Il neon è gas. Ingegneri ingegnosi inventarono le lampade al neon e negli anni '20 del XX secolo le insegne al neon conquistarono il mondo intero.
Il vero colore del neon
Quando pensiamo al neon, immaginiamo i nomi di negozi e ristoranti che brillano di colori diversi. In effetti, il neon si illumina di una luce rossa - arancione. Una ricca gamma di colori si ottiene introducendo mercurio e vapore di sodio nelle lampade a gas. A Las Vegas, le strade sono illuminate da tubi di gas curvi che invitano i turisti a giocare nei casinò o ad ascoltare il canto di Wayne Newton.
Come viene estratto il neon?
Il neon è contenuto nell'atmosfera, quindi forse in quel momento, si respira un po 'di neon. Non ti preoccupare, c'è così poco neon in un litro di aria che non è sufficiente per riempire un chicco di popcorn. Per separare il neon dall'aria, l'aria deve essere liquefatta. Proprio come l'acqua, quando passa dal vapore allo stato liquido al momento del raffreddamento, l'aria si trasforma in un liquido quando la temperatura diminuisce. Solo con l'acqua succede a 100 gradi Celsius e con il neon a meno 246 gradi Celsius: questo è esattamente il punto di ebollizione del neon. Il neon liquido è separato dagli altri componenti dell'aria. Durante la liquefazione, il neon viene ottenuto in una miscela con azoto ed elio.
Aumentando la temperatura e la pressione della miscela, i chimici rimuovono l'azoto da essa. L'elio viene rimosso usando un processo chiamato adsorbimento. In questo caso, le molecole di gas vengono depositate su solidi.Le molecole al neon aderiscono meglio alla superficie del carbone attivo rispetto alle molecole di elio. Questa proprietà di questi viene utilizzata per separare la miscela. Per ottenere un chilogrammo di neon, è necessario elaborare 88.000 chilogrammi di aria.
Perché il neon brilla?
Se versi un liquido freddo al neon in un bicchiere, puoi vedere che è trasparente e incolore - in ogni caso, non c'è traccia di un colore rosso brillante. Perché, quindi, nella pubblicità il neon si illumina di colori diversi? Il neon pompato nei tubi è costituito da miliardi e miliardi di atomi. Ogni atomo al neon ha dieci elettroni in orbita attorno al nucleo. Entrambe le estremità del tubo al neon sono collegate a un circuito elettrico.
Quando la corrente è accesa, passa lungo il tubo: gli elettroni saltano da un atomo all'altro, come dovrebbe essere quando passa la corrente. Gli atomi al neon sono eccitati in una collisione con elettroni allo stesso modo di una persona che è stata approssimativamente spinta in mezzo alla folla. Gli elettroni nell'atomo al neon non sono soggetti a vagabondaggio, quindi dopo l'eccitazione l'atomo si calma e l'elettrone ritorna al suo posto. Di conseguenza, un atomo emette un fotone di luce. L'energia di questi fotoni risiede nella parte rossa dello spettro della luce visibile.
Colori di altri gas
Altri gas emettono fotoni di altri colori quando eccitati. Ad esempio, il vapore di mercurio, che contiene 80 elettroni in un atomo, emette luce blu quando eccitato. La differenza tra luce blu e rossa è la differenza nell'energia dei fotoni. I fotoni emessi da un atomo di mercurio hanno un'energia superiore rispetto ai fotoni degli atomi al neon. Le lampade al sodio utilizzate per l'illuminazione dell'autostrada emettono una luce gialla brillante. I suoi fotoni sono più energetici dei fotoni a luce rossa, ma meno energetici dei fotoni blu.
Quando una corrente elettrica fluisce attraverso un tubo al neon, alcuni atomi vengono eccitati (in una collisione con elettroni), mentre altri rimangono in uno stato normale non eccitato. Quindi cambiano posto. Ogni atomo sembra una lampadina tremolante: uno lampeggia, poi un altro. Di conseguenza, percepiamo un tubo al neon che brilla con una luce costante. Quando la corrente viene spenta, il neon entra nel suo stato normale, cioè diventa incolore.