Neon ist Gas. Einfallsreiche Ingenieure erfanden Neonlampen und in den 20er Jahren des 20. Jahrhunderts eroberten Leuchtreklamen die ganze Welt.

Die wahre Farbe von Neon

Wenn wir an Neon denken, stellen wir uns die Namen von Geschäften und Restaurants vor, die in verschiedenen Farben leuchten. Tatsächlich leuchtet Neon mit einem hellen, rot-orangefarbenen Licht. Durch das Einbringen von Quecksilber und Natriumdampf in die Gaslampen wird eine reichhaltige Farbpalette erreicht. In Las Vegas sind die Straßen hell beleuchtet mit gebogenen Gasleitungen, die Touristen einladen, Casinos zu spielen oder Wayne Newtons Gesang zu hören.

Wie wird Neon abgebaut?

Neon ist in der Atmosphäre enthalten. Vielleicht atmen Sie in diesem Moment ein wenig Neon ein. Keine Sorge, ein Liter Luft enthält so wenig Neon, dass es nicht ausreicht, ein Körnchen Popcorn zu füllen. Um Neon von Luft zu trennen, muss Luft verflüssigt werden. Genau wie Wasser verwandelt sich Luft bei sinkender Temperatur in eine Flüssigkeit, wenn sie beim Abkühlen von einem Dampf- in einen Flüssigkeitszustand wechselt. Nur mit Wasser geschieht dies bei 100 Grad Celsius und bei Neon bei minus 246 Grad Celsius - das ist genau der Siedepunkt von Neon. Flüssiges Neon wird von anderen Bestandteilen der Luft getrennt. Während der Verflüssigung wird Neon in einer Mischung mit Stickstoff und Helium erhalten.

Durch Erhöhen der Temperatur und des Drucks des Gemisches entfernen Chemiker Stickstoff daraus. Helium wird unter Verwendung eines als Adsorption bezeichneten Prozesses entfernt. In diesem Fall lagern sich Gasmoleküle auf Feststoffen ab.Neonmoleküle haften besser an der Oberfläche von Aktivkohle als Heliummoleküle. Diese Eigenschaft von ihnen wird verwendet, um die Mischung zu trennen. Um ein Kilogramm Neon zu erhalten, müssen Sie 88.000 Kilogramm Luft verarbeiten.

Warum leuchtet Neon?

Wenn Sie kaltes flüssiges Neon in ein Glas gießen, können Sie sehen, dass es transparent und farblos ist - auf jeden Fall gibt es keinen Hinweis auf eine leuchtend rote Farbe. Warum leuchtet Neon dann in der Werbung hell in verschiedenen Farben? Das in die Röhren gepumpte Neon besteht aus Milliarden und Abermilliarden Atomen. Jedes Neonatom hat zehn Elektronen in der Umlaufbahn um den Kern. Beide Enden der Neonröhre sind mit einem Stromkreis verbunden.

Wenn der Strom eingeschaltet wird, fließt er entlang der Röhre: Die Elektronen springen von Atom zu Atom, wie es sein sollte, wenn der Strom fließt. Neonatome werden bei einer Kollision mit Elektronen genauso angeregt wie eine Person, die grob in eine Menschenmenge gedrängt wurde. Die Elektronen im Neonatom neigen nicht zu Landstreichern, daher beruhigt sich das Atom nach der Anregung und das Elektron kehrt an seinen Platz zurück. Infolgedessen emittiert ein Atom ein Lichtphoton. Die Energie dieser Photonen liegt im roten Teil des Spektrums des sichtbaren Lichts.

Farben anderer Gase

Andere Gase emittieren bei Anregung Photonen anderer Farben. Beispielsweise emittiert Quecksilberdampf, der 80 Elektronen in einem Atom enthält, bei Anregung blaues Licht. Der Unterschied zwischen blauem und rotem Licht ist der Unterschied in der Photonenenergie. Von einem Quecksilberatom emittierte Photonen haben eine höhere Energie als Photonen von Neonatomen. Natriumdampflampen für die Straßenbeleuchtung geben ein hellgelbes Licht ab. Seine Photonen sind energieintensiver als Rotlichtphotonen, aber weniger energieintensiv als blaue Photonen.

Wenn ein elektrischer Strom durch eine Neonröhre fließt, werden einige Atome angeregt (bei einer Kollision mit Elektronen), während andere in einem normalen, nicht angeregten Zustand bleiben. Dann wechseln sie die Plätze. Jedes Atom sieht aus wie eine flackernde Glühbirne: eines blinkt, dann das andere. Als Ergebnis nehmen wir eine Neonröhre wahr, die mit einem stetigen Licht leuchtet. Wenn der Strom abgeschaltet wird, nimmt Neon seinen normalen Zustand an, dh es wird farblos.