ნეონი

ნეონი მენდელეევის პერიოდული სისტემის მეორე პერიოდის მეერვე ჯგუფის მთავარი ქვეჯგუფის ქიმიური ელემენტია, რომლის ატომური ნომერია - 10. აღინიშნება სიმბოლოთი Ne (ლათ. Neon) სამაყაროში გავრეცელების მიხედვით მეხუთე ელემენტია (წყალბადის, ჰელიუმის, ჟანგბადის და ნახშირბადის შემდეგ). გავრცელებულია ატმოსფეროში, დედამიწაზე იშვიათად გვხვდება. ნეონი მარტივი ნივთიერებაა, რომელიც წარმოადგენს ერთატომიან აირს ფერის, გემოსა და სუნის გარეშე.

ნეონი იძლევა მოწითალო-ნარინჯისფერ ნათებას, გამოიყენება განმუხტვის მილებში (ნეონის ნათურები). სამრეწველო მასშტაბით მიიღება ჰაერისადან ექსტრაქციით.

ისტორია

ნეონი აღმჩენილი იქნა 1898 წელს ბრიტანელი ქიმიკოსის ვილიამ რამსეის (William Ramsay) (1852–1916) და მ. ვ. ტრავერსის (Morris W. Travers) (1872–1961) მიერ ლონდონში. ნეონი რამსეიმ აღმოაჩინა მაშინ, როცა იგი აცივებდა ატმოსფეროს ნიმუშს (ნაწილს) გათხევადებამდე, შემდეგ სითხე გააცხელა და შეაგროვა აორთქლებული აირები. აზოტის, ჟანგბადის და არგონის შემდეგ სამი აირი, რომელიც აორთქლდა ადუღებისას იყო კრიპტონი, ქსენონი და ნეონი.

მის ბაზაზე 1910 წელს ფრანგმა ინჟინერმა შექმნა ელექტრული ნათურა. 1923 წლიდან აშშ-ში, ლოს-ანჟელესში უკვე იყენებდნენ ნეონით წითლად განათებულ რეკლამებს.

წარმოშობა

ნეონის სტაბილური ფორმები წარმოიქმნება ვარსკვლავებზე. იგი მიიღება ჰელიუმისა და ჟანგბადის შელღობით ალფა პროცესების დროს, რომელიც მოითხოვს 100 მეგაკელვინზე მეტ ტემპერატურას.

იზოტოპები

ნეონი კეთილშობილი გაზია. ნეონს აქვს სამი სტაბილური იზოტოპი: ²⁰Ne (90.48%), ²¹Ne (0.27%) და ²²Ne (9.25%). ²¹Ne და ²²Ne ნუკლეოგენურებია, ხოლო ²⁰Ne არ არის ცნობილი როგორც ნუკლეოგენური- კოსმოგენური უძველესი იზოტოპია, რომელიც წარმოიქმნება ვარსკვლავური ნუკლეოსინთეზით.

ბირთვული რეაქციების დროს, როდესაც ხდება ნეიტრონების მოქმედება ²⁴Mg და ²⁵Mg-ზე გამოიყოფა ალფა ნაწილაკები ²¹Ne და ²²Ne შესაბამისად. ნეიტრონები უმეტესად წარმოიქმნება ურანის სერიის ჯაჭვის დაშლით გამოყოფილი ალფა ნაწილაკების მეორადი რეაქციებით.

დახასიათება

ნეონი მეორე უმსუბუქესი ელემენტია კეთილშობილ აირთა შორის. იგი ვაკუუმ განმუხტვის მილში გიზგიზებს მოწითალო-ნარინჯისფრად. უახლესი შრომების მიხედვით იგი უმცირესი აქტივობის კეთილშობილი აირია და ამდენად მიკეთვნება უმცირესი აქტივობის მქონე ელემენტების რიგს. მას აქვს სითხის მდგომარეობის ვიწრო დიაპაზონი 24.55 K -დან 27.05 K-მდე (−248.45 °C-დან −245.95 °C-მდე ან −415.21 °F-დან −410.71 °F-მდე). მისი გამაცივებელი უნარი 40-ჯერ მეტია, ვიდრე თხევადი ჰელიუმისა და სამჯერ მეტი ვიდრე თხევადი წყალბადისა.

გავრცელება

ნეონი აქტიურად გვხვდება სამყაროს მაშტაბით: იგი გავრცელებით სამყაროში არის მეხუთე ელემენტი წყალბადის, ჰელიუმის, ჟანგბადის და ნახშირბადის შემდეგ (მასის მიხედვით).

