣頭燈和氖氣熒光燈市場持續(xù)按常規(guī)的比率增長,氙氣和氖氣在照明業(yè)中應(yīng)用仍有4%~6%的增長率。
2)激光器中的應(yīng)用:Eximer和氦—氖激光器是稀有氣體第二主要用途。Eximer激光器一般使用稀有氣體的鹵化物(如Xe-Cl,KrF等)。當(dāng)這些氣體在充電被激勵(lì)時(shí),在紫外線范圍內(nèi)會(huì)產(chǎn)生單色的光線。這種光線充分聚焦,能非常精確地控制??杀簧镂镔|(zhì)和有機(jī)化合物有效并安全地吸收,使醫(yī)療過程安全。由于Eximer激光器釋放出的熱量很小,因此,可以用于LASIK眼外科手術(shù)和電子工業(yè)中有機(jī)材料的微切削加工。這些應(yīng)用已快速增長,預(yù)計(jì)能持續(xù)增長。氦—氖激光器是小型的激光器,使用的是按5∶1~20∶1混合的氦、氖氣體。們產(chǎn)生一種紅光,主要用于驅(qū)動(dòng)條碼掃描器。盡管氦—氖激光器已被二極管激光器所取代,但仍被用在光譜學(xué)上,在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行光學(xué)實(shí)驗(yàn)和全息攝影。這些應(yīng)用相對(duì)穩(wěn)定,不會(huì)出現(xiàn)增長。
制法[3]
工業(yè)制法是將空氣液化,低溫精餾,制得氦和氖的混合氣,用活性炭除去雜質(zhì)氮(或用分子篩吸附),使氖固化,而與氦分離?;虿捎媚し蛛x的方法制備。
主要參考資料
[1] 科學(xué)技術(shù)社會(huì)辭典·化學(xué)
[2] 海洋化學(xué)辭典
[3] 實(shí)用精細(xì)化工辭典
[4] 氪氣、氙氣和氖氣市場