آنچه در این مقاله می خوانید:
بسیاری از ما با واژه نئون و کاربرد آن در صنایع مختلفی مثل لامپ های نئونی، تابلوهای تبلیغاتی و لوله های تخلیه آشنا هستیم، اما منبع اصلی گاز نئون چیست؟ از چه عناصری تشکیل شده و چه کاربردهایی دارد؟ در ادامه به بررسی این گاز و نقش آن در صنعت و تجارت می پردازیم.
عنصر نئون چیست؟
نئون یک عنصر شیمیایی با نماد Ne و عدد اتمی ۱۰ است. این گاز موناتومی بی رنگ و بی بو، در شرایط استاندارد بی اثر است، حدود دو سوم هوا چگالی دارد و مولکول های آن از یک اتم نئون واحد تشکیل شده است. نئون دومین گاز از سه گاز نادر است که در سال ۱۸۹۸ به عنوان یکی از سه عنصر نادر باقی مانده در هوای خشک، پس از حذف نیتروژن، اکسیژن، آرگون و دی اکسید کربن توسط ویلیام رمسی و موریس تراویس کشف و بلافاصله به عنوان عنصری جدید از طیف انتشار قرمز روشن شناخته شد.
تاریخچه کشف گاز نئون
کاشفان گاز نئون نمونه ای از هوا را سرد کردند تا تبدیل به مایع شود. سپس مایع را گرم کردند و گازها را در نقطه جوش، پس از حذف گازهایی که از قبل شناسایی شده بودند، ضبط کردند. نور قرمز درخشانی که در زیر ترشحات طیف سنجی شاهد آن بودند، نئون بود.
ایزوتوپ های گاز نئون چیست؟
از این گاز تاکنون سه ایزوتوپ پایدار نئون 20، نئون 21 و نئون 22 کشف شده که دو مورد از آنها از طریق واکنش های هسته ای تولید می شود.
ترکیبات نئون چیست؟
ترکیبات نئون شامل ترکیبات شیمیایی عنصر (Ne) با مولکول ها یا عناصر دیگر جدول تناوبی هستند. در گذشته اعتقاد بر این بود که در ترکیبات نئون اثری از گازهای نجیب نیست، اما در حال حاضر وجود این گازها به اثبات رسیده و قطعات مولکولی حاوی نئون در ترکیبات این گاز وجود دارد.
احتمال می رود در گاز نئون چندین مولکول نئون خنثی وجود دارد که پیش بینی می شود پایدار باشند، اما هنوز وجود این مولکول ها در طبیعت کشف نشده است. علاوه بر این، یون های Ne+ و NeH+ و NeAr+ و HeNe+ نیز در طیف‌سنجی جرمی نئون دیده شده اند.
باید اشاره کرد که نئون دارای اولین یونیزاسیون بالقوه با ۲۱٫۵۶۴ eV است که تنها از هلیوم با (۲۴٫۵۸۷ eV)، که نیاز به انرژی بیش از حد برای ساخت ترکیبات یونی پایدار دارد، فراتر می رود. نئون با قطبش پذیری 0.395 Å3 دومین عنصر از این نظر است. قطبش پذیری پایین به این معنی است که تمایل کمی به برقراری پیوند با اتم های دیگر دارد. نئون دارای پایه لوئیس یا قرابت پروتون ۲٫۰۶ eV است.
فراوانی نئون
اگرچه تخمین فراوانی گاز نئون در سطح هوا و زمین دشوار است، اما در جدول فراوانی، مقدار نئون موجود براساس واحد ppb ( که یک واحد معمول برای اندازه گیری غلظت برای مقادیر بسیار کوچک است) هم از نظر وزن و هم از نظر تعداد اتم ها ارائه شده است.
