ナトリウムランプや水銀灯の原理について

(1)ナトリウムランプはナトリウム蒸気を封入するして、アーク放電をしてNaを励起状態にするそうですが、Naは常温で固体ですよね？ということは管の内側かどこかに単体Naを塗って、それを温めて気体にして放電するということでしょうか。
(2)割れたら危なくないですか？水銀は気化したものを吸ったら大変ですし、Naは水分と触れると激しい反応をしますよね？
(3)管内にはアルゴンなどの希ガスを混ぜるそうですが、希ガスは励起状態になって発光はしないのですか？
(4)アーク放電は低電圧、高電流にするそうですが、低電圧でも気体に電流を流すことは可能なのでしょうか。そのそも低電圧って何Vくらいでしょうか？


以上一部の解答でもかまいませんのでよろしくお願いいたします。高校化学・物理の範囲の知識内でお答えいただければ助かります。

No.3 ベストアンサー 回答者： ORUKA1951 回答日時： 2013/07/16 18:26

(1)ナトリウムランプはナトリウム蒸気を封入するして、アーク放電をしてNaを励起状態にするそうですが、Naは常温で固体ですよね？ということは管の内側かどこかに単体Naを塗って、それを温めて気体にして放電するということでしょうか。

　水の固体＝氷だって冷蔵庫の中で気化して痩せて角が丸くなるし、真冬でも洗濯物は乾きますよ。沸点にならないと気化しないわけじゃありません。もちろん高温になれば蒸気圧は上昇します。

(2)割れたら危なくないですか？水銀は気化したものを吸ったら大変ですし、Naは水分と触れると激しい反応をしますよね？
　少量ですし、特に有毒なのは有機水銀です。無機水銀は飲んでも概ね大丈夫ですが、水銀蒸気は危険です。
【引用】＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ここから
　体温計に使われている水銀は金属水銀なので安全だと言われている。金属水銀は間違って飲み込んだとしても、消化管からはほとんど吸収されないので、急性中毒を起こすことはない（ただし、一部が腸内細菌叢により酸化されたり、有機水銀に転換されて吸収される余地が示唆されている）。しかし、気化した場合には肺から吸収されやすく、体内に吸収された場合にはヘモグロビンや血清アルブミンと結合し毒性を示す。このため水銀を含有する物（蛍光灯・体温計・血圧計、朱肉など）を焼却することは危険である。
￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣ここまで［水銀 - Wikipedia( http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%B0%B4%E9%8A%80# … )］より。
　高温になった水銀灯が割れたとき、その蒸気をすうと危険ということ。
　水銀灯もナトリウムランプも点灯時の金属の分圧は、とっても低いものから大気圧を越える高圧のものがあります。

(3)管内にはアルゴンなどの希ガスを混ぜるそうですが、希ガスは励起状態になって発光はしないのですか？
　基本的には関与しません。

(4)アーク放電は低電圧、高電流にするそうですが、低電圧でも気体に電流を流すことは可能なのでしょうか。そのそも低電圧って何Vくらいでしょうか？
　真空度の高い希薄な金属蒸気でのアーク放電です。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。他のサイトでもいろいろ質問していたところ
ナトリウム酸化物を真空蒸留法でナトリウムを生成できるということで
ナトリウムの酸化物を低圧で加熱するとナトリウムがはがれて蒸気になる
ということのようです。

お礼日時：2013/07/17 02:43

No.2 回答者： nananotanu 回答日時： 2013/07/16 11:18

因みに、ナトリウムランプに直接封入されているのはナトリウムのハロゲン化物です。

http://www.google.co.jp/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s …

>Naは水分と触れると激しい反応を
Naの塩化物は水分と触れると激しい反応をしますか？

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
ナトリウムランプの光を分光器にかけると、線スペクトルとなって波長1種類の
光しか出ていないことになりますよね。だから単体Naなのかと思っていましたが、
化合物なのですね。
そうするとまた疑問が出てくるのですが、Naの化合物で、何でNaだけ励起
状態にさせることができるのでしょうか。
Naだけを励起させるには、電圧など何か特殊な条件が必要なのでしょうか。

お礼日時：2013/07/16 13:08

No.1 回答者： nananotanu 回答日時： 2013/07/16 11:07

>常温で固体ですよね

常温・一気圧では、とおっしゃりたいのではないのですか？

この回答へのお礼

ありがとうございます。気圧は考えておりませんでした。
確かに個体かどうかは気圧も関係しますね。

お礼日時：2013/07/16 13:02