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氖(化學符號:Ne),原子序數10,原子量為20.1797,是 一種稀有的惰性氣體。1898年由英國科學家拉母賽和特拉弗斯發現。在大氣中的含量按體積算為0.001818%。有三種同位素:氖20、氖21和氖22。其中氖20佔90.92%。

1 氖 -概述

氖

氖(neon),一種化學元素。化學符號Ne,原子序數10,原子量20.1797,屬周期系零族,為稀有氣體的成員之一。1898年英國W.拉姆齊和M.W.特拉弗斯在液態空氣中發現一種新的稀有氣體,取名neon,含義是新奇。氖在地球大氣中的含量為18.18×10-4%(體積百分),有3種同位素:氖20、氖21和氖22。氖是無色、無臭、無味的氣體,熔點-248.67℃,沸點-245.9℃,氣體密度0.9002克/升(0℃,1×105帕),在水中的溶解度10.5微升/千克水。在一般情況下,氖不生成化合物。氖可由液態空氣分餾產物經低溫選擇吸附法製取。氖在放電時發出橘紅色輝光,用於製造霓虹燈,還大量用於高能物理研究。

2 氖 -性質

元素名稱:氖
元素符號:Ne
元素類型:非金屬元素
原子體積:(立方厘米/摩爾):17.3
元素在太陽中的含量:(ppm) :1000

氖氦氖激光治療儀

元素在海水中的含量:(ppm):0.0002
地殼中含量:(ppm):0.00007
元素原子量:20.18
質子數:10
中子數:10
原子序數:10
所屬周期:2
所屬族數:0
電子層分佈:2-8
晶體結構:晶胞為面心立方晶胞。

晶胞參數:
a = 442.9 pm
b = 442.9 pm
c = 442.9 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 90°

聲音在其中的傳播速率:(m/S):435
電離能 (kJ/ mol) 
M - M+ 2080.6
M+ - M2+ 3952.2
M2+ - M3+ 6122
M3+ - M4+ 9370
M4+ - M5+ 12177
M5+ - M6+ 15238
M6+ - M7+ 19998
M7+ - M8+ 23069
M8+ - M9+ 115377
M9+ - M10+ 131429
熱導率: W/(m•K):49.1

氖的最外電子層具有穩定的8電子構型。稀有氣體的電子親合勢都接近於零,與其它元素相比較,它們都有很高的電離勢。因此,稀有氣體原子在一般條件下不容易得到或失去電子而形成化學鍵。表現出化學性質很不活潑,不僅很難與其它元素化合,而且自身也是以單原子分子的形式存在,原子之間僅存在著微弱的范德華力(主要是色散力)。

3 氖 -元素描述

稀有氣體元素之一,無色,無臭,無味,氣體密度0.9092克/升,

氖氖燈 氖氣
液體密度1.204克/厘米3,熔點-248.67℃,沸點-245.9℃,化學性質極不活潑,電離能21.564電子伏特,不能燃燒,也不助燃,在一般情況下不生成化合物,氣態氖為單原子分子,氖還有一個特殊性質是氣體與液體體積之比,大多數深冷液態氣體在室溫條件下產生500到800體積的氣體,而氖則生成大於1400體積的氣體。這就為它的貯藏和運輸帶來方便。100升空氣中含氖約1.818毫升。
元素來源:由空氣分離塔在製取氧氮氣的同時,從中可以提取氖氦的混合氣體,在經液氫冷凝法或活性炭硅膠的吸附作用,便可得到氖。

4 氖 -主要用途

大量用於高能物理研究,讓氖充滿火花室來探測和微粒的行徑。也是製造霓虹燈和指示燈的好原料,和氬混合使用會有美麗的藍光產生,也可用來填充水銀燈和鈉蒸氣燈。液體氖還用來做製冷劑。 氖在一般情況下不與其他物質發生反應。在放電時發出橘紅色輝光,主要用於霓虹燈。氖大量用於高能物理研究方面。

5 氖 -發現

萊姆塞在發現氬和氦后,研究了它們的性質,測定了它們的原子量。接著他考慮它們在元素周期表中的位置。因為,氦和氬的性質與已發現的其他元素都不相似,所以他提議在化學元素周期表中列入一族新的化學元素,暫時讓氦和氬作為這一族的成員。他還根據門捷列夫提出的關於元素周期分類的假說,推測出該族還應該有一個原子量為20的元素。

在1896~1897年間,萊姆塞在特拉威斯的協助下,

氖氖燈
試圖用找到氦的同樣方法,加熱稀有金屬礦物來獲得他預言的元素。他們試驗了大量礦石,但都沒有找到。最後他們想到了,從空氣中分離出這種氣體。但要將空氣中的氬除去是很困難的,化學方法基本無法使用。只有把空氣先變成液體狀態,然後利用組成它成分的沸點不同,讓它們先後變成氣體,一個一個地分離出來。把空氣變成液體,需要較大的壓力和很低的溫度。而正是在19世紀末,德國人林德和英國人漢普森同時創造了致冷機,獲得了液態空氣。

1898年5月24日萊姆塞獲得漢普森送來的少量液態空氣。萊姆塞和特拉威斯從液態空氣中首先分離出了氪。1898年5月30日萊姆賽和特拉弗斯在大量液態空氣蒸發后的殘餘物中,用光譜分析首先發現了比氬重的氪,他們把它命名為Krypton,即隱藏之意。隱藏於空氣中多年才被發現。接著他們又對分離出來的氬氣進行了反覆液化、揮發,收集其中易揮發的組分。1898年6月12日他們終於找到了氖(neon),元素符號Ne,來自希臘文neos(新的)。1898年6月,萊姆賽和特拉弗斯在蒸發液態氬時收集了最先逸出的氣體,用光譜分析發現了比氬輕的氖。他們把它命名為neon,源自希臘詞neos,意為新,即從空氣中發現的新氣體。中譯名為氖。也就是現在氖燈里的氣體。

6 氖 -高純氖

性質:無色、無臭、無味、無毒、不可燃的單原子氣體,

氖氖氣
化學惰性。相對密度ds(21.1℃,空氣=1)0.696。氣體密度0.83536kg/m3(21.1℃,101.3kPa);液體密度1207kg/m3(-246.0℃)。沸點-246.0℃。熔點-248.7℃。在低電壓時比其他氣體更易離子化,通電則會產生極其明亮的紅色光。

製法:其製法是將來自大型空分裝置的氖氦混合氣,在液氮溫度下經活性炭吸附除氮,可得到高於99.9%的氖氦混合氣,經氖氦分離,粗氖產品經脫氫,低溫吸附除氮,液化除氦,即可獲得99.99%的純氖產品。

用途:氖用於充填輝光放電管,電子管、信號燈、熒光發射管、計數管、氣體激光器、閘流管;特種應用的色譜載氣。液氖可作為製冷劑,泡室中核粒子檢測。

7 氖 -參考資料

1、模擬化學實驗室
2、化工詞典

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