أهم المعلومات عن غاز الهيليوم وخصائصه

0 3 دقائق

يعد غاز الهيليوم واحد من العناصر الكيميائية الهامة حيث يحتوي على مجموعة أحادية الذرة ليس لهذا الغاز أي لون أو طعم أو رائحة، وتعد كتلته الذرية عبارة عن 4.003وحدة، وهو واحد من عناصر المجموعة الخاصة بالغازات النبيلة، وهذه المجموعة هي المجموعة 18 الموجودة بالجدول الدوري، كما أنه من العناصر الكيميائية الخفيفة ويقع بعد الهيدروجين، أما من حيث الوفرة فهو يحتل المرتبة الثانية بعد الهيدروجين.

خصائص غاز الهيليوم

يعتبر غاز الهيليوم من الذرات التي تقع في البداية من هنا كان من الصعب تفاعله مع غيره من العناصر المختلفة الاخرى.
وهذا يرجع بنا لمجموعة الظروف الطبيعية، أما من حيث المركبات فتكون غير مستقرة للغاية.
وهذا يرجع لأن غاز الهيليوم يعد من الغازات النبيلة التي نسميها الغازات الخاملة حيث أنها عبارة عن مجموعة الغازات الغير نشيطة كيميائياً.
حيث لا تميل لعمل روابط كيميائية مع العديد من العناصر أو مع المركبات الأخرى المختلفة، وهذا الأمر ينطبق بشكل كبير على غاز الهيليوم.
تعتبر عملية تحول غاز الهيليوم من الحالة الغازية للحالة السائلة أمر صعب جداً حيث أن هذا الامر يتم عند درجة حرارة حوالي 268.9بالإضافة إلى ذلك فإن درجة تجمده.
وكذلك غليانه تعد منخفضة مقارنة بغيرها من المواد، بينما عملية تحويله للحالة الصلبة يعد من الأمور الشبه مستحيله.
وهذا في الظروف الطبيعية، ولكن هذا الامر يحتاج لضغط جوي يساوي حوالي 25ضغط جوي و272درجة حرارة.
أما بالنسبة للزوجة هذا العنصر فهي تساوي حوالي صفر تقريباً من هنا فإنه يمكنه أن يمر لأدق الشقوق.
كما يتسرب بسهولة جداً في أضيق الفتحات وهذا يمكننا ملاحظته من خلال فوهات الأوعية الموجود فيها.
يعتبر غاز الهيليوم من الغازات الشائعة وينتج هذا الغاز من مجموعة الجسيمات المشعة التي توجد في الصخور والتي تطلق عملية إشعاعها على جسيمات يطلق عليها جسيمات ألفا.
بينما نظير الهيليوم 3ينتج من خلال اضمحلال نظير الهيدروجين المشع التريتيوم والذي تكون كتلته حوالي 3وحدة كتلة ذرية.
كما أنه من الامور الهامة التي لابد علينا من معرفتها أن الهيليوم 3 يشكل حوالي 1لكل مليون من غاز الهيليوم الذي يوجد في الغلاف الجوي.