ნეონი არამეტალური აირია სტანდარტულ პირობებში. იგი უფრო მსუბუქია, ვიდრე ორატომიანი აზოტისა და ჟანგბადის მოლეკულები, რომლებიც წარმოიქმნებიან დედამიწის ატმოსფეროში. ნეონით სავსე აეროსტატი შედარებით უფრო სწრაფად ადის ჰაერში, ვიდრე ჰელიუმისა. ნეონი იშვიათია დედამიწაზე. დედამიწის ატმოსფეროში იგი ნაპოვნია 1 წილი 65.000-ზე (მოცულობით) ან 1 წილი 83.000 მასის მიხედვით. ინდუსტრიაში იგი იწარმოება გათხევადებული აირის ფრაქციული გამოხდით.

გამოყენება

ნეონი ხშირად გამოიყენება სარეკლამო ნათურებში. იგი ანათებს კაშკაშა მოწითალო-ნარინჯისფრად. გამოიყენება ვაკუუმ-მილებში, სატელევიზიო არხებში და ჰელიუმ-ნეონის ლაზერებში.თხევად ნეონს იყენებენ როგორც გამაცივებელ აგენტს კრიოგენურ დანადგარებში. ნეონი მრეწველობაში გამოიყენებოდა როგორც ინერტული გარემო, მაგრამ შემდეგ ის გამოაძევა უფრო იაფმა არგონმა. თხევადი ნეონი ძვირად ღირებული ნართია.

ნეონით არის შევსებული აირგანმუხტვის ნათურები, სასიგნალო ნათურები რადიოტექნიკურ აპარატურებში, ფოტოელემენტები.

მილაკები რომლებიც შევსებულია ნეონისა და აზოტის ნარევით, ელ. განმუხტვის გატარებისას იძლევიან მოწითალო-ნარინჯისეფერ ნათებას, რის გამოც მას ფართოდ იყენებენ რეკლამაში.

ნეონის ნათურები გამოიყენებიან სასიგნალო დანიშნულებით შუქურებზე და აეროდრომებზე, რადგან წითელი ფერი ძნელად იბნევა ნისლისა და ბინდის დროს.

ბიოლოგიური როლი

ნეონი არ თამაშობს არავითარ ბიოლოგიურ როლს.

ინერტული აირები ხასიათდებიან ფიზიოლოგიური ქმედებით, რომელიც ვლინდება ორგანიზმზე ნარკოტიკული ზემოქმედებით.

ჰელიუმთან ერთად, ნეონი ნეონ-ჰელიუმის ნარევი გამოიყენება სუნთქვის აპარატებში ოკეანავტების, მყვინთავების და მაღალი წნევის პირობებში მომუშავე ადამიანებისათვის, რათა თავიდან იქნას აცილებული აირის ემბოლია და აზოტის ნარკოზი. ნარევის უპირატესობა იმაშია, რომ ის უფრო ნაკლებად აცივებს ორგანიზმს, რადგანაც ნეონის თბოგამტარობა ნაკლებია, ვიდრე ჰელიუმის.

ნეონ-ჰელიუმიანი ჰაერი უადვილებს ავადმყოფების მდგომარეობას, რომლებიც სუნთქვასთან დაკავშირებით აქვთ პრობლემები.

ნეონის დიდი შემცველობა სასუნთქ ჰაერში იწვევს თავის ბრუალს, ღებინებას, გულის რევას, გონების დაკარგვას და სიკვდილს ასფიქსიით

ქიმიური თვისებები

ყველა კეთილშობილ აირს გააჩნია დასრულებული ელექტრონული გარსი, ამიტომაც ისინი ქიმიურად ინერტულები არიან. ნეონის ქიმიური ინერტულობა განსაკუთრებულია, მასთან მხოლოდ ჰელიუმი თუ კონკურირებს. ჯერჯერობით არ არის მიღებული მისი არცერთი ნაერთი. ნეონის ეგრეთ წოდებული კლატრატული ნაერთებიც კი წყალთან (Ne•6Н₂О), ჰიდროქინონების და სხვა ნივთიერებების (მძიმე კეთილშობილი აირების - რადონის. ქსენონის, კრიპტონის, და არგონის მსგავსი ნაერთები ფართოდაა ცნობილი) მიღება და შენახვა ძალიან ძნელია.

