العلوم

عنصر النيون

عنصر النيون

ماهو النيون؟

هو عنصر من العناصر الكيميائية، وله عدد ذري يساوي”10″، ويُرمز له بالرمزNe، ينتمي في تصنفيه إلى الغازات النبيلة، يقع في الجدول الدوري في المجموعة الثامنة عشر والدورة الثانية، هذا وقد يكون النيون غازاً خاملاً عند توفُّر الشروط القياسية لكلٍّ من الضغط والحرارة.

يُعتبر النيون واحداً من الغازات الثلاثة النبيلة المُتواجدة في عيّنة من الهواء الجاف، حيث تمّ العثور عليهِ مُرتبطاً بشكلٍ خاص مع غاز الكريبتون والزينون، إضافةً إلى أنّهُ من الغازات الخاملة التي لا تُشكّل أيَّ مركب كيميائيٍّ.

يمتاز النيون بأنّه من العناصر الشائعة والمُتواجدة بشكلٍ كبير في الكون وفي النظام الشمسيّ، حيث تم تكوينه وتشكيله بكميّات كبيرة في النجوم وذلك بعد الانتهاء من عملية التخليق النوويّ للعناصر، وعلى الرغم من ذلك إلّا أنّ نسبة تواجده على سطح الأرض مُنخفضة جداً، حيث أنّه يكون على شكل غاز تم حجزه داخل العديد من الصخور.

عند وضع النيون في مصابيح مُنخفضة الجهد فإنّه سيعطي توهُّجاً مُميزاً يظهر باللون البرتقالي، هذا وقد يظهر التوهُّج أيضاً عند وضعه في أنابيب التفريغ واللافتات ذات الجهد العالي، إلى جانب ذلك فمن المُمكن الحصول على النيون تجاريّاً عن طريق القيام بعملية التقطير التجزيئي للهواء المُسيل.

هذا وقد يعود السبب وراء ارتفاع نسبة النيون في الكون وانخفاضها في الأرض إلى خفَّة وزنه، إضافةً إلى التطايرات العالية مقارنةً مع الهواء، كما أنّه لارتفاع ضغط بخارهِ دورٌ في ارتفاع نسبته، إلى جانب ذلك فقد يُعتبر النيون من العناصر التي ليس لها قدرة على تشكيل وتكوين مُركّبات كيميائيّة خاصَّة بهِ.

يُعتبر النيون من الغازات قليلة الضَّرر على الكائنات الحية، حيث إنّه ليس لهُ أي تأثيراً حيويّا ًعلى جسم الإنسان كباقي الغازات النبيلة الأخرى، وبالتالي فهو ليس سامّاً، ولكن في حال زادت نسبته بشكلٍ كبير فإنّه قد يُسبّب خطر الاختناق؛ نظراً لكونهِ يحجب الأكسجين اللَّازم لعملية التنفس.

استخدامات النيون:

إنَّ استخدامات النيون محدودة نوعاً ما؛ وذلك نظراً لندرة تواجده وصعوبة فصلهِ واستخلاصهِ إلى جانب ارتفاع ثمنه بالمقارنة مع العناصر الأخرى ومن هذه الاستخدامات:

  • يتمّ استخدامه في تعبئة وملْء الأنابيب المُختلفة خاصةً أنابيب المهبط البارد.
  • يُستخدم في مصابيح النيون ومصابيح الفلوريسنت، وذلك من خلال مساعدته في إحداث عملية التفريغ الكهربائي.
  • يتم استخدامه في لمبات الوماض.
  • تم استخدام مصابيح النيون منذ القدم وذلك للدّلالة على مرور التيارات الكهربائية في الدَّارات.
  • يُعدّ النيون واحداً من أهمّ العناصر التي تُستخدم في عمليّات اللّيزر.
  • من الممكن أن يُستخدم النيون على أنّه مادة مُثلَّجة، إذ أنّه يمتاز بقدرتهِ على تثليج وتجميد المادة بشكل أكبر من الهيدروجين والهيليوم.
  • ومن أهمّ استخدامات هذا العنصر هو دخوله في مكونات غاز التنفس إلى جانب الأكسجين وذلك في أثناء عملية الغوص.
  • يلعب دوراً مهماً في عملية التخليق النوويّ في النجوم.

