Цікава хімія
Лампочка складається зі скляного балона, в який введені тримачі спіралі, та із самої спіралі. Спіраль виготовлена з вольфраму - одного з найбільш тугоплавких металів. Його температура плавлення дорівнює 3410 °С. Крім високої тугоплавкості, вольфрам має ще одну дуже важливу властивість — високу пластичність. З 1 кг. вольфраму можна витягнути дріт завдовжки 3,5 км, якого вистачить виготовлення 23 тис. 60-ватних лампочек. Тримач виготовлений із молібдену – елемента-аналогу вольфраму. У періодичній системі Д. І. Менделєєва ці два елементи знаходяться в одній і тій самій підгрупі. Найважливішим властивістю молібдену є мінімальний коефіцієнт лінійного розширення. При нагріванні він збільшується у розмірі так само, як і скло. Оскільки при нагріванні та охолодженні молібден та скло змінюють розміри синхронно, останнє не тріскається і тому не порушується герметизація.
Відомо, що інтенсивність випромінювання тіла зростає пропорційно до четвертого ступеня абсолютної температури. Це випливає із закону Стефана — Больцмана. Отже, підвищення температури нитки вольфрамової електричної лампочки всього на 100° з 24001 до 2500 °С призводить до збільшення світлового потоку] на 16 %. Крім того, зі збільшенням температури у загальному потоці випромінювання збільшується частка видимого світла. Це відбивається законом Вина, тобто. зі збільшенням температури нитки розжарювання зростає світло віддача, отже, збільшується економічність лампочки. Підвищенню температури заважає розігрівання скляного балона та випаровування нитки. Знизити розігрів балона можна створенням у ньому вакууму. Ці» шляхом зменшується теплопровідність від нитки до скла. Однак у вакуумі посилюватиметься випаровування нитки. Це буде призводити до її потоншення і, взрештою, нитка перегорить. Заповнення балона інертним газом, наприклад азотом, перешкоджає випаровуванню нитки і тим більше, чим важче молекули газу, що заповнює. Атоми вольфраму, що відірвалися від нитки, будуть ударятися об молекули газу, їх шлях до стінок балона буде подовжений, а деякі атоми можуть повернутися до нитки. Чим важче молекули газу, що заповнює, тим більше вони будуть перешкоджати випаровуванню нитки розжарювання. Так, часткова заміна азоту на аргон дозволяє збільшувати температуру нитки вольфрамової до 2600-2700 °С. Повністю замінити азот на аргон не можна, оскільки останній має порівняно високу електричну провідність і з'явиться небезпека виникнення електричної дуги між молібденовими власниками. Ще краще оберігають вольфрамову нитку від руйнування важчих шляхетних газів — криптон і ксенон. Вони дозволяють підняти температуру нитки до 2800 ° С та знизити об'єм газового балона. Заповнення ними ламп замість аргону дозволяє отримати на 15% більше світловіддачу, збільшити вдвічі термін служби нитки розжарювання та на 50% скоротити обсяг балона.
Для збільшення терміну служби електричних ламп розжарювання балон додають невелику кількість йоду. Він виконує роль собаки, що охороняє отару овець. У зоні з температурою приблизно 1600 °С йод взаємодіє з атомами вольфраму, що відірвалися від нитки, переводячи їх у з'єднання WI 2 . При хаотичному русі рано чи пізно молекула іодиду вольфраму ( II ) потрапляє в область більш високих температур, де вона продісоціює відповідно до рівняння
Таким чином, йод повертає атоми вольфраму в зону, що оточує нитку і, отже, перешкоджає її випаровуванню. У йодних лампах на стінках скляного балона немає і слідів темного нальоту металевого вольфраму. З цієї причинисвітловіддача таких ламп з часом не знижується, а термін служби збільшується.