你能说出一种在宇宙中很丰富但在地球上很罕见的元素吗?
你觉得雾灯是用什么做的?
一种非常昂贵的汽油,但你家里仍然有升汽油,而且很容易在路边找到它?
不能把这些点联系起来?显然这个谜语太复杂了。
让我告诉你,我们在谈论霓虹灯。
是的,这种气体可以用来做路边的广告牌和标志,也可以用来做电视的真空管。
威廉·拉姆齐爵士和莫里斯·特拉弗斯于1898年在伦敦大学学院发现了霓虹灯。它是一种惰性气体,用符号Ne表示,原子序数为10。
它是一种单原子气体,在标准温度和压力下无臭、无色、惰性。这个元素的名字来源于希腊单词neuter,意思是新的。氖的形成是恒星中氧和氦发生核聚变反应的阿尔法过程的产物。
它也是宇宙中第五丰富的元素,但只占地球大气的0.0018%。霓虹灯稀有的原因是它的高度挥发性,因此它不能形成固体化合物。目前已知的氖化合物是离子分子和包合物。
霓虹灯是亮红色发射光谱的一部分。霓虹灯在地球上的主要来源是空气本身,从空气中提取霓虹灯使用各种技术,因为霓虹灯是一种非常昂贵的元素,几乎比氦贵55倍。它有时也被困在岩石中。
霓虹灯也被认为对人体健康有害,因为如果不小心接触到皮肤,可能会导致冻伤。此外,它是一种窒息剂,即如果不小心吸入,它可能会耗尽体内的氧气而导致窒息。
你好大家!我们又来到这里,带着另一种神奇的元素和它惊人的属性。
在这篇文章中,我们将详细阅读霓虹灯,它的属性和用途。
所以,你准备好了吗?
让我们开始…
氖的性质
霓虹灯是一种化学惰性气体,通常是无色的,但在真空管内呈现红橙色。
当电流通过时,它还会发出橙红色的光。霓虹灯也被认为是所有元素中液体范围最小的。
氖属于元素周期表的第18族,周期为2。它是p区元素,是惰性气体的一种。
为了更好地理解一个元素,了解它的属性总是有好处的。此外,当我们将要详细研究霓虹灯的用途时,最好知道是哪些特性使它如此有用。
这个奇妙元素的属性如下表所示:
财产 | 价值 |
---|---|
相对原子质量 | 20.1797 |
密度 | 0.9002 g/L在标准温度和压力下,沸点为1.207 g/cm3 |
原子序数 | 10 |
原子的象征 | 不 |
共价半径 | 58点 |
范德瓦尔?年代半径 | 154点 |
外观 | 无色 |
熔点 | 24.56 k ? |
沸点 | 27.104 K |
临界点 | 44.4918 K |
熔解热 | 0.335焦每摩尔 |
汽化热 | 1.71焦每摩尔 |
摩尔热容 | 20.79 J /(摩尔·K) |
氧化态 | 0 |
电子配置 | (他)2 s22p6 |
磁排序 | 抗磁性 |
晶体结构 | 面心立方 |
自然发生 | 原始的 |
热导率 | 49.1×10吗?3 W / (m ? K) |
同位素 | 20Ne, 21Ne, 22Ne |
霓虹灯的用途
虽然霓虹灯在地球上很罕见,但它在各个领域都有许多应用。然而,目前还不知道它在生物学上有什么作用。它也被认为对人体健康有毒。
在本节中,我们将研究霓虹灯的各种用途。
1.真空灯
霓虹灯是真空管和霓虹灯不可缺少的部件。
霓虹灯的主要目的是通过防止氧化来保持惰性气氛。因此,霓虹灯的存在确定了这些灯的长寿命。
灯内气体的体积也决定了灯所发出的光的量。霓虹灯独特的颜色也被用于制作美化灯具。
2.激光
众所周知,激光产生单一波长的光,即单色光。它们利用光学放大的过程来激发辐射。
