用于飛艇的氦氣與用于霓虹燈的氖氣
實(shí)驗(yàn)室k / 2019-01-17
氦（He）是宇宙中第二輕的氣體，只比氫氣稍微重一點(diǎn)點(diǎn)，所以人們會(huì)用它填充氣球與飛艇?？諝庵饕傻?dú)夂脱鯕饨M成，比例約為4：1，而氦氣比這兩種氣體輕得多、所以充了氦氣的氣球才能飄起來。
空氣中也有氦氣，但是它占的比例非常小，僅為0．0005％。我們很難直接從空氣中提取氦氣。
那么用來填充氣球和飛艇的氦氣是從哪里來的呢？
其實(shí)，人們現(xiàn)在使用的氦氣基本上都是從天然氣中提取出來的。北美、卡塔爾和阿爾及利亞產(chǎn)的天然氣中含有低于10％的氦氣。把甲烷抽走之后，再從剩下的氣體中提取氦氣即可。
氫氣能通過簡單的化學(xué)反應(yīng)生成。相較之下，氦氣的生產(chǎn)成本要高得多，所以氦氣的價(jià)格是氫氣的四倍以上。那為什么人們不用更便宜的氫氣去填充氣球和飛艇呢？
其實(shí)人們真的用過一陣子氫氣。然而，氫氣會(huì)和空氣中的氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成氫氣爆炸。福島核電站也在地震后發(fā)生了氫氣爆炸。一九三七年，德國的大型飛艇興登堡號(hào)在美國新澤西州上空突然爆炸，造成了大量的傷亡。自那時(shí)起，人們就很少用氫氣作為填充氣體了。
和氫氣相比，気氣絕對是一種可以打滿分的安全氣體。稀有氣體又稱惰性氣體，不會(huì)生成化合物，也就不可能引發(fā)爆炸。所以氦氣再貴，我們還是得用它來填充飛艇和氣球。
提起氖（Ne），大家應(yīng)該都會(huì)聯(lián)想到餐館招牌和門口五顏六色的霓虹燈。霓虹燈就是灌有氖氣的玻璃管，兩端一通電，氖就會(huì)放電發(fā)光。
氖會(huì)發(fā)光也和它的電子軌道有關(guān)。所有稀有氣體元素的最外層軌道都處于座無虛席的狀態(tài)，氖自然也不例外。
但是氖氣通電后，巨大的能量會(huì)把在穩(wěn)定軌道上運(yùn)行的電子推到更外層的軌道上?？蛇@種狀態(tài)很不穩(wěn)定，所以電子會(huì)想方設(shè)法回到原先的軌道上。在這個(gè)過程中，多余的能量會(huì)以光的形式釋放出來。這就是霓虹燈的工作原理。
氖的英語名稱“neon”源于希臘語“neos＂，意為“新”。英語中有很多以“neo”為前綴的詞語，比如neo－liberalism（新自由主義）、neo－romanticism（新浪漫主義）等等。
但除了氧、碳這些很早就被人發(fā)現(xiàn)的元素之外，其他元素都是后來才發(fā)現(xiàn)的。換言之，這些元素在剛發(fā)現(xiàn)時(shí)都是新元素。為什么“neon”這個(gè)名字偏偏歸了氖呢？
門捷列夫在一八六九年創(chuàng)造了元素周期表。那時(shí)，包括氖在內(nèi)的稀有氣體元素都尚未發(fā)現(xiàn)。后來，英國化學(xué)家威廉·拉姆賽發(fā)現(xiàn)了氦與氬，周期表上増加了稀有氣體的縱列。
然而，氦與氬之間還有一個(gè)空格。拉姆賽認(rèn)定這里還有一種沒發(fā)現(xiàn)的新元素。功夫不負(fù)有心人，經(jīng)過不解努力，他終于找到了這種元素。為了表達(dá)心中的激動(dòng)，他將這種元素命名為＂neon＂。
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