неон

НЕОН (от греч. neos — новый; лат. Neon) Ne

хим. элемент VIII гр. периодической 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 (T_1/2 < 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); t_крит 44,4 К, p_крит2,65 МПа, d_крит0,484 г/см³; тройная точка: температура 24,66 К, давление 43,3 кПа, плотн. (жидкого) 1,247 г/см³; С⁰_p 20,79 Дж/(моль∙К); ΔH⁰_пл 0,335 кДж/моль, ΔH⁰_исп 1,73 кДж/моль; S⁰₂₉₈ 146,21 Дж/(моль∙К); уравнения 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, пространственная группа Fm3m.

Растворимость 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 которых 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 которых 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 температуре жидкого N₂, либо конденсац. методами — с помощью жидких H₂ или Н. (предварительно на CuO при 700 °C проводят очистку от примеси H₂). 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 температур.

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}