Хелий | химичен елемент
Хелият е химичен елемент. Той има химичен символ He, атомен номер 2 и атомно тегло около 4,002602. Съществуват 9 изотопа на хелия, от които само два са стабилни. Това са3 He и4 He. 4He е най-разпространеният изотоп.
Хелият се нарича благороден газ, тъй като не се смесва редовно с други химикали и не образува нови съединения. Той има най-ниската температура на кипене от всички елементи. Той е вторият най-разпространен елемент във Вселената след водорода и няма цвят или мирис. Въпреки това хелият има червено-оранжево сияние, когато е поставен в електрическо поле. Хелият обикновено не реагира с нищо друго. Астрономите откриват наличието на хелий през 1868 г., когато спектърът му е идентифициран в светлината от Слънцето. Това се случва преди откриването му на Земята.
Хелият се използва за пълнене на балони и дирижабли, тъй като плътността му е по-лека от тази на въздуха. Той не гори, така че е безопасен за този вид употреба. Използва се и в някои видове електрически крушки. Хората могат да дишат хелий: той кара гласовете им да звучат по-високо, отколкото обикновено. Това е шега, но е опасно, тъй като ако вдишат твърде много, хипоксията може да ги нарани или убие, тъй като не дишат нормален въздух. Вдишването на твърде много хелий може да доведе и до дългосрочни последици за гласните струни.
Хелият се създава в процеса на ядрен синтез в Слънцето и в други подобни звезди. По време на този процес два водородни атома се сливат, за да образуват един хелиев атом. На Земята той се получава чрез естествения радиоактивен разпад на тежки радиоактивни елементи като торий и уран, въпреки че има и други примери. Алфа-частиците, излъчвани при такива разпади, се състоят от ядра на хелий-4.
Тъй като е много лек, хелият е предпочитан газ за пълнене на дирижабли като дирижабъла на Гудиър.
История
Хелият е открит от френския астроном Пиер Янсен на 18 август 1868 г. като ярка жълта линия в спектъра на хромосферата на Слънцето. Смятало се е, че линията е натриева. През същата година английският астроном Норман Локиър също я наблюдава и установява, че тя се дължи на нов елемент. Локиър и английският химик Едуард Франкланд нарекли елемента хелий, от гръцката дума за Слънцето - ἥλιος (хелиос).
Характеристики
Хелият е вторият най-малко реактивен благороден газ след неона. Той е вторият най-малко реактивен от всички елементи. Той е химически инертен и едноатомен при всички стандартни условия. Хелият е най-малко разтворимият във вода едноатомен газ.
Използва
Хелият се използва като защитен газ при отглеждането на силициеви и германиеви кристали, при производството на титан и цирконий, както и в газовата хроматография, тъй като е инертен. Хелият се използва като защитен газ при електродъгово заваряване.
Хелият се смесва с кислород и други газове за дълбоководно гмуркане, тъй като не предизвиква азотна наркоза.
Хелият се използва и за кондензиране на водород и кислород за производство на ракетно гориво. Той се използва за отстраняване на горивото и окислителя от наземното оборудване преди изстрелването на ракетата. Използва се за охлаждане на течния водород в космическите апарати преди изстрелването на ракетите.
Хелият се използва като среда за пренос на топлина в някои ядрени реактори, които се охлаждат с газ. Хелий се използва и в някои твърди дискове. Хелият при ниски температури се използва в криогениката.
Доставка
Хелият на Земята е рядък. Ако се освободи във въздуха, той напуска планетата. За разлика от водорода, който реагира с кислорода, за да образува вода, хелият не е реактивен. Той остава под формата на газ. В продължение на много години след приемането на Закона за хелия през 1925 г. САЩ събират хелий в Национален хелиев резерв. Американският хелий идва от кладенци в района на Големите равнини. Понастоящем повече хелий се доставя от Катар, отколкото от САЩ.
Няколко изследователски организации публикуваха изявления относно недостига и опазването на хелия. Още през 1995 г. и едва през 2016 г. тези организации публикуваха препоръки за политиката, в които призовават правителството на Съединените щати да съхранява и опазва хелий поради естествените ограничения на доставките на хелий и уникалния характер на елемента. За изследователите хелият е незаменим, тъй като е от съществено значение за получаването на много ниски температури. Хелият при ниски температури се използва в криогениката и в някои приложения на криогениката. Течният хелий се използва за охлаждане на някои метали до изключително ниски температури, необходими за свръхпроводимост, като например в свръхпроводимите магнити за магнитнорезонансна томография.
Въпроси и отговори
Въпрос: Какъв е химическият символ на хелия?
О: Химическият символ на хелия е He.
В: Колко изотопа на хелия има?
О: Съществуват 9 изотопа на хелия, като само два от тях са стабилни.
В: Какво прави хелия благороден газ?
О: Хелият се нарича благороден газ, защото не се смесва редовно с други химикали и не образува нови съединения.
В: Какъв цвят и мирис има хелият?
О: Хелият няма цвят или мирис. Въпреки това, когато е поставен в електрическо поле, той има червено-оранжево сияние.
В: Кога астрономите за първи път откриват наличието на хелий?
О: Астрономите за първи път откриват наличието на хелий през 1868 г., когато спектърът му е идентифициран в светлината от Слънцето. Това е станало преди откриването му на Земята.
В: Какви са някои приложения на хелия на Земята?
О: На Земята хелият се използва за пълнене на балони и дирижабли поради по-малката си плътност от въздуха, както и в някои видове електрически крушки. Той може също да се вдишва, но това може да бъде опасно, ако се вдиша твърде много, тъй като може да причини хипоксия, която може да нарани или убие човек, който не диша нормален въздух, и дългосрочни последици за гласните струни.
В: Как се създава хелий по естествен път на Земята?
О: На Земята хелият се получава при естествения радиоактивен разпад на тежки радиоактивни елементи като торий и уран, въпреки че има и други примери. Алфа-частиците, излъчвани при тези разпади, се състоят от ядра на хелий-4.