ნაერთები

ნეონი პირველი p-ბლოკის კეთილშობილი აირია. ამდენად იგი ნაკლებ რეაქციისუნარიანია, ვიდრე სხვა კეთილშობილი აირები (ჰელიუმის ჩათვლით, რომელიც იძლევა მეტასტაბილურ ნაერთს HHeF) და ინერტულია. კეთილშობილ მეტალებთან, აგრეთვე წყალბადთან, ბერილიუმთან და ბორთან ბმის გამოთვლილი ენერგია ნაკლებია, ვიდრე ჰელიუმისა და სხვა კეთილშობილი აირებისა. ცნობილია ნეონის არანამდვილი ნეიტრალური ნაერთები, თუმცა Ne⁺, (NeAr)⁺, (NeH)⁺ და (HeNe⁺) აღმოჩენილ იქნა ოპტიკური და მასს-სპექტრომეტრული შესწავლის შედეგად და დაუმოწმებელი მონაცემებით ისინი არამდგრადი ჰიდრატებია.

მიღება

ნეონს ღებულობენ ჰელიუმთან ერთად როგორც გვერდით პროდუქტს, ჰაერის გათხევადებისა და დაყოფის პროცესში მსხვილ სამრეწველო დანადგარებში. «ნეონ-ჰელიუმიანი» ნარევის დაყოფა მიმდინარეობს რამდენიმე ხერხით, ადსორბციის, კონდენსაციის და დაბალტემპერატურული რექტიფიკაციის მეთოდით. ადსორბციული მეთოდი, ჰელიუმისგან განსხვავებით ეყრდნობა ნეონის თვისებას აქტივირებულ ნახშირთან ადსორბირებაზე, თხევადი აზოტით გაცივებისას. კონდენსაციური მეთოდის დროს ნეონს ყინავენ თხევად წყალბადთან ერთად, ხოლო რექტიფიკაციური მეთოდი კი ეყრდნობა ჰელიუმისა და აზოტის დუღილის ტემპერატურებს შორის სხვაობებს.

ნეონს ჰაერიდან გამოყოფენ თხევადი ჰაერის ორჯერადი რექტიფიკაციის აპარატით. აირადი ნეონი და ჰელიუმი გროვდება მაღალი წნევის კოლონის ზედა ნაწილში, ანუ კონდენსატორ-ამაორთქლებლებში, საიდანაც მიახლოებით 0.55 მპა წნევით მიეწოდება დეფლეგმატორის მილების სივრცეს, რომელიც ცივდება თხევადი აზოტით N₂. დეფლეგმატორიდან გამდიდრებული Ne და Не ნარევი მიემართება გასაწმენდად N₂-საგან აქტივირებული ნახშირიან ადსორბერებში, საიდანაც გახურების შემდეგ მიეწოდება გაზგოლდერს (შემცველობა Ne + He 70 %-მდე); აირების ნარევების გამოყოფის ხარისხია 0.5-0.6.

ნეონის სამრეწველო წარმოების მთავარ მეთოდს წარმოადენს (ბოლო ათწლეულის განმავლობაში) ნეონ-ჰელიუმის ნარევის გაყოფა დაბალტემპერატურული რექტიფიკაციით. ნეონისა და ჰელიუმის ნარევს წინასწარ ასუფთავებენ აზოტისა და წყალბადის მინარევისაგან (წყალბადს გამოწვავენ კატალიზატორით შევსებულ ღუმელში), ხოლო აზოტს დაბალტემპერატურულ აპარატებში - «დეფლეგმატორში» და კრიოგენური ადსორბერების ბლოკში რომელიც შევსებულია აქტივირებული ნახშირით (ნახშირი ცივდება დაკლაკნილ მილებში ვაკუუმში მდუღარე აზოტით). აზოტის ჩამოცილების შემდეგ ნეონ-ჰელიუმის ნარევს კუმშავენ კომპრესორის მეშვეობით და მიეწოდება სარექტიფიკაციო სვეტს (რომელიც ვაკუუმში მდუღარე აზოტის ტემპერატურამდე წინასწარაა გაცივებული) დასაყოფად. გაცივების ტემპერატურის დასაწევად ნარევი დროსელირდება 25 მპა-დან 0.2-0.3 მპა-მდე (დანადგარის მუშაობის რეჟიმის მიხედვით). მწკრივის ზედა ნაწილიდან, კონდენსატორის ხუფის ქვემოდან, ცილდება ჰელიუმი ნეონის 20% მინარევით, მწკრივის ქვედა ნაწილში მიიღება თხევადი სახის ნეონი. მაცივრის ციკლად გამოიყენება დროსელური მაცივრის ციკლი სადაც მუშა გარემო-მაცივარ აგეტი არის ნეონი. ამ მეთოდით ნეონ-ჰელიუმის ნარევიდან შესაძლებელია 99.9999 %-იანი სისუფთავის ნეონის მიღება.

მასალა მომზადებულია www.wikipedia.com -ის მიხედვით