Neongas Eine strahlend schöne Wissenschaft

Die Wissenschaft des Neongases ist eine überraschend einfache: Das Neongas wurde 1898 von William Ramsay und Morris Travers entdeckt, als sie es in ihrem Atomspektrometer isolierten. Sie entdeckten sofort, dass das rot-orangefarbene Neongas bei elektrischer Ladung beginnt zu leuchten und gaben ihm den altgriechischen Namen für "neu": Neon. Von da an entwickelte sich die Geschichte des Neons sehr schnell: ab 1902 wurde Neongas in industriellen Mengen verkauft, und ab 1912 erschienen in Paris Neonschilder als auffällige Werbetafeln.

Inhalt
Eine rote Neonröhre eingeschlaltet im Close-up

Wie funktioniert Neongas?

Neon gehört zu den Edelgasen, zusammen mit Helium, Argon, Krypton, Xenon und Radon. Zusammen bilden sie die Gruppe 18 des Periodensystems. Die Edelgase sind bekannt für dafür, sehr reaktionslos zu sein: Sie haben alle eine volle Aussenhülle aus Elektronen und sind daher völlig stabil.

Das bedeutet, dass Neongas farblos, geruchlos und bei Raumtemperatur inert ist, es ist also auch nicht gefährlich. Das Neongas liegt in kleinen mengen sogar natürlich in der Luft die wir atmen, und sogar in der Exosphäre des Mondes. Sobald man es in höherer Dichte isoliert (hier kommt die Glasröhre ins Spiel) und eine mäßige elektrische Spannung daran anlegt, wird es reaktiv und glüht.

Eine gelbe und rote Neonröhre eingeschlaltet im Close-up

Es werde Licht So sieht Neongas aus!

Neonröhren bestehen also aus einer versiegelten Glasröhre, die eine kleine Menge Neongas enthält. An jedem Ende der Röhre befindet sich eine Elektrode, die es ermöglicht, die Röhre an eine elektrische Stromquelle anzuschließen und einen Stromkreis zu bilden. Sobald eine elektrische Spannung an die Neonatome angelegt wird, entfernt die Energie ein Elektron aus der äußeren Hülle des Atoms. Nachdem an dieser Stelle eine Elektrode verloren gegangen ist, sind die Neonatome positiv geladen und werden vom negativen Pol angezogen, während die einzelnen Elektronen vom positiven Pol angezogen werden. Durch diese Bewegung von Atomen und Elektroden wird das Licht erzeug. Wenn Atome aufeinander treffen und Elektroden Energie in Form eines Photons abgeben, entstehen Licht und Wärme.

Eine Neonröhre in einer abstrakten Form

Ist jede Leuchtröhre mit Neongas gefüllt?

Die Elektroden jedes Edelgases geben eine bestimmte und charakteristische Wellenlänge von Photonen ab, die die Farbe bestimmt, in der das Gas leuchten wird – Neon zum Beispiel leuchtet rot / orange. In einer transparenten Glasröhre macht es die Farbe klassisch rot. Alle Neonschilder, die nicht in klassischem Rot gehalten sind, enthalten eigentlich kein Neongas. Jedes der Edelgase leuchtet unter Hochspannung in seiner eigenen Farbe; z.B. Helium wird rosa, Krypton leuchtet gelb / grün, Xenon leuchtet in Lavendelblau und Argon in Hellblau. Radon ist das einzige Edelgas, das nicht auf Elektrizität reagiert, indem es farbig leuchtet, und ist somit das einzige Edelgas, das niemals in Neonschildern verwendet wird. Heute enthalten jedoch alle Farben, außer dem klassischen Rot, tatsächlich Argon. Das liegt daran, dass Argon das Gas ist, das die geringste Menge an elektrischer Energie benötigt, um zu reagieren, und daher am wenigsten Energie verbraucht.

Eine rote Neonröhre in der Datailansicht

Das breite Farbspektrum von Neonröhren wird durch die Verwendung unterschiedlicher Beschichtung erreicht. Deshalb sind Neonröhren im ausgeschalteten Zustand meist weiß oder manchmal getönt. Während also klassisches Rot und klassisches Blau aus transparentem Glas bzw. Neon- und Argonglas bestehen, werden alle anderen Farben durch Manipulation des Glases entweder mit fluoreszierenden Pulvern (wie bei rosa, violetten oder grünen Neonröhren) oder durch tatsächliche Färbung des Glases (bei orangefarbenen, kobaltblauen und rubinroten Röhren) und nicht durch das Gas erreicht.

Die erforderliche elektrische Leistung für Neonschilder, d.h. Ihr typisches "offenes" Schild, liegt bei etwa 90 Watt, was den Energieverbrauch im Vergleich zu einer Leuchtstofflampe tatsächlich effizienter macht. Zudem halten Neonröhren in der Regel etwa 10 Jahre, danach müssen sie nur noch mit Neongas oder einem anderen Gas nachgefüllt werden.

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