La química detrás de las luces de neón

¿Te has preguntado alguna vez cómo funcionan las luces de neón? El uso de carteles con luces de neón ha sido siempre un éxito desde que se descubrió este elemento químico en 1898. Además, actualmente tienen muchos otros usos en la vida cotidiana. Sigue leyendo si quieres conocer las características y propiedades químicas de este elemento químico tan deslumbrante.

Elemento químico: el neón

Como ya hemos comentado, el causante del brillo de las luces de neón es un elemento químico y, como el helio o el argón, se trata de un gas noble. En la tabla periódica lo podemos encontrar con el símbolo Ne.

En condiciones normales, el neón es un gas incoloro, inodoro e insípido. Como suele ocurrir con los gases nobles, el elemento químico neón es muy estable, por lo que rara vez reacciona con otros elementos y no suele formar compuestos químicos.

El elemento químico neón toma su nombre del vocablo griega “neos” que significa nuevo. Otra característica del elemento neón es su abundante presencia en el universo. De hecho, es el quinto elemento más abundante, por detrás del hidrógeno, el helio, el oxígeno y el carbono.

Sin embargo, no es tan común en la atmósfera debido a que es muy volátil y su densidad es solo 2/3 de la densidad del aire. Por estos motivos, durante la formación temprana del sistema solar escapó de la gravedad terrestre. Es por ello que su extracción se consigue a través de la licuefacción y destilación criogénica del aire presente en la atmósfera, haciendo que tenga un elevado coste.

Cuando hablamos del universo, el neón se encuentra sobre todo en las novas y supernovas, así como en regiones lo suficiente congeladas para impedir que escape.

¿Cómo funcionan las luces de neón?

Las  luces de neón consisten en un tubo de vidrio sellado que contiene una pequeña cantidad de gas de neón. Cuando el tubo se conecta a una fuente de alimentación de alto voltaje, la lámpara se enciende y los átomos de neón empezarán a moverse. Algunos de esos átomos perderán electrones para convertirse en iones cargados positivamente (cationes) y tenderán a moverse hacia la terminal eléctrica negativa. En cambio, los electrones libres tienen carga negativa, por lo que se precipitan en la dirección opuesta del tubo, es decir, hacia la terminal eléctrica positiva.

Durante este proceso, los cationes y los electrones chocan produciendo energía que excita a los átomos. Cuando vuelven a su nivel de energía habitual, los átomos descargan la energía sobrante en forma de fotones, es decir, de luz. En el caso del neón esta luz es de color rojo.

Además, esta energía también provoca calor, por lo que los tubos de neón se terminan calentando.

Diferencia del neón con otros elementos químicos

La mayoría de los elementos son bastante flexibles y reaccionan con otros elementos. Esto ocurre cuando dos átomos están muy cerca. En esos casos los electrones de los dos átomos se pueden reorganizar y formar un enlace químico.

Pero, en el caso del elemento químico neón, al ser un gas noble, se resiste a este efecto de proximidad, por lo que no suele ser habitual que se unan para formar moléculas. Esto es debido a que su capa de valencia ya está completa, por lo que por sí mismo es un elemento químico muy estable.

Colores en las luces de neón

Como hemos comentado más arriba, la luz emitida por el elemento químico neón es de color rojo, pero otros gases nobles dan lugar a otros colores. Por ejemplo, el argón produce luz azul, por lo que cuando ves luces de “neón” que brillan en azul, en realidad se trata de tubos llenos de argón, no de neón.

Se pueden crear colores diferentes de dos formas distintas. Por un lado, se puede añadir más cantidad de un gas al mismo tubo. Por ejemplo, en el caso de tubos verdes se necesitaría mezclar neón y argón. Por otro lado, también se puede cambiar el color de la luz pintando las paredes del tubo con fósforos de diferentes colores. Por ejemplo, es posible pintar con un fósforo azul en un tubo de neón rojo para hacer una luz rosa.

¿Luces de neón con o sin LED?

Un cartel de neón suele ser mucho más caro que un cartel de neón LED. Entre los principales motivos por el coste del material que envuelve el gas: en el primer caso es cristal y en el segundo es plástico. Además, el neón LED tiene niveles inferiores de consumo y mayores niveles de seguridad. Es por ello que es el más recomendado.

Usos del elemento químico neón en la vida cotidiana

Inicialmente se esperaba que las luces de neón hiciesen la misma función que una bombilla pero, debido a que la luz no es muy apropiada para interiores, se rechazó la idea. Más tarde se descubrió que si se doblaban los tubos de cristal se podían dar distintas formas a las luces de neón, incluso diseñar letras.

Actualmente, este elemento químico tiene muchos más usos que las luces de neón. Por ejemplo, en las investigaciones físicas de alta energía se utiliza para llenar las cámaras de centello y así, detectar el paso de las partículas nucleares. El elemento químico neón también es utilizado en lámparas para probar la corriente eléctrica de alto voltaje, en tubos de rayos catódicos para proyectar imágenes en computadoras y televisores, como refrigerante en el intervalo de 25-40K y en lámparas incandescentes de neón, las cuales tienen un bajo costo y se usan para iluminación nocturna y de seguridad.