مکان | Ppb از نظر وزن | Ppb از نظر اتم ها |
جهان | 1300000 | 80000 |
خورشید | 1000000 | 70000 |
شهاب سنگ | بدون داده | بدون داده |
سنگ های پوسته ای | 3.0 | 3 |
آب دریا | 0.12 | 0.037 |
مشخصات شیمیایی و فیزیکی گاز نئون چیست؟
- گاز بی اثر
- بی رنگ
- بی بو
- غیر سمی
- با قابلیت خنک کنندگی بالا
- دمای ذوب و جوش پایین
- چگالی کمتر از هوا
- عدد اتمی 10
- ظرفیت 8
- نقطه ذوب -248.59 ˚C
- نقطه جوش -246.08 ˚C
باید اشاره کرد که نئون از نظر شیمیایی بی اثر است و ترکیباتی که در آن بکار رفته و در حال حاضر شناخته شده شامل مولکول های یونی است. اگرچه یک عنصر بسیار رایج در جهان و منظومه شمسی است (در فراوانی کیهانی پس از هیدروژن، هلیوم، اکسیژن و کربن، عنصر پنجم است)، اما در زمین به عنوان عنصری نادر شناخته شده است، به طوری که تنها ۱۸٫۲ ppm هوا را تشکیل داده است. دلیل کمیاب بودن این گاز روی کره زمین، فرار بودن نئون و جای نگرفتن آن در دسته گازهای جامد است.
این گاز در دسته گازهای نجیب با وزن اتمی ۲۰.۱۷۹۷ amu و نقطه جوش در حدود 245 درجه سلسیوس است. میزان سرمایش آن 40 برابر هلیوم مایع و سه برابر هیدروژن مایع بر اساس حجم واحد است. بعلاوه، بالاترین میزان تخلیه نور در ولتاژ معمولی در پلاسمای نئون دیده می شود.
تولید نئون
از آنجا که نئون یک گاز نادر است، بنابراین تولید آن حدود ۵۵ برابر گرانتر از هلیوم مایع است.
حدود ۷۰٪ عرضه جهانی نئون در اوکراین به عنوان محصول جانبی تولید فولاد در روسیه تولید می شود. تا سال ۲۰۲۰، شرکت Iceblick با گیاهانی در اودسا و مسکو، ۶۵ درصد از تولید نئون در جهان و همچنین ۱۵٪ کریپتون و زنون را تأمین می کند.
قیمت های جهانی نئون پس از الحاق روسیه به کریمه در سال ۲۰۱۴ حدود ۶۰۰٪ کاهش یافت. همین امر دلیلی بر عقب نشینی بسیاری از تولیدکنندگان تراشه و به دوری از تأمین کنندگان روسی و اوکراینی و روانه به سمت تأمین کنندگان گاز نئون در چین شد. حمله روسیه به اوکراین در سال ۲۰۲۲ نیز دو شرکت در اوکراین که حدود نیمی از عرضه جهانی این گاز را تولید می کنند را تعطیل کرد و این امر ممکن است تولید نئون را بیشتر به سمت چین سوق دهد.
کاربردهای گاز نئون چیست؟
نئون در برخی از لوله های پلاسما و تبرید استفاده میشود، اما کاربردهای تجاری دیگری هم دارد. بیشترین کاربرد آن در ساخت لامپ های نئونی، تابلوهای تبلیغاتی و لوله های تخلیه ولتاژ بالا است. به صورتی که بخش بسیار کوچکی از این گاز به صورت هوای مایع استخراج می شود. از آنجا که این گاز یکی از مهمترین منابع تولید لامپ های نئونی بشمار می رود، به طور قابل ملاحظه ای گرانتر از هلیوم است.
از جمله دیگر موارد کاربرد گاز نئون می توان به استفاده در لوله های تلویزیونی اشاره کرد. از سوی دیگر لیزرهای گازی نیز به کمک نئون و هلیوم ساخته می شوند. صنعت الکترونیک نیز در بسیاری از انواع لوله های الکترونی پر از گاز نئون به صورت سونگ یا به صورت مخلوط در مخلوط های گازی استفاده می کند.
امروزه گاز نئون در دریانوردی و به عنوان گاز غواصی نیز کاربرد دارد. به این صورت که مخلوطی از هلیوم، نئون و اکسیژن برای تنفس توسط غواصان دریایی در دریا استفاده می شود، چرا که هلیوم در خون کمتر از نیتروژن در فشار بالا محلول است.
گاز نئون با خلوص بالا بیشترین سهم را در بازار گاز نئون در سال ۲۰۱۹ در دست داشت. نئون به عنوان گاز بافر یا فعال در محیط در انواع مختلف لیزرهای گازی مانند هلیوم/ نئون، اگزایمر و لیزرهای بخار مسی مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین به عنوان گاز حامل در کروماتوگرافی برای کاربردهای ویژه استفاده می شود و در صفحه نمایش های ال سی دی نیز کاربرد فراوانی دارد.
