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霓虹灯中的化学

化学先生 / 2019-05-28

霓虹灯里“住”了几位特殊的“主人”，它们有一种奇特的本领，能使霓虹灯发出各种各样的光来。这几位“主人”就是氖、氩、氦和水银蒸气。氖可以使霓虹灯发出红光，氩可以使它发出浅蓝色的光，氮可以叫它发出淡红色的光，水银蒸气能使它发出绿紫色的光，有时候人们把它们混合在一起装在霓虹灯中，就可以叫它们发出五颜六色的光来。

这里主要介绍前两个。

氖气是在1898年由英国化学家拉姆塞发现的，它的拉丁文意思是新”，即氖气是一种从空气中发现的新气体。氖气是一种十分“懒惰”的气体，它见了谁都“不理不睬”的，平常，人们几平见不到它的化合物。它是一种无色气体，在空气中的含量很少，每立方米空气中氖的体积含量为18.18×x10米。在电场的激发下，氖气能射出红色的光。寬虹灯就是利用氖气的这个特性制成的。在霓虹灯的两端，装着两个用铁、铜、铝或镍制成的电极，灯管里装着氖气。通电时，氖气受到电场的激发，放出红色的光。它的这种红光在空气中的透射力很强，甚至可以穿过浓雾。因此，氖灯常用在港口、机场、水陆交通线的灯标上。

氩气是一种无色气体，密度比空气重50％，它在空气中的含量将近1％，虽然不大，但比起别的情性气体来，却要多得多。除了制造五光十色的霓虹灯外，氩气还用来填充普通的白炽电灯。因为氩气是惰性气体家族中在空气中含量最多的一位成员，比较易得，而且氩分子的运动速度特别小，导热性差，把它装在电灯泡中，可以大大延长灯泡的使用寿命。氩气还是各种金属在焊接时的“保护神”。比如，铝、镁等金属在空气中焊接时，很容易氧化和燃烧，难以焊牢。如果向焊缝表面吹一层氩气，把金属和空气隔开，这样在氩气的安全保护下，它们就很容易焊牢。“原子锅炉”的核燃料钚，在空气中也会迅速氧化，同样需要在氨气的保护下进行机械加工。

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