氖之所以在地球大气内非常稀有,是因为它具有三个特征。
1、相比于氧和氮等双原子分子,它更加轻盈,更容易逃逸。
2、氖气在低温下的蒸气压非常大,其沸点只有27K,比氧氮沸点低得多。此外,氖气的汽化热也很低,在太阳系早期内侧高温环境下很容易挥发。
3、在地球初期,由于高温、低引力和太阳风等因素的作用,地球的第一代大气层基本上由太阳系中最常见的氢氦组成。后来,随着地质过程的进行,地球释放出了第二代大气层,包括水蒸气、二氧化碳(后来溶于水并被细菌转化为氧气)和氨气(后来被阳光分解为氮气和氢气,氢气逃逸)。氖气本身具有惰性,无法与岩石结合,因此一旦逃逸散去后,就没有机制可以再进行补充。这也是为什么整个太阳系内侧(高温)地区普遍缺乏氖气的原因。
为什么地球大气层中氩气如此常见(成为干燥空气的第三大组成部分)呢?原因在于大部分地球大气层中的氩气都是由钾40同位素的衰变产生的。
氖气的用途
1、用于霓虹灯及作为电子工业的填充介质(例如高压氖灯、计数管等)。
2、用于激光技术,做视发光指示灯、电压调节,以及激光混合气成份。
3、氖氧混合气代替氦氧气用于呼吸。
4、用作低温冷却剂,标准气、特种混合气等。
5、用于高能物理研究,让氖充满火花室来探测和微粒的行径。