Sep. 09, 2024
氖是由威廉·拉姆齐和莫里斯·特拉弗斯发现的。作为第二轻的惰性气体，氖在真空放电管及氖灯中呈现出红橙色。与氦气相比，液氦的制冷能力超过40倍，而液氢的制冷能力则是其三倍（按单位体积计算）。在大多数应用中，氖是一种成本更低的制冷剂。
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尽管氖在大多数情况下被视为惰性元素，但在实验室中它可以与氟气形成一种特殊的化合物。至于这种氖化合物是否在自然界中存在，尚无确凿的证据，然而一些数据显示存在的可能性。光学和质谱研究中也观察到了氖离子（Ne+），（NeAr)+，（NeH)+ 和（HeNe)+。此外，氖还可以形成一种不稳定的水合物。
氖灯发出的红橙色光广泛用于广告招牌的制作。尽管实际上，其他气体也可用于产生不同颜色的光，"氖"这个术语却常被通用化。此外，氖还应用于高压指示器、浪涌保护器、波长计及电视管等设备。氖与氦的结合用于制造一种特殊气体激光器。
液态氖在商业上用作经济的低温制冷剂。
氖通常以单一氖原子的气体形式存在，且在地球大气中出现的频率为每65,000个体积中仅有1份氖。
氖的健康影响
接触途径：氖可以通过吸入进入体内。
吸入风险：在密闭环境中，氖气如果泄漏将迅速蒸发，导致空气中的氖浓度过高，有溺死的严重风险。
接触影响：吸入氖气可能导致窒息。接触液氖的皮肤会导致冻伤，眼睛接触液体同样会造成冻伤。
高浓度吸入氖气可引起头晕、恶心、呕吐、意识丧失甚至死亡。昏迷或死亡通常由于判断错误、意识混乱而导致自救能力丧失。在低氧浓度下，可在数秒内无任何警告引发意识丧失。
简单窒息气体的影响和它们减少吸入空气中氧气含量的程度成正比。当氧气含量降低至75%时，才会出现明显的症状。这需要在空气与气体混合物中简单窒息气体的浓度达到33%。当简单窒息气体浓度升至50%时，便会产生明显症状，75%的浓度则会在几分钟前导致死亡。
症状：早期症状表现为呼吸急促和呼吸困难。随着气体浓度的增加，精神警觉性下降，肌肉协调性受到影响。后面可能出现判断失误和感觉缺乏，情绪趋于不稳定，很快便感到疲倦。窒息加重会导致恶心、呕吐、虚弱、意识丧失，最终造成抽搐、深度昏迷和死亡。
作为一种稀有气体，氖无毒且化学惰性，因而对环境没有威胁，其化学不活泼的特性使其不会形成化合物。
目前已知氖不会对生态造成破坏。
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在通常情况下，伏特加、镍、钯与氖似乎没有任何关联。可在当今的现实中，尤其是因为俄罗斯对乌克兰的侵略，这些物品成了共同的焦点，皆因它们面临供给链的中断。
其中，镍和钯来自矿山。俄罗斯矿山大约占全球镍产量的10%，以及钯产量的37%。这样的产量几乎无可替代，矿藏并不分布均匀，无法快速增产。
伏特加的情况迥然不同。由于伏特加与俄罗斯挂钩，全球对进口俄制伏特加进行禁令。其实在美国，消费的俄国伏特加极少，大部分如史密诺夫（Smirnoff）等品牌在伊利诺伊州生产。伏特加可从任何可发酵物质中制造，也几乎可以在任何地方蒸馏，正如氖的情况。
由于乌克兰的生产停工，氖价格迅速飙升。但其供给中断并非由于乌克兰氖矿的关闭。氖的来源并不来自矿山，而是来自空气。氖的生产通过冷冻液化空气的分离来实现，氖的提取可在全球范围内进行，浓度相对均匀，约为0.0018%。无论身处何地，都与纯氖间只差一个蒸馏柱。
提及氖，首先想到的往往是发光的玻璃标志。虽然氖仍在这些标志中发挥作用，但在半导体芯片的制造中，它的短缺影响尤其深远。氖实际上在半导体制造中有着举足轻重的地位。
氖的重要性在于制造半导体芯片的过程中扮演了关键角色。氖并不直接与芯片接触，但它有助于产生深紫外（DUV）光，助力光刻工艺。在半导体行业中，约70%的氖生产均服务于此。
在光刻过程中，先将平滑的表面覆盖上光敏胶质。光敏胶在光照下发生化学变化，使得部分区域可以被洗去，而其他未暴露的区域则保持不变。然后，在覆有光敏胶的表面上放置掩模，掩模遮挡部分区域的光照，以便后续的蚀刻过程。光刻使用的光波长决定了可以制造的最小特征尺寸。光波长越短，越多的电路能密集在芯片上。深紫外激光器的波长通常为193nm和248nm，成为半导体制造的标准光源。
氖在制造过程中大多是作为惰性气体来使用，是氩气的“配角”。在氩气和氟气混合相互作用下，会帮助产生激发态分子，从而释放193nm的紫外光。在激光生产过程中，氖主要用于充当惰性传递气体，但对反应气体的支持作用不可或缺。
氖产业在乌克兰的成功，源于大型空气分离装置的建设，这些装置与钢铁制造业密切相关。这不仅为氖的提取提供了成本优势，也在市场上建立了进一步的规模优势。根据部分数据，乌克兰的氖生产在全球占比达到50%至70%之间，当前战争导致的短缺无疑会引发全球各地重估氖供应链。
这些变化或将导致氖高纯度市场迎来新玩家，也促使对氖在激光中的应用进行重新审视。在某种程度上，尽管没有替代品，氖的使用模式正被重新评估以降低消耗。
秉承对氖资源的可持续利用，研发力量也在不断投入，当前努力在于开发能在现场回收和提纯的模块化单位。尽管小规模竞争困难，但集中回收过程正在被提上日程，力求减少氖的消费。
如今，乌克兰的动荡再次引发了氖供应的巨大波动。在初次危机后的稳定期，乌克兰的氖产业再次回归市场前列。未来，如何解决当前的氖供应问题，以及产业是否能向更加循环的经济形态发展，值得我们期待。
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