氖是什麼?
氖是第二輕的惰性氣體，在氖燈和真空放電管中呈橙紅色。在許多應用中，它是一種比氦更便宜的製冷劑。按單位體積計算，它的製冷能力是液氦的40倍，液氫的3倍。它是一種稀有氣體，分子中只有一個氖原子。
它是一種化學惰性氣體，也是無毒的。由於它是不反應的，不形成化合物，它對環境沒有危害，沒有影響。這種物質對環境沒有負面影響。
它可以和氟產生奇異的化合物。氟是一種惰性元素，可以在實驗室裡用來製造不同的化合物。它還會產生一種不穩定的水合物。
氖的化學性質
氖是一種惰性氣體，在元素週期表中屬於第2週期和第0 族。它是一個p塊元素，原子序數為10，相對原子質量為20。它在20°C的溫度下保持氣態。重量為0.000825 g/cm3，密度為0.000825 g/cm3。氖的熔點為-248.59°C，沸點為-246.046°C。
2s2 2p6是氖的電子排布。它是化學惰性和無毒的。
由於氖是惰性氣體，它不反應，不容易形成化合物。因此，氖氣不會對環境造成重大威脅。然而，氖元素有廣泛的應用。在大多數情況下，氖會產生不穩定的水合物。它也可以表現含有鹵素的複雜化合物，如氟，這是一種惰性元素。氖的每個電子、質子和中子都有十個電子、質子和中子。它由兩個電子層組成。
下面給出了一些特性:
- 立體結構: 面心立方
- 熔化熱: 0.3317 kJ/mol
- 比熱容: 0.904 J/gK
- 汽化熱: 1.7326 kJ/mol
- 原子半徑: 38 pm
- 導熱係數: 0.05 W/mK
- 原子體積: 16.7 cm3/mol。
製備
它是用液體空氣的分餾法進行提取的。由於空氣是唯一的來源，它比氦氣貴得多。氖，無論是液態還是氣態，都相對昂貴，液態氖的價格可能是液態氦的55倍以上。推動氖氣價格上漲的原因是氖氣的稀有，與氦不同，氖氣只能從空氣中獲取。
空氣是氖的唯一來源。在低溫精餾分離過程中，大部分揮發性成分進入第一個分離部分。它是從空氣分餾裝置的罩下收集的。這種原始氣體只產生氖-氦混合物的3 - 10%，其餘部分是氮氣。這是很自然的，因為在1000升空氣中氖的體積濃度是18.2 sm3，氦的體積濃度是5 sm3。然後混合物被送到除痰器，這是一個蒸餾管，在裡面大部分的氮氣被濃縮。結果，氖氦二元混合物的濃度增長到35-40%。另一種叫做除痰器吸附器的裝置幾乎完成了氮的分離過程。根據提純程度的不同，最終的混合物中含有30-75%的氖和10-25%的氦。
初始氖淨化
早期用於分離純氖的方法都依賴於對氖、氬、氪和氙的液化混合物的分餾。拉姆齊和特拉弗斯最初使用的方法已經在上面概述過了。
這些研究人員使用的另一種方法是將從漢普森液化器中逸出的氣體(主要由氮氣和空氣中所有揮發性成分組成)放回壓縮泵的入口。這樣，它又被部分液化了，進一步減少了揮發性較低的成分，最終得到一種氦和氖含量相對較高的氣體。這種較輕氣體的濃度也可以透過從空氣液化器中逸出的整個氣體的液化和吹一股氣流透過液體而產生; 第一次蒸發的那部分含有大部分的氦和氖。
然後用通常的化學方法將富集的氣體從氧和氮中釋放出來，再將殘留物液化並分餾以去除氬。最後，透過將混合物冷卻到液態氫的溫度，並將氣態氦從固態氖氣中抽離，氖氣與氦分離。
從空氣中獲得的惰性氣體混合物中分離氖氣的一種更簡單的方法是使用杜瓦發明的冷卻木炭。人們發現，當混合物與冷卻到- 100°C左右的木炭接觸時，氬氣、氪氣和氙被完全吸收，而大部分氦和氖則以氣態被抽走。然後，氖氣可以與氦氣分離，方法是將氣體與炭火接觸，炭火冷卻到液態空氣的溫度(- 180°c至- 190°c);氖原子大部分被吸收，而含有少量氖原子的所有氦原子則可以被抽離。當木炭被加熱到正常溫度時，氖就會變為相當純淨的狀態。
克勞德裝置
從第一批木炭中保留的氣體中，可以得到氪和氙。
最方便的方法從空氣中獲取氖是克勞德的透過修改的部分冷凝和蒸餾器液體空氣, 這裡的大部分氧氣和氮氣被壓縮, 液體回落到儲層的底部。
該裝置的上部由一個精餾塔組成，在結構上與科菲蒸餾器相似。
