هلیوم اولین گاز نجیب جدول تناوبی
هلیوم عنصری است که در صدر جدول تناوبی قرار گرفته و دارای نشان شیمیایی He و عدد اتمی 2 است. این گاز نجیب، اولین عنصر در این گروه از جدول تناوبی عناصر است و به طور معمول در دمای اتاق گازی شکل است؛ اما در شرایط دمای پایین و فشار بالا، تغییر حالت خواهد داد. در ادامه کمی بیشتر با این عنصر از جدول تناوبی آشنا خواهیم شد.
منظور از گاز نجیب چیست؟
همان طور که در بالا نیز اشاره شد، هلیوم اولین گاز از دسته گازهای نجیب جدول تناوبی است. اما گاز نجیب چیست و چه ویژگی هایی دارد؟ گازهای نجیب یک دسته از جدول تناوبی هستند که اصلی ترین ویژگی آن ها عدم واکنش پذیری و بی اثر بودنشان است. در واقع علت انتخاب این نام برای آن ها تمایل بسیار کم برای واکنش با سایر عناصر است. این گازها اغلب رنگ، بو و طعم نداشته و به صورت تک اتمی در طبیعت وجود دارند. از جمله آن ها می توان به هلیوم، نئون، آرگون، کریپتون، زنون و رادون اشاره کرد.
تاریخچه گاز هلیوم
در سال 1868 دانشمندی به نام پیریانسن در حال بررسی طیف خورشید، متوجه یک نوار زرد رنگ اطراف آن شد که نتوانست هویت آن را تشخیص دهد. چندی بعد، دو دانشمند دیگر به بررسی این طیف پرداخته و آن را از روی نام یونانی خورشید یعنی هلیوم، نامگذاری کردند. سال ها طول کشید تا دانشمندان بتوانند حضور گاز هلیوم روی کره زمین را کشف کنند.
در سال 1895 شیمیدانان سوئدی به نام نیلز آبراهام لانگر و های تئودور کلو توانستند حضور این گاز روی زمین را ثبت کنند. نمود واقعی این گاز در سال 1903 و زمانی بود که در یک منطقه گاز طبیعی کشف شد. طبق روال، برای نشان دادن گاز، به دنبال آن بودند که دهانه آن را مشتعل کنند، اما در کمال ناباوری این اتفاق نیفتاد. با نمونه گیری و آزمایش گاز استخراجی مشخص شد، این گاز هلیوم است و عدم واکنش پذیری آن نیز موجب شده که گاز مشتعل نشود.
مشخصات گاز هلیوم
همان طور که در بالا نیز اشاره شد، گاز هلیوم در دسته گازهای نجیب قرار می گیرد. بی رنگ، بی بو، بی مزه و غیر سمی است. همچنین واکنش پذیری پایینی داشته و بی اثر است. چگالی آن از هوا کمتر است و کمترین نقطه جوش در میان عناصر دیگر را دارد. در غلظت های بالا خفه کننده است اما با استفاده عادی از آن، خطر خاصی افراد را تهدید نمی کند. با کاهش دما نیز منجمد نمی شود.
فراوانی گاز هلیوم چقدر است؟
بعد از آن که دانستیم گاز هلیوم چیست، باید بدانیم فراوانی این گاز در جهان چگونه است؟ هلیوم، بعد از هیدروژن، فراوان ترین عنصر در جهان هستی است. در واقع 23 درصد از جرم کیهان را این گاز تشکیل می دهد. البته مقدار این گاز در جو نزدیک زمین کم است؛ از طرفی چون گاز سبکی است، به لایه های بالایی نفوذ کرده و با سرد کردن نمی توان آن را جداسازی کرد.
هلیوم را بیشتر می توان هنگام استخراج گاز طبیعی از داخل زمین جداسازی و استخراج کرد. کشورهایی مانند کانادا، آمریکا، روسیه، الجزایر، قطر و البته کشور عزیزمان ایران، دارای منابع طبیعی حاوی گاز هلیوم هستند.
کاربرد گاز هلیوم
هلیوم یکی از گازهای پرکاربرد در صنایع مختلف است. از جمله کاربردهای این گاز در صنایع مختلف یا حتی زندگی روزمره می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- با توجه به عدم واکنش پذیری و عدم اشتعال گاز هلیوم، یک ماده ایمنی و خوب برای تمیز کردن مخازن سوخت به شمار می رود.
- از این گاز می توان برای پیدا کردن نشتی در دستگاه های مختلف و مخازن استفاده کرد.
- وجود فضای خالی در مخزن سوخت فضاپیماها باعث می شود که سوخت به خوبی مصرف نشود. هلیوم این فضای خالی را پر می کند تا عملکرد فضاپیما با اختلال مواجه نشود.
- نیروگاه های هسته ای در هنگام کار، دمای بالایی ایجاد می کنند و نیاز به یک خنک کننده مناسب دارند. با توجه به بی اثر بودن این گاز، می تواند انتخاب برای استفاده در این زمینه باشد.
- هلیوم دارای خاصیت نشر و جذب امواج الکترومغناطیس است؛ از این رو می توان از آن در دستگاه های روشنایی مانند تابلوهای تبلیغاتی و چراغ خودروها استفاده کرد.
- از آن جا که گاز هلیوم چگالی پایینی دارد و در بافت عصبی حل نمی شود، از آن برای غواصی در عمق های زیاد نیز استفاده می شود. در واقع به گاز اکسیژن، درصد مشخصی گاز هلیوم اضافه می کنند تا هم اثرات مخرب نیتروژن کمتر شده و هم تنفس راحت تر شود.
- یکی دیگر از آشناترین کاربردهای گاز هلیوم، پر کردن بالن های تفریحی و بادبادک های شناور است. با توجه به سبک بودن این گاز، از آن برای پر کردن بالن های تفریحی، نظامی، علمی و بادکنک های تزئینی استفاده می شود.
خطرات هلیوم
در زمان کار با هر گازی، باید خطرات آن را در نظر بگیرید و به نکات ایمنی مربوطه توجه کافی داشته باشید. گاز هلیوم نیز از این قاده مستثنی نیست و باید حتما قبل از شروع به کار با آن، از نکات ایمنی و خطرات این گاز آگاهی یابید.
همان طور که در بخش ویژگی های عنصر هلیوم اشاره کردیم، این گاز در غلظت های بالا خفه کننده است و می تواند باعث مختل شدن فرایند تنفس افراد شود. به همین علت توصیه می شود که از کار کردن با آن در محیط های بسته جدا خودداری شود. همچنین اقدام خطرناکی که بسیاری از افراد برای بازی و سرگرمی در میهمانی ها انجام می دهند، تنفس گاز هلیوم بادکنک برای تغییر صدا است. با توجه به ویژگی ذکر شده از گاز هلیوم، این کار نیز تا حد زیادی می تواند به سیستم تنفسی شما آسیب برساند.
برای خرید گاز هلیوم با کدام مجموعه همکاری کنیم؟
برای خرید کپسول گاز باید به این نکته توجه داشته باشید که امنیت و سلامت سیلندر تامین شده باشد. این اتفاق تنها زمانی رخ می دهد که سیلندر گاز در بازه های زمانی مناسب و بر اساس استانداردهای مشخص شده، مورد بررسی و آزمایش قرار بگیرد. با توجه به این نکته، بهتر است کپسول گاز را از مجموعه هایی خریداری کنید که انجام تست سیلندر را نیز در لیست خدمات خود دارند.
