複製鏈接
請複製以下鏈接發送給好友
https://baike.baidu.hk/item/氖/330549
複製
複製成功

氖

（化學元素）

鎖定
氖（Neon）（舊譯作氝，訛作氞），是一種化學元素，化學符號是Ne，原子序數10，是一種無色的稀有氣體，把它放電時呈橙紅色。氖最常用在霓虹燈之中。空氣中含有少量氖。屬零族元素，化學性質極不活潑。
中文名
氖
外文名
Neon
CAS登錄號
7440-01-9
EINECS登錄號
231-110-9
熔    點
-248.6 ℃
沸    點
-246 ℃
水溶性
微溶
密    度
0.9002 kg/m³(0℃，101.325kPa)
外    觀
無色氣體
發現人
威廉·拉姆賽
元素符號
Ne
原子序號
10
原子量
20.1797
週    期
第二週期
族
0族
元素類別
稀有氣體元素
電子排布
1s2 2s2 2p6

目錄

  1. 1 發現歷史
  2. 2 物理性質
  1. 3 化學性質
  2. 4 製備方法
  1. 5 元素用途
  2. 6 安全防護

氖發現歷史

英國化學家威廉·拉姆塞在發現氬和氦後發現它們的性質與已發現的其他元素都不相似，所以他提議在化學元素週期表中列入一族新的化學元素。他還根據門捷列夫提出的關於元素週期分類的假説，推測出該族還應該有一個原子量為20的元素。
在1896～1897年間，拉姆塞在特拉威斯的協助下，試圖用找到氦的同樣方法，加熱稀有金屬礦物來獲得他預言的元素。他們試驗了大量礦石，但都沒有找到。最後他們想到了，從空氣中分離出這種氣體。但要將空氣中的氬除去是很困難的，化學方法基本無法使用。只有把空氣先變成液體狀態，然後利用組成它成分的沸點不同，讓它們先後變成氣體，一個一個地分離出來。1898年5月24日拉姆塞獲得英國人漢普森送來的少量液態空氣。拉姆塞和特拉威斯從液態空氣中首先分離出了氪。接着他們又對分離出來的氬氣進行了反覆液化、揮發，收集其中易揮發的組分。1898年6月12日他們終於找到了氖，元素符號Ne，來自希臘文Neos（新的）。

氖物理性質

性狀
氖為無色、無臭、無味的單原子氣體
熔點
24.55K（-248.6℃）
沸點
27.07K（-246℃）
密度
0.9002g/L（0℃，101.325kPa）
溶解度
10.5mL/L（293K）
第一電離能
2372kJ/mol [1] 
氖元素通電後會發出橙黃色的光，在所有稀有氣體中氖的放電在同樣電壓和電流情況下是最強烈的。
同位素
已知的氖的同位素共有11種，包括氖-17至氖-27，其中氖-20（90.48%）、氖-21（0.27%）、氖-22（9.25%）是穩定的。氖-21和氖-22是核分裂產物，它們的來源已經很清楚了。氖-20不是核分裂產物，對於其在地球上的丰度的來源有很激烈的爭論。導致氖的核反應是鎂-24和鎂-25的中子發射和α衰變，其產物相應的是氖-21和氖-22。α衰變主要是從鈾裂變系列來的，而中子則是α衰變的次級反應。總的來説這個反應系列導致低的氖-20：氖-22比例和在含鈾岩石中（比如花崗岩）可以觀察到的高的氖-21：氖-22比例。這個同位素是通過鎂、鉀、硅和鋁的衰變導致的。通過對這三個同位素之間的比例的分析可以將宇宙部分的氖與岩漿裏的氖和核反應產生的氖區分開來。這説明氖可能可以用來確定岩石和隕石的暴露時間。
火山氣體中含的氖中氖20的成分比較高。這些地幔中的氖同位素與大氣中的氖的來源可能不同。其中氖20的高含量可能來源於地球形成前，可能代表着太陽系的氖。金剛石中的氖20的含量也比較高，説明這個高含量可能的確來自於地球形成前太陽系星雲的來源。
18Ne有一部分可發生雙質子衰變，產生不穩定的2He（氦穩定同位素只有3He，4He兩種） [2]  。
符號
Z（p）
N（n）
同位素質量（u）
半衰期
衰變
方式
衰變
產物
原子核
自旋
相對丰度
（莫耳分率）
相對丰度
變化量
（莫耳分率）
15Ne
10
5
(15)
2.522(66)MeV
2p
13O