اقرأ ايضا: ما هي مصادر العناصر المشعة

اكتشاف غاز الهيليوم

يرجع الفضل الكبير في اكتشاف غاز الهيليوم لمجموعة من العلماء بدءاً بالعالم الفلكي الفرنسي بير جانسين.
حيث لاحظ الخط الاصفر الناتج عن الطيف الشمسي، عندما كان يدرس كسوف الشمس الكلي وهذا الامر قد كان عام 1868م، وفيما بعد تبعه في هذا الامر العالم الفلكي الإنجليزي جوزيف نورمان.
حيث لاحظ هذا العالم أيضاً أن هذا الخط له طول موجي معين يساوي587نانومتر، ويعتبر هذا الطول لا ينتج من العناصر المعروفة حتى هذه اللحظة التي نعيش فيها.
من هنا قام بوضع افتراض على أساس وجود عنصر جديد يوجد على سطح الشمس يسبب ظهور هذا اللون في الطيف ومن هنا أطلق على هذا اللون الهيليوم.
لقد اكتشف هذا الغاز أول مرة على الارض عن طريق الكيميائي الاسكتلندي وليام رامزي عن طريق إحدى تجاربه الخاصة بمعدن الكليفيت الذي به اليورانيوم المشع.
حيث رأى رامزي الكليفيت لعدة حموض معدنية والعمل على عزل الغازات التي تنتج عن هذا الأمر والقيام بعملية عزلها على الفور، ثم بعد ذلك يتم العمل على جمعها.
كما عمد على ارسال مجموعة من العينات منها لجوزيف لوكير ووليام كروكس، من هنا تمكنوا من تحديد عنصر الهيليوم بعد العمل على دراسته دراسة جيدة.
ومن الجدير بالذكر ان هناك عالمين هما نيلز لانجليت وبير تيودور استطاعوا أن يقوموا باستخلاص هذا الغاز من الكليفيت عن طريق مجموعة من التجارب الخاصة، في نفس الفترة الزمنية.

أبرز استخدامات غاز الهيليوم

هناك المزيد من استخدامات الهيليوم في مختلف المجالات من أبرز هذه الاستخدامات ما يلي:

يعمل على تبريد جميع مصادم الهدرونات الكبير.
يقوم بعملية تسريب ورصد نظام تكييف السيارات.
يعمل على ملئ مختلف الوسادات الهوائية بالسيارة ولعل السبب في ذلك أنه يعد سريع الانتشار بشكل كبير.
عن طريق ليزر الهيليوم يمكننا العمل على مسح الرمز الشريطي الذي يوجد في البضائع بالأسواق.
المساعدة في صناعة مجهر الهيليوم الأيوني الذي من خلاله يمكننا الحصول على العديد من النتائج الواضحة مقارنة بالمجهر الالكتروني الماسح.
يعمل على تبريد المغانط الفائقة التوصيل في مختلف اجهزة التصوير عن طريق استخدام الرنين المغناطيسي النووي.
العمل على تبريد كافة المعدات الخاصة بالأقمار الصناعية، حيث استخدم في تبريد الأكسجين والهيدروجين السائل السائلين الذي كان عبارة عن وقود في إحدى المركبات الفضائية مثل مركبة أبولو.
العمل على توفير جو وقائي من أجل العمل على صناعة جميع الالياف الضوئية ومختلف المواد الاخرى الشبه موصلة، وبالتحديد في عمليات اللحام الخاصة بالقوس الكهربائي وهذا يعود لكونه نوع من انواع الغازات الخاملة.
القيام بنفخ جميع بالونات الزينة وكذلك المناطيد ولعل السبب في ذلك الامر هو ان هذا الغاز تعد كثافته منخفضة بشكل كبير.
ويجب لعلم عزيزي بأن غاز الهيدروجين في البداية كان يستخدم في مختلف هذه الاغراض ولكنه بعد ذلك لم يستخدم من أجل تجنب خطر تفاعله.
يعمل على تشتيت جميع الابخرة الكيميائية والحرارة وذلك في أثناء الحفر وذلك على رقائق الحواسيب.
القيام بحماية جميع الغواصين من التعرض لخطر انخفاض الضغط، حيث أنه قد أكدت الدراسات أن حوالي 80%من الهيليوم و20%من الأكسجين يتم استنشاقه.
كما أنه يتم استخدامه في مختلف التجارب التي تحتاج للعمل وذلك ضمن درجات حرارة التي تبدأ من الصفر المطلق.

كيفية عمل غاز الهيليوم في المنزل

يعتبر هذا الغاز من مجموعة الغازات التي يتم استخدامها في المنزل بكثرة، بل زاد استخدامه في مجتمعنا اليوم، من هنا يمكننا عمل هذا الغاز في المنزل بكل سهولة.