نظائر النيون:

يمتلك النيون مجموعةٌ كبيرةٌ من النظائر بحيث تتفاوت الكتل الذرية لهذه النظائر، ومن أكثر النظائر استقراراً هي نظير النيون”20، 21، 22″، هذا وقد يُعتبر نظير النيون20 من أكثر النظائر وفرةً وانتشاراً في الطبيعة.

تختلف نظائر النيون في أصلها ونشأتها، حيث إنّ مجموعة منها هو عبارة عن نويدة ابتدائية أصلية، في حين تكون المجموعة الأخرى عبارة عن نويدة مُتولدة يتم انتاجها وتكوينها نتيجة حدوث التفاعلات النووية للعديد من النويدات الأخرى.

تختلف نسبة تواجد نظائر النيون المُحتجزة في الصخور المنوعة من التماس مع الغلاف الجوي حيث يعود السبب في هذا الاختلاف إلى تطاير النيون وفقدانه في الكون بشكل كبير، إضافةً إلى قدرته على التشكيل والتكوين داخل التفاعلات النووية المختلفة.

يتواجد نظير النيون20 بنسب كبيرة جداً؛ وذلك نتيجة احتجاز كميات كبيرة من النيون في داخل الصخور والأحجار الكريمة كالألماس مثلاً، حيث تشكلت هذه النسبة قبل أن يحدث فقدان أو تطاير للنيون، وقد تم استخدام هذه النسب بشكل كبير لتحديد الزمن الكوني للصخور والأحجار النيزكية.

خصائص النيون:

  • قد يظهر على شكل غاز ثنائيّ الذرة عديم اللون والرائحة عند توافر الظروف القياسية من الضغط والحرارة.
  • يمتاز بقدرتهِ على التكاثف والانصهار عند درجات حرارة مُحدّدة.
  • له نظام بلّوري مكعب الشكل.
  • يُعتبر النيون أخف وزناً من الهواء؛ نظراً لكثافته المُنخفضة.
  • يمتاز النيون بانحلالية ضعيفة في الماء.
  • يمتاز بقدرته على تكوين وإظهار خطوط طيفية مُميزة عند تعرضه لعملية التفريغ الكهربائي.
  • يُعتبر النيون من الغازات النبيلة غير النشطة كيميائياً.

إنتاج النيون:

يتمّ الحصول على عنصر النيون من خلال القيام بعملية فصل لمُكونات الهواء وذلك باستخدام عملية ليندة؛ وهي عملية كيميائية يتم فيها فصل الغازات الرئيسيّة للهواء( النيتروجين والأكسجين والآرغون)، حيث تحدث هذه العملية بعد أن يتم فصل كل من ثاني أكسيد الكربون والأكسجين وبخار الماء التي لها درجات غليان عالية.

هذا وقد يتم استخدام مجموعة من الوسائل لاتمام عملية الفصل هذه، ومن هذه الوسائل هي استخدام عملية التكثيف المُتتالي عند وجود درجات غليان مُتباينة، حيث تحدث عملية فصل الهيدروجين عن طريق تفاعله مع الأكسجين ليتمَّ في نهاية هذه العملية حدوث إسالة للنيتروجين، وفصله عن المزيج.

إضافةً إلى ذلك فمن المُمكن أن يتمَّ القيام بعملية امتزاز تحدث للهيدروجين بعد اتمام عملية فصله، حيث يُمتزّ المزيج الغازيّ الذي يحتوي على نسبة مُحدّدة من النيون مع مادة مازّة، حتى يتمَّ تحرير النيون بشكل كامل وفصله عن الهيليوم.

السابق
عنصر السيليكون
التالي
عنصر النيتروجين