НЕОН (от греч. neos-новый;
лат. Neon) Ne, хим. элемент VIII гр. периодич. системы; относится к благородным
газам; ат. н. 10, ат.м. 20,179. Природный Н. состоит из изотопов 20Ne
(90,92% по объему), 21Ne (0,257%), 22Ne (8,82%). Поперечное
сечение захвата тепловых нейтронов для прир. смеси изотопов не более 2,8.10-28
м2. Известны коротко-живущие (T1/2 < 200 с) изотопы
Н. Конфигурация внеш. электронной оболочки атома 2s22p6;
энергия ионизации Ne0
Ne+
Ne+2
соотв. 2080,66 и 3963,52 кДж/моль; радиусы: ван-дер-ваальсов 0,160 нм, ковалентный
0,070 нм.
Содержание Н. в атмосфере
1,82.10-3% по объему, в земной коре 7•10-5
г/т; запасы Н. оцениваются в 7,8.1014 м3. Н.
представлен в горячих звездах-красных гигантах, газовых туманностях, атмосфере
Юпитера, Сатурна, Урана. Нептуна, Плутона. Считают, что в космосе преобладает
20Ne.
Свойства. Н.-одноатомный
газ без цвета и запаха, т. кип. 27,07 К (0,1 МПа); плотн. твердого 1,444 г/см3
(24,66 К), жидкого 1,24 г/см3 (25,0 К), газа 0,90035 кг/м3
(273 К, 0,1 МПа); tкрит 44,4 К, ркрит2,65
МПа, dкрит0,484 г/см3; тройная точка: т-ра 24,66
К, давление 43,3 кПа, плотн. (жидкого) 1,247 г/см3; С0p
20,79 ДжДмоль•К); DH0пл 0,335 кДж/моль, DH0исп
1,73 кДж/молъ; S0298 146,21 ДжДмоль.К);
ур-ния температурной зависимости давления пара: над твердым
Н. lgp (Па) = - 108,931/T + 0,00640755T + 8,914700, над
жидким lgp (Па) = - 84,37/T + 0,1118T + 7,82482 (24,66-27
К) и lgр(МПа) = -84,37/Т + 0,01118T + 3,81340 (27-44 К);
теплопроводность 0,0443 Вт/(м.К) при 273 К и 0,1 МПа; л 2,93-10-5
Па.с (273 К, 0,1 МПа); диамагнитен, магн. восприимчивость — 7,2.10-6;
поляризуемость 0,392.10-30 м3; коэф. самодиффузии
4,52.10-5 м2/с (273 К, 0,1 МПа); коэф. сжимаемости
при 273 К: 0,998 (0,1 МПа), 1,046 (10 МПа). Твердый Н. кристаллизуется в кубич.
гране-центрир. решетке, а = 0,667 нм (4,3 К), z = 4, пространств.
группа Fm3m.
Р-римость Н. в воде при
0,1 МПа (м3/кг): 0,014.10-3 (273 К), 0,010.10-3
(298 К). Н. химически инертен. Для него известны только соед. включения, напр.
Ne.6H2O, и экси-мерные молекулы, напр. Ne2*,
NeF*, на переходах к-рых из метастабильного состояния в несвязанное генерируется
лазерное излучение (105 нм для NeF*).
Получение. Н. извлекают
из воздуха в аппаратах двукратной ректификации жидкого воздуха (см. Воздуха
разделение). Газообразные Н. и гелий скапливаются в верх. части колонны
высокого давления-в конденсаторе-испарителе, откуда под давлением ок. 0,55 МПа
подаются в трубное пространство дефлегматора, охлаждаемое жидким N2.
Из дефлегматора обогащенная смесь Ne и Не направляется для очистки от N2
в адсорберы с активир. углем, из к-рых после нагревания поступает в газгольдер
(содержание Ne + He до 70%); степень извлечения смеси газов 0,5-0,6. Послед.
очистку от N2 и разделение Ne и Не можно осуществлять либо селективной
адсорбцией при т-ре жидкого N2, либо конденсац. методами-с помощью
жидких Н2 или Н. (предварительно на СuО при 700 °С проводят очистку
от примеси Н2). В результате получают Н. 99,9%-ной (по объему) чистоты.
Определение. Качественно
Н. определяют по спектрам испускания (характеристич. линии 585,25 нм и 540,05
нм), количественно-масс-спектрометрич. и хроматографич. методами анализа.
Применение. Н. и
неоно-гелиевую смесь используют в качестве рабочей среды в газовых лазерах,
для наполнения газоразрядных источников света, сигнальных ламп ЭВМ и радиотехн.
аппаратуры, ламп-индикаторов и стабилизаторов напряжения, как хладагент в технике
низких т-р.
Хранят и транспортируют
Н. в виде неоно-гелиевой смеси (40-60% Ne) под давлением 15 МПа в стальных баллонах
емкостью 40 л, окрашенных в светло-коричневый цвет с надписью белыми буквами
"неоно-гелиевая смесь". Н. особой чистоты поставляется под давлением
15 МПа в стальных баллонах емкостью 5 и 10 л, окрашенных в черный цвет, с надписью
белыми буквами "неон особой чистоты".
Н. открыли У. Рамзай и
М. Траверс в 1898 спектральным способом при фракционировании воздуха.
Лит. см. при ст. Благородные газы. В. Б. Соколов.