Waarvoor wordt neon voornamelijk gebruikt?
Neon is een edelgas dat voornamelijk wordt gebruikt voor zijn heldere, opvallende kleur in verlichting en reclameborden. De feloranje kleur van neonbuizen is het resultaat van de specifieke elektronische structuur van neonatomen, die een karakteristieke golf van fotonen produceren wanneer er elektriciteit doorheen wordt geleid. Dit maakt neon niet alleen populair in de reclame-industrie, maar ook in klokken, thermometers en andere instrumenten waarbij een heldere emissie nodig is.
Neon heeft ook toepassingen in de wetenschap, zoals het gebruik ervan als koelmiddel in cryogene toepassingen. Neon wordt soms ook gebruikt in de luchtvaart- en ruimtevaartindustrie vanwege zijn chemische inertie en stabiliteit in extreme omstandigheden. In de medische sector wordt neon soms gebruikt als lokaal anestheticum en in de productie van laserbuizen.
Als een van de zes edelgassen wordt neon beschouwd als een zeer reactief, inert element dat gemakkelijk andere elementen in vaste of gasvormige vorm kan binden. Het is een van nature voorkomend element in de atmosfeer, maar moet worden geproduceerd in gecontroleerde laboratoriumomstandigheden om te worden gebruikt in industriële en commerciële toepassingen. Over het algemeen wordt neon gezien als een veelzijdig element met een breed scala aan toepassingen in verschillende industrieën.
Hoe wordt neon geproduceerd en waar wordt het gebruikt?
Neon is een edelgas dat voornamelijk wordt geproduceerd door middel van fractionele destillatie van vloeibare lucht. Dit komt omdat neon elementair is en bijdraagt aan slechts 0,0018% van de lucht. Het kan ook worden geproduceerd door middel van chemische reacties en isotoopafscheiding.
Neon wordt in verschillende toepassingen gebruikt vanwege zijn kenmerkende oranjegele gloed wanneer het onder stroom staat. Het meest bekende gebruik is waarschijnlijk in neonverlichting, waarbij het gas in glazen buizen wordt gevangen en onder hoge spanning wordt gezet. Dit creëert de kenmerkende neonverlichting die we vaak in reclames zien.
Behalve in neonverlichting wordt neon ook gebruikt in glasproductie, als koelmiddel in nucleaire reactoren, als draaggas in gaschromatografie en als afsluitgas in lassen. Ook wordt het gebruikt in de halfgeleiderindustrie en als ademgas in diepteduikapparatuur.
Vanwege zijn lage reactieve eigenschappen is neon een veilige keuze voor vele toepassingen, en het blijft een belangrijke grondstof voor verschillende industrieën.
Wat is het proces om neon te verkrijgen?
Om neon te verkrijgen, moet er eerst een bron worden gevonden die neon bevat. Meestal wordt neon gevonden in de lucht waar het 0,0018% van de atmosfeer uitmaakt. Het kan ook in kleine hoeveelheden gevonden worden in de aardkorst en in sommige soorten gesteente.
Om neon te isoleren en te zuiveren, wordt een proces genaamd fractional distillatie gebruikt. In dit proces wordt lucht afgekoeld tot het punt waarop het condenseren begint. Dit vloeibare mengsel wordt vervolgens in een distilleertoestel geplaatst dat uit verschillende kolommen bestaat.
Elke kolom bevat een ander absorptiemiddel dat specifiek is ontworpen voor het vastleggen van bepaalde gassen. Wanneer de vloeistof door de kolommen wordt geleid, bindt elk absorptiemiddel zich aan een specifiek gas en laat het de andere gassen door.
Uiteindelijk wordt neon uit het mengsel geëxtraheerd en verwerkt tot gas voor commercieel en industrieel gebruik. Het wordt gebruikt in lichtreclames, als koelmiddel in koelkasten en vriezers, en als beschermgas in lassen en snijden van metalen.
Meer info: neon flamingo
Waarom wordt neon gebruikt in neonverlichting?
Neon wordt gebruikt in neonverlichting vanwege de unieke eigenschappen van dit edelgas. Neon is een inert gas en reageert niet met andere elementen, waardoor het zeer stabiel is. Bovendien heeft het een zeer lage reactiviteit en hoge ionisatie-energie, waardoor het geschikt is voor gebruik in verlichting.
Als gas heeft neon een zeer hoog elektrisch potentieel, waardoor het een uitstekende elektrische geleider is. Wanneer er een elektrische stroom door neon wordt gestuurd, worden de elektronen in de atomen geëxciteerd en springen ze naar een hogere energiebaan. Wanneer deze elektronen terugvallen naar hun oorspronkelijke energieniveau, wordt er licht uitgezonden in de vorm van fotonen.
Dit proces staat bekend als gasontlading en is de basis van neonverlichting. Door neonbuizen te maken met verschillende vormen en maten, kan men verschillende kleuren creëren, variërend van rood oranje tot blauw groen.
Neonverlichting wordt vaak gebruikt in reclames, verlichting van gevels, en in decoratieve verlichting. De heldere, intense kleuren die door neon worden geproduceerd, maken het een zeer gewenste vorm van verlichting. Bovendien is neon een ecologisch verantwoorde keuze, omdat het gas inert is en niet schadelijk is voor het milieu.
Hoe ontstaat een neon gas?
Een neon gas ontstaat door het element neon, dat zich bevindt in de atmosfeer van onze aarde. Neon is een van de zes edelgassen en heeft het atoomnummer 10. Het is een kleurloos, reukloos en inert gas dat slechts in zeer beperkte mate reactief is met andere elementen.
Neon kan worden verkregen door destillatie van vloeibare lucht, waarbij edelgassen als neon en argon worden gescheiden. Na afkoeling worden deze edelgassen vloeibaar gemaakt en vervolgens verdampt om het gas te verkrijgen.
Een interessante eigenschap van neon is dat het in staat is om licht te produceren in de vorm van fluorescentie. Dit wordt mogelijk gemaakt door het toepassen van elektrische spanning op het gas. Wanneer de elektrische stroom door het gas gaat, krijgen de elektronen in de atomen een energie impuls. Deze energie impuls zorgt ervoor dat de elektronen naar een hogere energietoestand springen, waardoor er een luminescentie-effect ontstaat.
Samenvattend kan worden gesteld dat neon ontstaat door de destillatie van vloeibare lucht en dat het in staat is om licht te produceren in de vorm van fluorescentie wanneer het onder spanning wordt gezet.
Hoe ontstaat neonverlichting?
Neonverlichting ontstaat door het toepassen van een elektrode-gevulde glazen buis, gevuld met neon of andere edelgassen zoals argon, helium en krypton. Wanneer er een hoogspanning wordt aangelegd via de elektroden aan de uiteinden van de buis, wordt de edelgas binnenin de buis geïoniseerd en ontstaat er een gloeiend plasma. Het gas zendt dan licht uit in een karakteristieke kleur, afhankelijk van het gas dat wordt gebruikt en de elektrische spanning die wordt toegepast. Bij gebruik van neon ontstaat er een roodachtig oranje kleur, terwijl argon blauwgroen licht produceert. Deze verlichting werd voor het eerst geproduceerd in 1910 door de Franse ingenieur Georges Claude en heeft sindsdien een brede toepassing gevonden in reclame- en decoratieve verlichting. Hoewel de technologie in de afgelopen decennia is verfijnd, blijft het basisprincipe van neonverlichting hetzelfde.