ניאון הוא גז. מהנדסים בעלי תושייה המציאו מנורות ניאון, ובשנות העשרים של המאה העשרים שלטי הניאון כבשו את כל העולם.
הצבע האמיתי של הניאון
כשאנחנו חושבים על ניאון, אנו מדמיינים את שמות החנויות והמסעדות הזוהרות בצבעים שונים. למעשה, ניאון זוהר באור בהיר, אדום-כתום. מגוון עשיר של צבעים מושג על ידי החדרת כספית ואדי נתרן למנורות הגז. בלאס וגאס, הרחובות מוארים בצינורות עם צינורות דלק מעוקלים המזמינים תיירים לשחק בקזינו או להאזין לשירתו של וויין ניוטון.
איך מכורים ניאון?
ניאון כלול באטמוספרה, אז אולי באותו הרגע אתה שואף קצת ניאון. אל דאגה, יש כל כך מעט ניאון בליטר אוויר אחד שהוא לא מספיק למלא גרגר פופקורן. כדי להפריד בין ניאון לאוויר, צריך להמיס אוויר. בדיוק כמו מים, כאשר הם משתנים מאדי למצב נוזלי עם התקררות, האוויר הופך לנוזל כאשר הטמפרטורה יורדת. רק עם מים זה קורה ב 100 מעלות צלזיוס, ועם ניאון במינוס 246 מעלות צלזיוס - זו בדיוק נקודת הרתיחה של הניאון. ניאון נוזלי מופרד ממרכיבי אוויר אחרים. במהלך ניזול, ניאון מתקבל בתערובת עם חנקן והליום.
על ידי העלאת הטמפרטורה והלחץ של התערובת, כימאים מוציאים ממנו חנקן. הליום מוסר באמצעות תהליך שנקרא ספיחה. במקרה זה, מולקולות גז מופקדות על מוצקים.מולקולות ניאון דבקות טוב יותר לפני השטח של פחמן פעיל מאשר מולקולות הליום. תכונה זו שלהם משמשת להפרדת התערובת. כדי להשיג קילוגרם ניאון אחד, אתה צריך לעבד 88,000 קילוגרם אוויר.
מדוע ניאון זוהר?
אם אתה שופך ניאון נוזלי קר לכוס, אתה יכול לראות שהוא שקוף וחסר צבע - בכל מקרה, אין שום שמץ של צבע אדום בוהק. מדוע אם כן בפרסום ניאון זוהר בצבעים שונים? הניאון שנשאב אל הצינורות מורכב ממיליארדים ומיליארדי אטומים. לכל אטום ניאון יש עשרה אלקטרונים במסלול סביב הגרעין. שני הקצוות של צינור הניאון מחוברים למעגל חשמל.
כאשר הזרם מופעל הוא עובר לאורך הצינור: האלקטרונים קופצים מאטום לאטום, כפי שהיה צריך להיות כאשר הזרם עובר. אטומי הניאון מתרגשים בהתנגשות עם אלקטרונים באותו אופן כמו אדם שנדחף בערך בקהל. האלקטרונים באטום הניאון אינם מועדים לריח, ולכן לאחר עירור האטום נרגע והאלקטרון חוזר למקומו. כתוצאה מכך אטום פולט פוטון של אור. האנרגיה של הפוטונים הללו נעוצה בחלק האדום בספקטרום האור הנראה.
צבעי גזים אחרים
גזים אחרים פולטים פוטונים בצבעים אחרים כאשר הם מתרגשים. לדוגמא, אדי כספית, המכילה 80 אלקטרונים באטום, פולטת אור כחול כאשר מתרגשים. ההבדל בין אור כחול ואדום הוא ההבדל באנרגיה פוטון. פוטונים הנפלטים על ידי אטום כספית הם בעלי אנרגיה גבוהה יותר מפוטונים של אטומי ניאון. מנורות נתרן המשמשות לתאורת כבישים פולטות אור צהוב בהיר. הפוטונים שלו חסרי אנרגיה יותר מפוטונים מאור אדום, אך פחות אנרגטיים מפוטונים כחולים.
כאשר זרם חשמלי זורם בצינור ניאון, האטומים מסוימים נרגשים (בהתנגשות עם אלקטרונים), בעוד שאחרים נותרו במצב רגיל ללא התרגשות. ואז הם מחליפים מקומות. כל אטום נראה כמו נורה מהבהבת: אחת מהבהבת, ואחרת אחרת. כתוצאה מכך אנו מבחינים בצינור ניאון הזוהר באור קבוע. כאשר הזרם כבוי, ניאון מגיע למצב הרגיל שלו, כלומר הוא הופך ללא צבע.