Neoon on gaas. Leidlikud insenerid leiutasid neoonlambid ja 20. sajandi 20. aastatel vallutasid neoonmärgid kogu maailma.
Neoonide tõeline värv
Neoonile mõeldes kujutame ette poodide ja restoranide nimesid, mis helendavad erinevat värvi. Tegelikult helendab neoon ereda, punase - oranži tulega. Rikkalik värvivalik saavutatakse elavhõbeda ja naatriumiauru sisseviimisel gaasilampidesse. Las Vegases on tänavad eredalt kõverdatud kõverate gaasitorudega, kutsudes turiste kasiinosid mängima või Wayne Newtoni laulmist kuulama.
Kuidas neooni kaevandatakse?
Neoon sisaldub atmosfääris, nii et võib-olla hingate sel hetkel natuke neooni sisse. Ärge muretsege, ühes liitris õhus on nii palju neooni, et sellest ei piisa popkorni tera täitmiseks. Neooni õhust eraldamiseks tuleb õhk veeldada. Nii nagu vesi, muutub see jahutamisel aurust vedelaks olevaks vedelikuks, kui temperatuur väheneb. Ainult veega juhtub see temperatuuril 100 kraadi ja neooniga miinus 246 kraadi - see on täpselt neooni keemistemperatuur. Vedel neoon eraldatakse muudest õhu komponentidest. Vedeldamise käigus saadakse neoon lämmastiku ja heeliumi segus.
Segu temperatuuri ja rõhu tõstmisel eemaldavad keemikud sellest lämmastiku. Heelium eemaldatakse kasutades protsessi, mida nimetatakse adsorptsiooniks. Sel juhul ladestuvad gaasimolekulid tahkete ainete külge.Neoonmolekulid kleepuvad aktiivsöe pinnale paremini kui heeliumimolekulid. Seda nende omadust kasutatakse segu eraldamiseks. Ühe kilogrammi neooni saamiseks peate töötlema 88 000 kilogrammi õhku.
Miks neoon hõõgub?
Kui valate klaasi külma vedela neooni, näete, et see on läbipaistev ja värvitu - igal juhul pole vihjet erepunasele värvile. Miks siis helendab neoon erinevates värvides eredalt? Torudesse pumbatav neoon koosneb miljarditest ja miljarditest aatomitest. Igal neooni aatomil on tuuma ümber orbiidil kümme elektronit. Neoontoru mõlemad otsad on ühendatud elektriskeemiga.
Kui vool sisse lülitatakse, liigub see mööda toru: elektronid hüppavad aatomist aatomisse, nagu see peaks olema voolu läbimisel. Neooniaatomid erutuvad kokkupõrkel elektronidega samamoodi nagu inimene, keda jämedalt suruti rahvamassi. Neooniaatomis olevad elektronid ei ole vagrantsuse suhtes altid, nii et pärast ergastamist aatom rahuneb ja elektron naaseb oma kohale. Selle tulemusel kiirgab aatom valguse footonit. Nende footonite energia asub nähtava valguse spektri punases osas.
Muude gaaside värvid
Muud gaasid eraldavad ergastamisel teiste värvide footoneid. Näiteks elavhõbeda aur, mis sisaldab aatomis 80 elektroni, kiirgab erutudes sinist valgust. Sinise ja punase valguse erinevus on footonienergia erinevus. Elavhõbeda aatomi eraldunud footonitel on suurem energia kui neooni aatomite footonitel. Maanteede valgustuseks kasutatavad naatriumlambid kiirgavad erekollast valgust. Selle footonid on energiamahukamad kui punase valguse footonid, kuid vähem energiamahukad kui sinised footonid.
Kui elektrivool voolab läbi neoontoru, erutuvad mõned aatomid (kokkupõrkes elektronidega), teised aga normaalses mittekasutatavas olekus. Siis vahetavad nad kohti. Iga aatom näeb välja nagu virvendav lambipirn: üks vilgub, siis teine. Selle tulemusel tajume neoontoru, mis hõõgub püsivalgusel. Kui vool välja lülitatakse, jõuab neoon tavapärasesse olekusse, see tähendab, et see muutub värvituks.