16Ne
10
6
16.025761(22)
9×10-21s
[122(37)keV]
2p
14O
0+


17Ne
10
7
17.017672(29)
109.2(6)ms
β+,p(96.0%)
16O
1/2–


β+,α(2.7%)
13N
β+(1.3%)
17F
18Ne
10
8
18.0057082(3)
1.672(8) s
ε
18F
0+


2p
16O
2He
16O
2He
19Ne
10
9
19.0018802(3)
17.296(5) s+
β+
19F
1/2+


20Ne
10
10
19.9924401754(19)
穩定
0+
0.9048(3)
0.8847–0.9051
21Ne
10
11
20.99384668(4)
穩定
3/2+
0.0027(1)
0.0027–0.0171
22Ne
10
12
21.991385114(19)
穩定
0+
0.0925(3)
0.0920–0.0996
23Ne
10
13
22.99446690(11)
37.24(12) s
β-
23Na
5/2+


24Ne
10
14
23.9936108(4)
3.38(2)min
β-
24Na
0+


25Ne
10
15
24.997737(28)
602(8)ms
β-
25Na
(3/2)+


26Ne
10
16
26.000461(29)
197(1)ms
β- (99.87%)
26Na
0+


β-,n(.13%)
25Na
27Ne
10
17
27.00759(12)
32(2)ms
β- (98.0%)
27Na
(3/2+)#


β-,n(2.0%)
26Na
28Ne
10
18
28.01207(16)
18.3(22)ms
β- (78.0%)
28Na
0+


β-, n (22.0%)
27Na
29Ne
10
19
29.01939(29)
15.6(5)ms
β-
29Na
(3/2+)#


30Ne
10
20
30.02480(61)
5.8(2)ms
β-
30Na
0+


31Ne
10
21
31.03311(97)#
3.4(8)ms
β-
31Na
7/2−#


β-, n
30Na
32Ne
10
22
32.04002(86)#
3.5(9)ms
β-, n
31Na
0+


β-
32Na
33Ne
10
23
33.04938(86)#



7/2−#


34Ne
10
24
34.05703(87)#
1#ms [>1.5µs]


0+


備註:畫上#號的數據代表沒有經過實驗的證明，只是理論推測而已，而用括號括起來的代表數據不確定性。 [3] 

氖化學性質

氖的核外電子排布式為1s22s22p6，屬於穩定的8電子構型，同時氖原子較小，原子核對電子束縛力較強，導致氖元素的化學性質很穩定。
氖至今仍沒有一種確認存在的化合物，只發現了一些不穩定的陽離子和未經證實的水合物。
低温高壓下，氖可以與很多物質形成“範德華力分子”，例如NeAuF和NeBeS，原子被隔離在惰性氣體母體中。NeBeCO3固體可以在氖氣氛圍中利用紅外光譜法檢測到。它是由鈹氣體、氧氣和一氧化碳製得的。
與金屬形成的“範德華力分子”包括Ne-Li。
更多相似的的“範德華力分子”包括Ne-CF4和Ne-CCl4、Ne2-Cl2、 Ne3-Cl2、Nex-I2（x=1~4）、NexHey-I2（x=1~5，y=1~4）。
與有機分子，包括苯胺，二甲醚，1,1-二氟乙烯、嘧啶、氯苯、環戊酮、環丁腈和環戊二烯等也可形成所謂“範德華力分子”。
氖還可以作為一種配體，對過渡金屬原子形成非常薄弱的鍵，例如Cr(CO)5Ne、Mo(CO)5Ne和W(CO)5Ne。

氖製備方法

由於氖僅以單質形式存在，故一般從空氣中分離獲得氖。
由空氣分離塔在製取氧氣、氮氣的同時，從中可以提取氖氦的混合氣體，在經液氫冷凝法或活性炭硅膠的吸附作用，便可得到氖。
在地球大氣層中氖亦非常稀少，只佔大氣的65,000分之一。 [1] 

氖元素用途

氖發射的明亮的紅橙色的光常被用來做霓虹燈做廣告。其它應用有：
真空管、高壓指示器、避雷針、電視機熒光屏、氦-氖激光，用作冷卻液（液氖），用於高能物理研究，讓氖充滿火花室來探測微粒的行徑，填充水銀燈和鈉蒸氣燈等。 [3] 
氖是一種稀有氣體，在一般情況下不與其他物質發生反應。氖在放電時發出橘紅色輝光，大量應用於城市霓虹燈。另外日常生活中使用的試電筆中也充入氖氣，這是利用了氖放電發光以及電阻很大的特性。使用試電筆時，電流從電筆一端流入，經過氖氣後，電流強度降至人體安全範圍，再到達尾部，經人體導入大地。當看到試電筆中間的氖氣窗亮起橘紅色，證明被檢驗電路通電良好。 [1] 

氖安全防護

該品在高濃度時，可使空氣中氧分壓降低導致窒息危險。表現有呼吸加快、注意力不集中、共濟失調；繼而出現疲倦乏力、煩躁不安、噁心、嘔吐、昏迷、抽搐，以致死亡。進行生產時一般不需特殊防護。但當作業場所空氣中氧氣濃度低於18%時，必須佩戴空氣呼吸器、氧氣呼吸器或長管面具。
液氖温度極低，需要防止凍傷。 [1] 
參考資料