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10
Ne
Néon

Découvert en 1898 par William Ramsay et Morris Travers. Du grec neon, signifiant nouveau, en référence au nouveau mode d’éclairage qu’ils avaient découvert. 

Données physico-chimiques

Données atomiques

Symbole Numéro atomique Masse atomique Configuration électronique Rayon de Van der Waals
Ne 10 20,18 g.mol-1 [He] 2s2 2p6 160 pm

Données physiques

Masse volumique Température de fusion Température d’ébullition Température critique Pression critique Température point triple Pression point triple Conductibilité thermique Solubilité dans l’eau
à l’état gazeux : 0,853.10-3 g.cm-3 -248,6°C -256,05°C -228,66°C 2 679 kPa -248,59°C 43,3 kPa 0,0454 W.m-1K-1 à 0°C : 1,4 cm3/100 g eau

Données thermodynamiques

Néon gazeux

  • Entropie molaire standard à 298,15 K : S° = 146,214 J.K-1mol-1
  • Capacité thermique molaire sous pression constante à 298,15 K : Cp° = 20,8 J.K-1mol-1
  • Enthalpie molaire standard de fusion à la température de fusion : 0,3 kJ.mol-1
  • Enthalpie molaire standard d’ébullition à la température d’ébullition : 1,8 kJ.mol-1
Néon en solution aqueuse

  • Enthalpie molaire standard de formation à 298,15 K : -4,6 kJ.mol-1
  • Enthalpie libre molaire standard de formation à 298,15 K : 19,2 kJ.mol-1
  • Entropie molaire standard à 298,15 K : S° = 66,1 J.K-1mol-1

Données industrielles

Le néon appartient à la famille des gaz rares qui comprend par ordre de teneur décroissante dans l’atmosphère : l’argon, le néon, l’hélium, le krypton, le xénon et le radon, ce dernier étant radioactif. Ils sont, sauf pour l’hélium et le radon, extraits de l’air. L’argon, avec une teneur dans l’atmosphère de 0,93 % en volume, n’est pas rare.

Teneurs de la croûte terrestre et de l’atmosphère en divers gaz :

N2 O2 H2 Ar Ne He Kr Xe Rn
Teneur de la croûte terrestre, en ppm en masse 19 46.104 4.10-2 7.10-5 3.10-3 1,7.10-10
% en volume dans l’atmosphère terrestre 78,09 20,95 5,0.10-5 0,93 1,8.10-3 5,2.10-4 1,0.10-4 8,0.10-6 6,0.10-18

 

Fabrication industrielle

Lors de la distillation des gaz de l’air, il n’est pas condensé et se retrouve (avec l’hélium) au sommet de la colonne moyenne pression, avec le diazote (voir le chapitre dioxygène). Par condensation fractionnée, sa concentration passe de 2 000 ppm à 65-70 %. Il est ensuite purifié.

Productions

La production mondiale est, en 2017, de 720 000 m3 sous forme brute à 50 % de Ne soit 360 000 m3 pur. En 2017, 25 unités de séparation des gaz de l’air sont équipées pour récupérer un mélange brut de néon et hélium et seulement 9 effectuent une séparation et purification.

Répartition de la production mondiale, en 2017 :

en %
États-Unis 46,6 % Chine 23,6 %
Ukraine 29,7 % Taipei chinois 0,1 %

Source : DERA

Situation française

Air Liquide, produit du néon sur son site du Blanc Mesnil (93).

Commerce extérieur, en 2019, pour le néon, le krypton et le xénon :

Les exportations étaient de 70 931 m3 avec comme principaux marchés à :

  • 27 % les États-Unis,
  • 17 % le Japon,
  • 14 % les Philippines.

Les importations s’élevaient à 97 063 m3 en provenance principalement à :

  • 23 % d’Allemagne,
  • 8 % d’Autriche.

Utilisations

En 2017, la consommation mondiale est de 477 000 m3 de gaz brut.

Principaux secteurs d’utilisation, répartition en 2017 :

en %
Laser 83 % Éclairage 1 %
Écrans plasma 14 % Autres 2 %

Source : DERA

Le néon est principalement employé dans des mélanges gazeux pour des lasers à excimères qui renferment plus de 95 % de néon. Ces lasers sont utilisés en photolithographie pour la fabrication de circuits intégrés en microélectronique ainsi qu’en chirurgie oculaire.

Les lasers à gaz hélium-néon, employés par exemple dans les scanners de codes-barres, sont de plus en plus remplacés par des diodes laser.

Le néon est utilisé, pur ou mélangé avec de l’argon, dans des tubes luminescents d’enseignes lumineuses. Les tubes fluorescents, appelés improprement « au néon », renferment en général de l’argon (mais pas de néon), avec de la vapeur de mercure.

Il est également utilisé :

  • dans les lampes témoin à décharge.
  • comme gaz porteur en chromatographie.
  • avec le dihydrogène dans des chambres à bulles.

Bibliographie