المپياد جهاني شيمي
 نئون: بخش اول
نئون: بخش اولزنگ تفريح شيمي
خاطره‌ی شب‌های گرم تابستان

 

 

گازی که باعث می‌شود شهرهای بزرگ دنیا در طول شب بدرخشند، یکی از گازهای نجیب به نام نئون است. نئون یکی از عناصری است که در ردیف سمت راست جدول تناوبی عناصر دیده می‌شود، ردیفی که در آن گازهای بی اثر قرار دارند. این گازها واکنش‌پذیری بسیار کمی دارند. در حقیقت لایه‌ی ظرفیت این عناصر کاملاً پر است و نیازی به الکترون دهی یا الکترون گیری ندارند. به همین دلیل ترکیب‌های بسیار کمی از این عناصر با سایر عنصرها وجود دارد. 
نئون مانند دوستان نجیبش، بدون بو و بدون رنگ است. بر اساس پژوهش‌های آزمایشگاه شتاب‌دهنده‌ی ملی توماس جفرسون (Thomas Jefferson National Accelerator Laboratory)، نئون می‌تواند تحت شرایط آزمایشگاهی با فلوئور یک ترکیب بسازد. البته این ترکیب کاملاً غیر واکنشگر است. 
 
 
 
مهم‌ترین داده‌های عنصر نئون عبارت‌ا‌ند‌از:
 
 عدد اتمی (تعداد پروتون‌‌ها در هسته): ۱۰
  نماد اتمی (در جدول تناوبی):Ne
 

  وزن اتمی (جرم متوسط اتم): ۲۰.۱۷۹۷

 

  حالت فیزیکی در دمای اتاق: گاز
  چگالی: ۰.۰۰۰۸۹۹۹ گرم بر سانتی‌متر مکعب
 نقطه‌‌ی ذوب: ۲۴۸.۵۹- درجه‌‌ی سانتی‌گراد
 نقطه‌‌ی جوش: ۲۴۶.۰۸- درجه‌‌ی سانتی‌گراد 
 تعداد ایزوتوپ‌‌ها (اتم هایی از یک عنصر با تعداد متفاوت نوترون): ۱۸ ایزوتوپ، که ۳ ایزوتوپ آن پایدار هستند 
  فراوان‌ترین ایزوتوپ ها: نئون ۲۰ (با ۹۰.۴۸ درصد فراوانی در طبیعت) و نئون ۲۱ (با ۹.۲۵ درصد فراوانی)
 
 
 

نورهای شبانه: 
نام نئون از واژه‌ی یونانی نئوس به معنای نو و تازه گرفته شده است. بر اساس داده‎‌های انجمن سلطنتی شیمی، این گاز اولین بار در سال ۱۸۹۸ توسط ویلیام رمزی (William Ramsay) و موریس تراورس (Morris Travers) جداسازی و شناسایی شد. این دو شیمیدان با تبخیر هوای مایع، عنصر بی اثر آرگون را نیز کشف کرده بودند. آن‌ها کار خود را با آرگون آغاز کردند. در ابتدا با حرارت دادن به آرگون و تبخیر آن به گاز کریپتون رسیدند که در جدول تناوبی عناصر در خانه‌ی زیرین آرگون جای داشت. آن‌ها به این فکر کردند که شاید در خانه‌ی بالایی آرگون هم عنصری وجود داشته باشد که هنوز کشف نشده است. به همین دلیل آرگون را به حالت جامد در آوردند و آن را تحت فشار بسیار کم تبخیر کردند. تحت این شرایط عنصری جدید یافت شد: نئون!
 
موریس تراورس                                                        ویلیام رمزی    
   
رایج‌ترین مورد استفاده از نئون، ساخت علائم نئونی است که سابقه‌ای در حدود یک قرن دارد. بیل کنکانن (Bill Concannon) هنرمند علائم نئون و صاحب فروشگاه علائم نئونی Aargon Neonدر شهر کالیفرنیا می‌گوید: «اولین کسی که علائم نئونی را ساخت، یک مهندس فرانسوی به نام ژرژ کلود بود. او دریافت که با اعمال الکتریسیته به یک لوله‌ی شیشه‌ای بسته و حاوی گاز آرگون، نور آبی ساطع می‌شود و اگر در لوله گاز نئون وجود داشته باشد، نور آشنای نارنجی-قرمز تولید می‌شود. دلیل ثبات طولانی مدت این پدیده، بی‌اثر بودن گاز نئون و واکنش‌پذیری بسیار پایین آن است.» 
 
