Содержание
- TL; DR (слишком долго; не читал)
- Почему гелий важен для мира?
- Для чего используется гелий?
- Где гелий найден в повседневной жизни?
- Является ли гелий взрывоопасным газом?
- Каковы последствия вдыхания гелия?
Гелий - это элемент, известный как благородный газ. Это бесцветный и без запаха, и это распространено во всей вселенной. Вы можете узнать о гелии из гелиевых шариков, которые плавают. Однако гелий-элемент имеет гораздо большее применение, чем воздушные шарики для вечеринок. Он также используется в автомобильных подушках безопасности, высокотехнологичном оборудовании, медицинских приборах и самолетах. Гелий продолжает оставаться основным компонентом современной жизни, даже если вы не можете видеть его напрямую.
TL; DR (слишком долго; не читал)
Гелий является вторым по распространенности элементом во вселенной. В то время как вы не можете видеть или чувствовать запах этого, гелий используется во многих повседневных целях, в технологиях, медицине и даже в автомобилях.
Почему гелий важен для мира?
Чтобы понять важность гелия для мира, нужно больше узнать о свойствах элементов. Кроме того, крайне важно узнать о его истории и о том, как его проблемы с поставками отражаются на аспектах современной жизни.
Гелий - это элемент, который существует в газообразной форме. Его атомный символ - «Он», а его атомный номер - 2 в периодической таблице. Температура плавления гелия является самой низкой из всех элементов, а его температура кипения составляет -452 градуса по Фаренгейту. Только гелий может оставаться жидким, даже если его температура понижена. Он будет затвердевать только при экстремальном давлении. Эти свойства делают гелий незаменимым для некоторых новых технологий, таких как сверхпроводящие материалы.
Элемент гелий уступает только водороду в своем изобилии во вселенной. Гелий существует в каждой звезде, и он наиболее распространен в самых горячих звездах. Это произведено из реакций ядерного синтеза в звездах. Фактически, гелий был обнаружен первым при изучении нашей собственной звезды, Солнца. Гелий распространен на солнце; это важный элемент и, следовательно, важный для мира.
Гелий не был обнаружен до 18 августа 1868 года. Французский астрофизик по имени Пьер Жюль Сезар Янссен использовал новое астрономическое устройство под названием спектроскоп для наблюдения световых волн. Спектроскоп отображал спектры или длины световых волн в виде цветных полос. Наблюдая затмение Солнца с помощью спектроскопа, Янссен обнаружил в солнечном свете длину волны, которая не соответствует никакому другому элементу, еще найденному на Земле, в виде ярко-желтой линии. Янссен понял, что открыл новый элемент. Другой астроном, англичанин Норман Локьер, также сделал это наблюдение, наблюдая за солнцем. Оба они наблюдали элемент гелий, который Локьер назвал в честь греческого слова солнце. В конце концов, в 1882 году гелий был фактически обнаружен на Земле, в лаве горы Везувий, когда физик Луиджи Пальмиери обнаружил ярко-желтые спектры, когда анализировал лаву. Позже Уильям Рамсей провел эксперименты, которые доказали, что гелий существует на Земле; он обнаружил, что, когда элемент радия распался, он производит гелий. В 1895 году Пер Теодор Клив и Нильс Абрахам Лангер будут определять атомный вес гелия.
Изучение гелия помогает ученым лучше понять не только Землю, но и другие планеты. В Солнечной системе ученые обнаружили гелий в атмосфере газовых планет-гигантов Юпитера и Сатурна. На Сатурне своего рода гелиевые дожди, смешанные с жидким водородом, попадают в атмосферу в экстремальных условиях температуры и давления. Ученые считают, что этот гелиевый «дождь» падает в ядро планеты. Его высвободившаяся гравитационная потенциальная энергия может быть тем, что заставляет Сатурн сиять так ярко, особенность, которая озадачивала ученых в течение многих лет.
