Neon

Neon

Neon là nguyên tố phổ biến thứ 10 trong vũ trụ, được tạo thành từ sự tổng hợp các hạt nhân heli và oxy.  Trên Trái Đất, Neon được tìm thấy với 1 lượng cực kì nhỏ trong không khí (18ppm), nước biển (0.2 ppm), và bên trong lớp vỏ trái đất (70 ppt). Việc tìm thấy 1 nguyên tố khí hiếm trong lớp vỏ Trái Đất là một điều khá bất ngờ, nhưng vào năm 1909 nhà địa lý học người Pháp Armand Gautie đã thu thập được khí sủi bọt chứa neon từ các lỗ thoát khí tại các suối nước nóng gần Naples.   

Neon có 3 đồng vị tự nhiên: neon-20 (90.5%), neon-21 (0.3%), và neon-22 (9.2%). Tỉ lệ phân bố của các đồng vị này trong lớp vỏ trái đất có thể rất khác nhau. Ví dụ, neon trong đá granite thường chứa các đồng vị với khối lượng năng hơn là neon-21 và neon-22. Tuy nhiên, neon trong kim cương được tạo từ núi lửa lại chủ yếu chứa neon-20. Hiện vẫn chưa có lời giải thích thỏa đáng cho hiện tượng này.

Neon đóng vai trò quan trọng trong việc chứng minh sự tồn tại của các đồng vị. Vào năm 1912, Frederick Soddy đề xuất rằng đồng vị là cách giải thích duy nhất cho các sản phẩm của quá trình phân rã phóng xạ. Một năm sau đó, nhà vât lý học người Anh đã tìm ra bằng chứng chứng minh sự tồn tại của nó. Ông ấy đã quan sát dòng các nguyên tử neon trong trường tia α và β rồi kết luận rằng một số nguyên tử neon có khối lượng lớn hơn.

Vào năm 1898, tại đại học College London (UCL), Williamm Ramsay và Morris Travers tìm ra một loại khí có khối lượng nhẹ, có thể điền vào chỗ trống trước argon trong bảng tuần hoàn. Họ đã cho argon ở thể rắn, được bao quanh bởi không khí lỏng, và cho chúng bay hơi từ từ dưới áp suất thấp và thu lấy khi nào bay ra đầu tiên. Khi họ quan sát quang phổ nguyên tử của mẫu khí, họ đã kinh ngạc khi thấy kết quả chỉ ra sự xuất hiện của một nguyên tố mới.

Ngày nay, neon được khai thác từ không khí lỏng bằng chưng cất phân đoạn và sản phẩm thu được ở dạng khí, có lẫn khí heli (mà sau đó được loại bỏ bằng than hoạt tính). Chỉ vài tấn neon được sản xuất mỗi năm do nhu cầu thị trường, dù sản lượng có thể nhiều hơn vì có tới 65 tỉ tấn neon trên trái đất.

Một lượng neon sản xuất ra được sử dụng làm đèn chiếu sáng vì màu sắc của nó. Neon phù hợp để làm đèn hiệu vì ánh sáng đèn neon có thể được nhìn thấy qua sương mù. Đèn neon đầu tiên được tạo ra bởi Georges Claude vào năm 1910 và được thử nghiêm tại Paris. Neon phù hợp để làm các biển quảng cáo vì tuổi thọ của đèn neon có thể lên đến 20 năm.

Có các ứng dụng khác cho khí neon, như làm các thiết bị dành cho thợ lặn, tia laser, thiết bị chuyển mạch cho điện cao thế, và chất làm lạnh ở nhiệt độ rất thấp. Dù neon lỏng không thể đạt đến nhiệt độ như của heli lỏng (-269°C), nó có thể duy trì ở nhiệt độ -246°C. Tuy vậy, vì giá thành đắt hơn rất nhiều lần heli nên chỉ một lượng nhỏ neon được dùng theo cách này,

Neon không phản ứng với tất cả các hóa chất thông thường. Nhưng trong điều kiện môi trường hồ quang điện, các ion như NeH+ và một số loại ion kém bền khác đã được phát hiện.

Đèn plasma chứa neon: Hiệu ứng thú vị này được phát hiện bởi Bill Parker tại Viện Công nghệ Massachusetts vào năm 1971. Hiện tượng xảy ra khi khí neon bị rò rỉ khỏi buồng thí nghiệm và chịu ảnh hưởng của dòng điện cao áp. Đột nhiên một luồng sáng huyền bí phát ra do các electron của neon bị kích thích lên các orbital với mức năng lượng cao. Dù quả cầu có chứa dòng điện cao áp nhưng đủ an toàn để chạm vào.