Газ неон: способы получения и области применения

Газ неон — это самый распространенный благородный газ в атмосфере Земли. Расскажем, как его получают и какое применение он нашел в различных областях современной жизни.

Характеристики и свойства неона

Неон (Ne, лат. neon) — инертный газ, относящийся к группе благородных газов в периодической системе химических элементов. Свое название получил от греческого слова «neos», что означает «новый».

Английские ученые Уильям Рамзай и Морис Траверс открыли это вещество в 1898 году. А уже в 1910 году француз Жорж Клод изобрел первую неоновую газоразрядную лампу.

По распространенности Ne занимает пятое место — после кислорода, водорода, углерода и гелия. Но в атмосфере он находится в невысокой концентрации.

Физические свойства неона:

• При комнатной температуре и нормальном давлении он представляет собой бесцветный газ без выраженного запаха или вкуса.
• Обладает низкой плотностью, теплопроводностью и растворимостью в воде.
• Ярко светится огненно-красным цветом при прохождении через него электрического тока.
• Закипает при температуре −246,08°C, а в жидкое агрегатное состояние переходит при +2,6°C.

Жидкий Ne хорошо работает в качестве холодильного агента, поэтому его часто используют в криогенных установках.

Все благородные газы обладают полностью заполненной электронной оболочкой, что делает их химически инертными. Неону же характерна исключительная степень инертности, которая сравнима только с гелием.

На данный момент не обнаружено ни одного валентного соединения неона. Даже соединение Ne с веществами, такими как вода (Ne · 6H₂O) или гидрохинон, трудно получить и сохранить. Это одно из его отличий от тяжелых благородных газов, например радона, ксенона, криптона или аргона, которые образуют такие соединения.

Способы получения неона

Неон получают путем разделения и очистки неоногелиевой смеси, которая является побочным продуктом при сжижении и разделении воздуха на промышленных установках.

Вот основные этапы процесса получения неона:

1. Сжижение и очистка воздуха. Воздух сжимается и охлаждается до очень низкой температуры, что приводит к его сжижению. Затем происходит очистка от примесей, таких как азот и водород, которые могут присутствовать в неоногелиевой смеси.
2. Ректификация. После очистки неоногелиевая смесь подвергается ректификации, которая основана на разнице температур кипения компонентов смеси. Обычно используется низкотемпературная ректификация, при которой смесь охлаждается до очень низких температур.
3. Отделение гелия. Верхняя часть ректификационной колонны содержит гелий с примесями неона. Гелий собирается и отделяется от смеси.
4. Отделение неона. В нижней части колонны происходит конденсация и сбор жидкого неона. Этот этап позволяет получить Ne высокой степени очистки.
5. Дополнительная очистка. Полученный неон может пройти дополнительную очистку для удаления оставшихся примесей, таких как азот или водород. Это обеспечивает получение газа с очень высокой степенью чистоты.

Применение неона

Неон, благодаря своим уникальным свойствам, находит применение в различных областях.

Вот направления, в которых используют Ne:

• Осветительные устройства. Одно из наиболее известных применений неона — это его наличие в осветительных устройствах, таких как неоновые рекламные вывески или неоновые лампы. Такие осветительные приборы создают яркий и привлекательный свет различных цветов. Этим объясняется их популярность в рекламной и художественной индустрии.
• Научные исследования. Газ используют для проведения научных исследований в лабораторных условиях. В силу своей химической инертности и стабильности, Ne применяют в различных экспериментах, например, в физике плазмы или в исследованиях при низких температурах.
• Лазерные технологии. Неон является важным компонентом в лазерных системах. Его используют в качестве рабочей среды для создания излучения в специализированных лазерных устройствах. Лазеры на основе неона применяют в медицине, научных исследованиях, гравировке, оптике и других областях.
• Медицина. В медицине часто применяют неоновые лампы для определенных процедур, например, для эндоскопии. Ne также используют в различных медицинских аппаратах.
• Жидкостные гелиевые резервуары. Неон, смешанный с гелием, используют при создании низкотемпературных жидкостных гелиевых резервуаров. Их применяют в различных областях, включая научные исследования, медицину, производство полупроводников и другие технологические процессы, где требуется экстремально низкая температура.
• Аналитическая химия. В газовой хроматографии и масс-спектрометрии для обеспечения стабильности и детекции различных веществ тоже используют неон. Он необходим не только для аналитических приборов, но и для переноса образцов.
• Промышленные процессы. Неон применяют в некоторых промышленных процессах, включая лазерную обработку материалов, плазменную обработку поверхностей, сварку и т.д.

Области применения Ne настолько разнообразны, что его потребление постоянно растёт. Сегодня уровень спроса на это вещество превышает объемы производства, поэтому уже в недалеком будущем возможен ощутимый дефицит.

Неон, как газ, не оказывает прямого воздействия на человека. Он является химически инертным и не обладает токсичными свойствами. В чистом виде Ne не представляет опасности для здоровья при нормальных условиях. Наркотического действия, как и гелий, при сохранении нормального давления не оказывает.

Важно! В высоких концентрациях газы могут вытеснять из воздуха кислород. Это приводит к головокружению, тошноте, потере сознания, удушению. Поэтому всегда необходимо соблюдать технику безопасности и обеспечивать хорошую вентиляцию помещений.

Купить различные технические, пищевые газы, криогенные жидкости или сопутствующие товары вы можете в компании «Тантал-Д». Вся продукция сертифицирована.

Мы самостоятельно доставляем заказы по Москве и Московской области на специализированном автотранспорте, обеспечиваем безопасность и целостность груза. Если на вашем объекте нет погрузочно-разгрузочного оборудования, то мы направим к вам автомобиль с манипулятором.

Звоните или оставляйте заявку на сайте. Менеджер примет заказ, расскажет о возможностях оплаты, согласует сроки и адрес доставки.