Со временем ученые узнали больше о свойствах гелия. Описание гелия в том, что он бесцветный, без запаха и легче воздуха. Вот почему воздушные шары, наполненные гелием, плавают, а гелий плохо растворяется в воде. Инертные качества элемента часто присутствуют в описании гелия. Исторически считающийся химически инертным, он не вступает в реакцию с другими элементами. Гелий не хочет отказываться от своих двух электронов; он остается стабильным со своей электронной оболочкой. Из-за этого гелий классифицируется как один из благородных газов, наряду с неоном, аргоном, радоном и другими благородными газами в периодической таблице.
Недавно ученые обнаружили, что гелий не является полностью инертным, как когда-то думали.Обнаружив кристаллы, сделанные из элементов гелия и натрия, исследователи обнаружили, что гелий может соединяться с другими атомами, не делясь своими электронами - другими словами, он соединяется с другими атомами, но не образует химических связей в процессе. Вместо этого он защищает положительно заряженные атомы друг от друга и противостоит отталкивающей силе, которая обычно раздвигает их. Под экстремальным давлением, которое может быть в ядре Земли, гелий и водород сжимаются и образуют стабильные соединения. Ученые могут раскрыть более увлекательные аспекты элемента гелия и выяснить, можно ли будет считать его действительно инертным или действительно ли он может образовывать устойчивые соединения в экстремальных условиях.
В атмосфере гелий сконцентрирован только приблизительно в 1 части на 200 000. Извлекать гелий из воздуха не практично, не выгодно и не эффективно, поэтому люди не получают гелий. Вместо этого гелий производится из природного газа. Примеси, такие как вода, сульфиды и диоксид углерода, должны быть сначала удалены, а затем полученный сырой гелий, который все еще содержит другие элементы, такие как аргон, неон, водород и азот, очищается при высоких давлениях. Это сырье затем переохлаждается. Аргон и азот сжижаются, и в итоге азот испаряется. Гелий отделяется от неона, азота и водорода. Дополнительная фильтрация активированным углем удаляет другие газы.
Гелий можно найти в некоторых месторождениях природного газа по всему миру. Это не, однако, в каждом месторождении природного газа. В Соединенных Штатах гелий добывается из скважин в Канзасе, Оклахоме и Техасе. В одном только Техасе находится Федеральный резерв гелия, основной запас для США. Однако этот запас со временем сокращается. Большое месторождение гелия также существует в Танзании. В настоящее время в мире существует всего 14 растений, которые очищают гелий. Гелий также содержится в распадающихся радиоактивных минералах. Это естественно сделано из космической и рентгеновской бомбардировки бериллия и лития.
Сокращение поставок гелия стало серьезной проблемой. Зависимость от гелия в современных технологиях увеличилась, и в результате сократилось предложение. Ученые работают над тем, чтобы сделать производство гелия более эффективным и устойчивым. Новые методы, такие как рециркуляция и повторное сжижение гелия, могут работать в небольших масштабах, что может помочь исследователям. Это может помочь снизить стоимость гелия по мере его снижения.
Открытие гелия привело ко многим великим инновациям. В конечном счете, много использования гелия появятся. В современной жизни гелий имеет огромное значение в области технологий, медицины и исследований.
Для чего используется гелий?
Есть много применений гелия. Конечно, он используется для наполнения воздушных шаров для вечеринок, которые радуют детей и взрослых по всему миру. Гелий заменил водород на дирижаблях после того, как было обнаружено, что водород очень реактивен. Гелий используется в медицине, научных исследованиях, дуговой сварке, охлаждении, газе для самолетов, охлаждающей жидкости для ядерных реакторов, криогенных исследованиях и обнаружении утечек газа. Он используется благодаря своим охлаждающим свойствам, поскольку его температура кипения близка к абсолютному нулю. Это делает его привлекательным для использования в сверхпроводниках. Гелий также используется для герметизации ракет и других космических аппаратов. Он также используется в качестве теплоносителя.
