Що таке гелій?

Відкриття гелію схоже на науковий детектив! 1886 року англійський вчений сер Норман Локієр за допомогою приладу «спектроскопа» вивчав Сонце. Цей прилад дає змогу виявляти наявність окремих елементів, тому що кожному хімічному елементу відповідає певна лінія спектра.

У спектрі з'явилася невідома лінія, і вона могла відповідати лише новому елементу, невідомому досі Землі! Новий елемент назвали "гелій" - від грецького слова "Геліос", що означає Сонце.

Потім вчені почали шукати цей елемент Землі. Згодом в результаті багатьох експериментів виявилося, що в нашій атмосфері є гелій. Але його кількість настільки мала, що на 247 350 кубічних метрів повітря припадає лише один кубічний метр гелію!

В результаті інших дослідів було визначено, що гелій виділяється з радію і що при виділенні різних частинок утворюються так звані альфа-частинки - атоми гелію, що мають велику швидкість руху.

Гелій виявився дуже корисним газом. Він дуже легкий і має велику підйомну силу. Так як він не є вогнебезпечним, його дуже вигідно використовувати в дирижаблях, як військових, так і цивільних, в метеорологічних зондах і т.д.

Розуміючи значення гелію, уряд США зайнявся пошуками природних джерел гелію. У деяких районах США, наприклад, у штатах Техас, Нью-Мексико та Канзас, видобувають природний газ. Виявилось, що цей газ містить 1-2% гелію.

Оскільки не було інших джерел для виробництва гелію, США є єдиною країною у світі, яка має достатньо гелію! Спочатку вартість одного кубометра цього газу становила 70 000 доларів, сьогодні ця ціна набагато менше.

А чи тобі відомо, що гелій використовується і в медицині? Він допомагає хворим на астму. Крім того, водолазам і працюючим на великих глибинах, дають дихальну суміш, що складається з гелію та кисню, щоб уникнути захворювання на «кесонну хворобу»!

Гелій (He) – це хімічний елемент із такими характеристиками:

• Атомний номер: 2

• Атомна маса: 4.0026 а.о.м.

• Група: 18 (інертні гази)

• Період: 1

• Структура атома: 2 електрони (1s²)

• Фізичний стан: Газ за нормальних умов

• Температура кипіння: -268.93 °C

• Температура плавлення: -272.2 °C (при високому тиску)

• Щільність: 0.1786 г/л (при 0°C і 1 атм)

• Реакційна здатність: Практично не вступає в хімічні реакції

• Колір і запах: Безбарвний, без запаху

• Використання: Заповнення повітряних кульок, охолодження (рідкий гелій), у медицині, ядерних реакторах

Гелій (He) – що це таке?

Гелій – це хімічний елемент з атомним номером 2, один із благородних (інертних) газів. Він є другим за поширеністю елементом у Всесвіті після водню та має унікальні фізичні властивості.

Основні властивості гелію

🟡 Безбарвний, без запаху, без смаку
🟡 Найменша щільність серед усіх газів, крім водню
🟡 Не горить, не підтримує горіння
🟡 Найнижча температура зрідження серед усіх газів (-268,93°C)
🟡 Не вступає в хімічні реакції (інертний)
🟡 Легший за повітря, через що підіймається вгору

Де зустрічається гелій?

☀️ У Всесвіті – утворюється в результаті термоядерних реакцій у зірках.
🌍 На Землі – міститься у природному газі, вулканічних викидах, рідко – у повітрі (~0,0005%).
💎 У мінералах – деякі радіоактивні мінерали випускають гелій під час розпаду урану та торію.

Отримання гелію

Гелій переважно добувають із природного газу, в якому його вміст може досягати 7%. Газ охолоджують і розділяють у процесі скраплення та фракційної дистиляції.

Застосування гелію

🎈 Наповнення повітряних куль і дирижаблів – через легкість і негорючість.
🫁 Медицина – в дихальних сумішах для дайверів (суміш гелію та кисню – "геліокс").
🧊 Охолодження надпровідників – у магнітно-резонансній томографії (МРТ).
🚀 Космічна промисловість – для очищення паливних систем ракет.
💡 Лазери та електроніка – використовується у спеціальних лазерах.
🎤 Модифікація голосу – при вдиханні гелію голос стає високим, оскільки звукові хвилі поширюються швидше.

Цікаві факти про гелій

⭐ Гелій не замерзає навіть при абсолютному нулі (-273,15°C), він переходить у надтекучий стан.
⭐ У Сонці та інших зірках гелій утворюється внаслідок термоядерного синтезу водню.
⭐ Через малу масу гелій постійно "витікає" з атмосфери Землі у космос.
⭐ Гелій виявили не на Землі, а на Сонці у 1868 році (звідси назва – "helios", що грецькою означає "сонце").
⭐ Запаси гелію обмежені, і його вважають важливим стратегічним ресурсом.

Висновок

Гелій – унікальний і корисний газ, що має велике значення в науці, медицині, космосі та промисловості. Це один із найцікавіших елементів, що не тільки допомагає нам у технологіях, але й додає веселощів у вигляді кульок, що літають! 🎈🚀