氖气的主要用途是什么

背景及概述^[1]

周期系零族元素。元素符号Ne，原子序数10，原子量20.179。是一种希有元素。1898年英国拉姆齐和特拉弗斯从空气中发现。空气中含量1.8×10^-3%(体积)。工业上利用分馏液态空气法制备。处理88千克液态空气可得1克氖。也可从合成氨的尾气提取氖。工业生产的氖装在高压钢瓶中。氖无色无臭无味，分子由单原子组成。熔点为-248.67℃，沸点245.9℃。密度0.9002克/升(标准状况下)。化学性质很不活泼，现尚未发现化合物。电流通过低压氖气时，会发出明亮的红色辉光，利用此性质制作氖信号灯、霓虹灯和测电笔中的氖泡，也用于荧光灯、气体导电灯和高压测试仪中。电子管、辐射计数器、测量宇宙辐射的电离室中都需充入氖气或氦气。氖与氦的混合气体用作原子气体激光发生器的工作物质。充有低压氖气的二极辉光放电管常用于电子电路中。氖大量用于高能物理研究。

溶解度^[2]

不同温度和盐度下氖的溶解度可由溶解度公式(见气体溶解度)计算出来。大洋中氖的分布概括于下表。表中列出大洋不同范围内氖测定值的饱和偏差值(见气体饱和偏差)和标准偏差。表中数据表明：(1)深层海水氖的饱和度高于表层水；(2)大洋中氖含量均处于过饱和状态。

用途^[3-4]

氖气用作氖灯充气、放电管(产生美丽的红色)、高压指示灯、制冷剂、绝缘验电器、高频验电器等

1）照明：氖气在通电时发橙红色的光，用作霓虹灯、照明信号灯的充填气体。它可与氪气或氙气混合用于一些特殊场合。由于汽车氙气头灯和氖气荧光灯市场持续按常规的比率增长，氙气和氖气在照明业中应用仍有4%～6%的增长率。

2）激光器中的应用：Eximer和氦—氖激光器是稀有气体第二主要用途。Eximer激光器一般使用稀有气体的卤化物(如Xe-Cl，KrF等)。当这些气体在充电被激励时，在紫外线范围内会产生单色的光线。这种光线充分聚焦，能非常精确地控制。可被生物物质和有机化合物有效并安全地吸收，使医疗过程安全。由于Eximer激光器释放出的热量很小，因此，可以用于LASIK眼外科手术和电子工业中有机材料的微切削加工。这些应用已快速增长，预计能持续增长。氦—氖激光器是小型的激光器，使用的是按5∶1～20∶1混合的氦、氖气体。们产生一种红光，主要用于驱动条码扫描器。尽管氦—氖激光器已被二极管激光器所取代，但仍被用在光谱学上，在实验室进行光学实验和全息摄影。这些应用相对稳定，不会出现增长。

制法^[3]

工业制法是将空气液化，低温精馏，制得氦和氖的混合气，用活性炭除去杂质氮(或用分子筛吸附)，使氖固化，而与氦分离。或采用膜分离的方法制备。

主要参考资料

[1] 科学技术社会辞典·化学

[2] 海洋化学辞典

[3] 实用精细化工辞典

[4] 氪气、氙气和氖气市场