کنکانن که استاد آکادمی هنر در دانشگاه سان فرانسیسکو نیز هست ادامه می‌دهد: «یک لوله‌ی نئونی در صورتی که به خوبی ساخته شده باشد، می‌تواند به مدت بیست سال بدون وقفه و بدون بروز هیچ مشکلی به کار خود ادامه دهد. در حقیقت اولین دلیل خرابی چنین لوله‌هایی، فرسودگی ابزارهای الکتریکی است، نه اختلال در عملکرد نئون.»

علائم نئونی چگونه کار می‌کنند:
کنکانن در این‌باره توضیح می‌دهد: «دو سر یک لوله‌ی شیشه‌ای پر شده از نئون یا آرگون، الکترودهای مثبت و منفی قرار دارند. این الکترودها به جریان برق متناوب متصل هستند و در هر ثانیه پنجاه بار جای دو الکترود مثبت و منفی عوض می‌شود. تحت این شرایط، الکترون‎ها با شدت به اتم‌های نئون ضربه می‌زنند و الکترون‌های لایه‌ی ظرفیت آن‌ها را کنده و جدا می‌کنند. پس از این رخداد، اتم‌ها دوباره الکترون‌ها را جذب می‌کنند تا به حالت پایدار و خنثی برسند، در این مرحله اتم‌ها امواج مرئی الکترومغناطیسی ساطع می‌کنند. این همان نور رنگی است که ما می‌بینیم.»
 
البته گاز نئون و آرگون تنها در رنگ‌های نارنجی و آبی تابش می‌شوند و رنگ‌های متفاوتی که در نورپردازی‌های خیابانی می‌بینید، به دلیل قرار دادن شیشه‌های رنگی و مقادیری از پودر فلورسنت است که می‌توانند رنگ‌های مختلف را ایجاد کنند. با وجودی که لوله‌های نئونی پیش‌ساخته هستند، اما هنوز هم می‌توان هنر ایجاد علائم نئونی را یک هنر دستی به شمار آورد. زیرا هنرمندان با خم کردن و پیچیدن لوله‌های شیشه‌ای در هم، طرح های بسیار زیبا و رنگارنگی را خلق می‌کنند. کنکانن می‌گوید: «مقیاس این هنر واقعاً در حدود انسان‌ها است. زیرا ابزار به کار رفته در آن بسیار سبک هستند و هر چقدر هم که بخواهیم علائم بزرگی بسازیم، وزن چندانی نخواهد داشت. البته به ندرت ابعاد نهایی این سازه‌ها به 2.5 متر می‌رسد. 
امروزه در بسیاری از فروشگاه‌ها به جای نئون از لامپ‌های ال ای دی استفاده می‌شود. اما این موضوع از جدابیت‌های نئون نمی‌کاهد. در بسیاری از شرکت‌های مدرن، برای دکوراسیون از این لوله‌های نئونی استفاده می‌شود.»
 
 

مریم درودیان
 
منابع:
 
1395/7/13لينک مستقيم

نظر شما پس از تاييد در سايت قرار داده خواهد شد
نام :
پست الکترونيکي :
صفحه شخصي :
نظر:
تاییدانصراف
 المپياد شيمي

 

     

 

 

صفحه‌ي اصلي

     

 

راهنماي سايت

     

 

 

آموزش

     

 

بانك سوال

     

 

 

مسابقه

     

 

 

زنگ تفريح

     

 

 

مصاحبه و گزارش

     

 

 

معرفي كتاب

     

 

 

مشاوره

     

 

 

پرسش‌و‌پاسخ‌علمي

     

 

اخبار

 

فعاليت‌هاي علمي

 سايت‌هاي المپياد شيمي
 پيوندها
 بازديدها
كاربران غيرعضو آنلاينكاربران غيرعضو آنلاين:  849
 كاربران عضو آنلاين:  0
  کل كاربران آنلاين:  849