В медицине иногда гелий используется для помощи пациентам с такими проблемами с легкими, как закупорка дыхательных путей, астма и ХОБЛ. Гелий обеспечивает лучшее проникновение газа в дистальные альвеолы в легких, поэтому он используется для вентиляции легких, когда это необходимо по медицинским показаниям. Гелий также используется для тестирования функции легких. Гелий также используется в некоторых лапароскопических операциях вместо угарного газа. Гелий иногда используется как метка для визуализации. Иногда гелий используется для операций на открытом сердце, смешивается с кислородом и используется в качестве тумана для легких. Гелий также используется для охлаждения сверхпроводящих магнитов в МРТ сканерах. Радиационные мониторы также используют гелий.
Знаете ли вы, что гелий важен для дайверов? Гелий заменяет азот в смесях газов для подводного плавания, поэтому дайверы могут погружаться глубже под воду без негативных последствий для центральной нервной системы. Без этой смеси дайверы могут страдать от воздействия давления с условием, называемым «изгибами».
Существует множество научных применений гелия. Большой адронный коллайдер использует гелий для охлаждения. Гелий был использован для открытия бозона Хиггса, крупного прорыва в физике. Используется в спектрометрах ядерного магнитного резонанса. Сверхпроводники могут работать только в том случае, если они окружены сильным холодом гелия, а гелий используется в космической промышленности для охлаждения спутниковых приборов и топливного теплоносителя для космических аппаратов. Метеорологи используют гелиевые метеозонды для наблюдений за погодой. Сканирующие электронные микроскопы иногда используют гелий для лучшего разрешения изображения.
Гелий также играет важную роль в безопасности транспортных средств. Он используется для заполнения подушек безопасности в случае аварии транспортного средства.
Гелий хранится и поставляется в жидком виде, и это очень холодно. Отсутствие реактивности делает его идеальным для защитных сред. Никогда не обращайтесь с гелием напрямую. Это так невероятно холодно, что может вызвать опасный обморожение.
Где гелий найден в повседневной жизни?
Вы можете найти гелий, используемый в повседневной жизни в различных формах. Он используется в качестве лифтинга, на воздушных шарах, в водолазных смесях и в оптических волокнах. Сварщики используют гелий для сварки дуг в строительстве. Врачи и хирурги используют гелий, чтобы помочь пациентам с легкими и сердечными процедурами. Когда вы посещаете продуктовый магазин, и ваши продукты сканируются, вы, вероятно, наблюдаете гелий-неоновые лазеры. Если вы когда-нибудь видели дирижабль над головой, вы можете быть уверены, что гелий удерживает его в воздухе. Посмотрите, сможете ли вы заметить использование гелия в повседневной жизни в течение дня.
Является ли гелий взрывоопасным газом?
Гелий не взрывоопасный газ. Он классифицируется как негорючий, что означает, что гелий не может гореть. В жидкой форме он очень холодный, настолько холодный, что замерзает другие газы. Однако, если его контейнер подвергается воздействию тепла, сам контейнер может взорваться. Сжиженный гелий может сильно кипеть, когда его помещают в воду, и это может привести к сильному давлению внутри контейнеров, увеличивая риск взрыва контейнеров от давления. Но сам по себе гелий не взорвется.
Каковы последствия вдыхания гелия?
Возможно, вы слышали юмористический звук того, что кто-то вдыхает гелий с воздушного шара. Дышащий гелий изменяет высоту человеческого голоса, делая его намного выше, скрипучим и карикатурным. Проблема в том, что когда вы вдыхаете гелий из воздушного шара, вы не вдыхаете воздух. Человеческие тела должны дышать воздухом, чтобы функционировать должным образом, и получать кислород там, где он необходим в мозге и теле. Даже вдыхание небольшого количества гелия может вызвать головокружение. Но это также может привести к потере сознания и вызвать удушье. Продолжительное дыхание гелия может даже привести к смерти от аноксии, что означает голодание кислорода из организма.