氖气和氦气作为激光气体用于激光设备。这些激光被用于各种目的,如科学实验,LASIK眼科手术等。
3.广告招牌
你一定在路边遇到过那些闪闪发光的广告牌。这些也被称为霓虹灯,现在大多数广告灯都是使用霓虹灯的。
广告内容写在灯泡或板,然后充满气体,并插入一个金属电极。每当对电极施加高电位时,就会导致气体电离,发出彩色的光。
4.高压指示灯
高压指示器中的霓虹灯用于产生警示灯。这些指示器的设计方式是,一旦电压超过设定的最大限制,就会发出警示灯。
其原理是,高压使指示器内的氖气发光,从而产生警示灯。它降低了火灾的风险和可能由于高压而发生的损失。
5.低温冰箱
氖气是一种非活性气体,特别用作低温制冷剂。液态氖是通过冷却氖气制成的,由于它不与其他元素结合,因此在实验室和许多工业中用作低温制冷剂。
它有时也被用于太平间保存尸体,然而,霓虹灯是昂贵的,这种用途是非常有限的。
据观察,液态氖的制冷能力比液氦好40倍,比液氢好3倍。
6.电视管
早期使用的电视机基本上是装有氖气的电视管。霓虹灯在这些管子里提供了一种惰性的气氛,同时,当电流通过管子时产生了光。
7.等离子屏幕
等离子电视的屏幕是用来显示图像和视频的。在这些平板内部,霓虹灯与荧光粉发生反应,并帮助产生多种颜色。
霓虹灯能在电流的作用下产生颜色,因此被用于等离子电视。
8.波计管
波长计是一种通过确定波的频率来测量两个连续波阵面之间距离的设备。早期使用的吸收波计有一个充满氖气的管子。
这个装置的内部被调到一个特定的频率。如果被测波前的频率与装置的设定频率相匹配,电容器和线圈之间就会有足够的能量循环来点亮小霓虹灯/管。
9.潜水设备
早期深海潜水员携带的用于呼吸的潜水设备有时也含有氧气和氖气的混合物。
然而,由于霓虹灯是一种昂贵的元素,生产成本相当高。后来,由于注意到霓虹灯对人体健康的不利影响,这种做法被中止。
现在,氦被用于呼吸混合物。
10.雷电避雷器
避雷器,也称为避雷器,特别用于电信系统和电力传输。它们有助于保护系统免受闪电造成的损害。
由于霓虹灯需要高压来导电,它不会让正常的电压电流通过它。
然而,在电压非常高的雷击情况下,霓虹灯会将大部分电压传导到地面,保护主系统不会在其影响下崩溃。
11.水力压裂泄漏检测
在石油工业中,霓虹灯还被用于检测水力压裂泄漏。霓虹灯行进的路径可以很容易地追踪,因此,它有助于筛选泄漏路径。
此外,霓虹灯在本质上是惰性的,因此没有污染的机会,使其成为更好的选择。
12.空气的气球
氖是单原子气体,比空气轻。这些性质类似于氦,因此它也可以作为氦气的替代品,用于填充气球。
然而,这两种气体的密度不同。霓虹灯比氦气重,这使得充满霓虹灯的气球以更高的速度上升。然而,由于价格昂贵,而且是窒息性气体,霓虹灯很少用于这一目的。
13.航空航天工业
霓虹灯还用于飞机和航空航天工业,其作用是作为超灵敏红外成像的冷却剂。这种作用是由于氖的制冷剂特性。
霓虹灯还用于飞行器中各种设备的限制。
飞机上使用的灯也是用氖气制成的。因此,霓虹灯成为这个行业的重要元素。
14.机车工业
氖气用于制造汽车和其他机车的灯。这些灯更亮,特别是透过雾看,和普通灯相比更持久。
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结论
因此,霓虹灯有多种用途,如激光、真空灯、避雷器,以及航空航天和机车工业等行业。