با احتساب موارد مصرفی بالا در سال های اخیر، پیش بینی می شود اندازه بازار گاز نئون تا سال ۲۰۲۵، پس از رشد در CAGR ۳٫۵٪ در طول سال های ۲۰۲۰ تا ۲۰۲۵ به ۶۱٫۴۶ میلیون دلار برسد. بازار گاز نئون با تصویربرداری و کاربردهای روشنایی نیز پیوند دارد و در این صنایع به طور گسترده از آن استفاده می گردد.
علاوه بر این، باوجود تقاضای رو به رشد برای گوشی های هوشمند و نمایش تلویزیونی در سراسر جهان، گاز نئون فرصت های عظیمی در بازار تولید صفحه نمایش دارد.
خطرات گاز نئون چیست؟
خطرات مرتبط با گاز نئون می تواند موجب بروز آسیب های جدی شود. یکی از این خطرات، خفگی از طریق استنشاق است که هوشیاری ذهنی فرد کاهش یافته و هماهنگی عضلانی او دچار اختلال می شود. در نهایت می تواند خطر تشنج، کما و حتی مرگ را به دنبال داشته باشد.
از دیگر خطرات این گاز، یخ زدگی قرنیه از طریق تماس چشمی و سرمازدگی از طریق تماس پوستی است. در مجموع باید گفت این نوع گاز واکنش پذیری پایینی دارد که آن را بسیار پایدار می کند، اما خطراتی هم به شکل گاز و هم به صورت مایع وجود دارد.
نکات ایمنی
از آنجا که نئون تحت فشار و غیر آتشزا است در صورت نشت می تواند باعث خفگی شود، بنابراین دمای سیلندر گاز نئون نباید از 52 درجه سانتی گراد بالاتر برود.
در هنگام کار با کپسول گاز نئون باید از پوشش ایمنی مناسب استفاده کنید. به علاوه، مخازن گاز نئون باید در محیط های بدون رطوبت و به دور از مواد اسیدی و قلیایی حفاظت شوند.
اثرات گاز نئون بر محيط زيست چیست؟
نئون جز گازهاي ناياب اتمسفری است و از نظر شيميايي خنثي و غير سمي است. همچنین باید گفت تاکنون هیچ آسیب اکولوژیکی شناخته شده ناشی از این عنصر گزارش نشده است.
5 حقیقت جالب در مورد گاز نئون
- نادرترین عنصر روی زمین است.
- پنجمین عنصر فراوان در جهان است.
- با قرارگیری در یک میدان الکتریکی، درخشش نارنجی- قرمز تولید می کند.
- عمدتاً در لامپ های فلورسنت استفاده می شود.
- به علامت نئون معروف است و برای مقاصد تبلیغاتی مورد استفاده قرار می گیرد، حتی زمانی که مه در هوا وجود داشته باشد، در مسافت های طولانی نیز به چشم می آید.
مرکز خرید و فروش گاز نئون
با معرفی و توضیح کامل در رابطه با گاز نئون، به کمیاب بودن این عنصر در طبیعت و همچنین نیاز به وجود آن در طبیعت و صنایع مختلف پی بردیم. اگرچه گاز نئون در دسته گازهای فرار و مایع جای دارد، اما بدون شک اهمیت آن در سال های اخیر دور از چشم صاحبان صنایع نبوده و پیش بینی می شود در آینده سهم زیادی از بازارهای گوناگون از جمله صفحات نمایش یا حتی دریانوردی را به خود اختصاص خواهد داد.
باتوجه به اهمیت این گاز، بهتر است آن را از مراکز معتبر و باتجربه خریداری کنید تا خیالتان از بابت کیفیت و امنیت آن راحت باشد. شرکت پارس هوای البرز مفتخر است انواع گازهای خالص آزمایشگاهی، گازهای صنعتی، میعانات گازی و … را با بهترین کیفیت تامین کرده و با تضمین کیفیت به دست مشتریان خود در سراسر ایران برساند. جهت کسب اطلاعات بیشتر با ما تماس بگیرید.
نئون (Ne) عنصری گازی شکل و بی رنگ با عدد اتمی 10 است که مولکول های آن از یک اتم نئون واحد تشکیل شده است.
نئون گازی تک اتمی با فرمول شیمیایی Ne است.