Widmo emisyjne neonu

Najprostsza metoda do określania liczby atomów wchodzących w skład cząsteczki gazu polega na oznaczeniu stosunku ciepła właściwego pod stałym ciśnieniem cp do ciepła właściwego w stałej objętości cv (Y — cp/cv). Z teorii kinetycznej gazów wynika, że dla gazów jednoatomowych stosunek ten powinien wynosić 5/3 = 1,667, dla dwu- atomowych — 7/5 = 1,40, dla trój- i wieloatomowych — 1,33 lub mniej. Oznaczenie zaś stosunku v daje się przeprowadzić przez pomiar szybkości rozchodzenia się głosu w gazie. Pomiary takie przeprowadzone z helowcami dowiodły, że ich cząsteczki, w odróżnieniu od cząsteczek wielu innych prostych substancji gazowych, składają się z pojedynczych atomów. Ciężar cząsteczkowy jest więc zarazem ich ciężarem atomowym. W stanie stałym hel krystalizuje w układzie heksagonalnym (rys. 128), pozostałe helowce — w układzie regularnym (rys. 126).

Helowce stawiają znacznie mniejszy opór przepływowi prądu elektrycznego niż większość innych gazów. Przepuszczając przez rurki napełnione rozrzedzonym gazem prąd o względnie niewysokim napięciu, można je pobudzić do wysyłania promieniowania o charakterystycznym zabarwieniu. W widzialnej części widma emisyjnego helu występuje m. in. intensywny prążek żółty, położony niedaleko żółtego prążka sodowego (ż = 5876 A, v' = 17 018 cm-1). W roku 1868 astronom francuski Janssen, badając podczas całkowitego zaćmienia słońca widmo korony słonecznej, zauważył w nim występowanie tego prążka. Frankland i L o e k y e r przypisali to obecności w atmosferze słonecznej nie znanego jeszcze na ziemi pierwiastka, który nazwali helem od — słońce). Gdy blisko 30 lat później Ramsay badał gaz wydzielający się podczas ogrzewania kleweitu (por. dalej), identyczność tego gazu z helem mogła być stwierdzona na podstawie występowania w jego widmie charakterystycznego żółtego prążka.

Widmo emisyjne neonu wykazuje szereg intensywnych prążków w części czerwonopomarańczowej. Wygląd widma argonu zależy w znacznej mierze od warunków doświadczenia (ciśnienie gazu, napięcie). Nie chodzi tu o przesunięcie poszczególnych prążków widma. Ze zmianą warunków wytwarzania widma zmienia się nie położenie prążków, ale jedynie ich natężenie. Dla jednych maleje ono stopniowo aż do całkowitego zaniku, dla innych rośnie aż do przekroczenia granicy widzialności.

Dzięki wysyłanemu pod wpływem wyładowań elektrycznych promieniowaniu helowce, a przede wszystkim neon, są stosowane do reklam świetlnych (lampy neonowe). Rurki neonowe znajdują też i inne zastosowanie w elektrotechnice (prostowniki, bezpieczniki). Argon, a ostatnio także krypton i ksenon jako gazy chemicznie nieczynne służą (z dodatkiem 15°/o azotu) do wypełniania żarówek elektrycznych w celu zapobiegania zbyt szybkiemu rozpylaniu drucika. Wreszcie hel ze względu na swą małą gęstość był używany przez czas jakiś do wypełniania sterowców i balonów zamiast wodoru, od którego jest wprawdzie dwukrotnie cięższy, nad którym ma jednak tę przewagę, że jest niepalny (§ 28). W laboratorium hel znajduje zastosowanie do prac w krańcowo niskich temperaturach, zbliżonych do zera skali Kelvina,