Könnte uns eine Heliumknappheit bevorstehen?

Obwohl die Vereinigten Staaten 1920 ihre Heliumreserven für Zeppeline verkauften, kommt es immer wieder zu Engpässen bei Helium.
Während wir Helium am häufigsten in fliegenden Ballons sehen, stehen einige Wissenschaftler dieser Verschwendung von Helium, einer Ressource, die wir in begrenzten Mengen haben, kritisch gegenüber. Tatsächlich ist Helium eines der häufigsten Elemente im Universum. Es kommt direkt nach Wasserstoff im Prävalenzkriterium. Andererseits ist es auf der Welt nicht so verbreitet. Denn Helium ist eines der seltenen Elemente, die der Schwerkraft entkommen und in den Weltraum gelangen können. Während der Chemiker Andrea Sella von der University of London (UCL) erklärte, dass es möglich sei, viele Gase durch Recycling wiederzuverwenden, sei dies bei Helium nicht der Fall.

WAS IST HELIUM?

Es ist nach Wasserstoff das leichteste Gas. Obwohl es farblos und geruchlos ist, reagiert es nicht, weil es ein Edelgas ist und daher inert ist. Die Anzahl der Elektronen in den letzten Umlaufbahnen von Edelgasen ist gleich der maximalen Elektronenhaltekapazität dieses Orbitals, dh je mehr Elektronen dieses Orbital aufnehmen kann, desto mehr Elektronen kann es aufnehmen. Die Ordnungszahl von Helium ist zwei (2), da in jedem Element das maximale Elektronenorbital zwei in Helium aufnehmen kann. Dementsprechend ist Helium ein Gas, das der Edelgasregel entspricht. Die relative Atommasse beträgt 4,0026. Es ist bei Raumtemperatur ein Gas, und es ist unmöglich, es in einem anderen Zustand als unter natürlichen Bedingungen als Gas zu sehen; weil sein Schmelzpunkt -272,05 °C und sein Siedepunkt -268,785 °C beträgt. Es kann jedoch bei Temperaturen, die unter Laborbedingungen erreicht werden können, als fest und flüssig angesehen werden. Da diese Temperaturen sehr nahe am absoluten Nullpunkt liegen, ist es selbst unter Laborbedingungen sehr schwierig, sie bereitzustellen. Seine Dichte beträgt 0,1785 g/l, was bedeutet, dass es leichter als Luft ist und daher in Heißluftballons und Zeppelinen verwendet wird. Es ist schwerer als Wasserstoff, aber da Wasserstoff eine brennbare Substanz ist, wird es nicht mehr viel verwendet und durch Helium ersetzt. Sein Atomdurchmesser beträgt 49 pm. Es hat keine Elektronegativität (Elektronegativität) und seine Elektronenkonfiguration ist 1s (Quadrat). Die Anzahl der Oxidationsziffern ist Null. (Jede 20.000 kleine Heliumballons reduzieren das Gewicht einer Person um 6 kg.)

Anwendungsgebiete

Helium ist in sehr geringen Mengen in der Atmosphäre vorhanden. Außerdem wird Helium in radioaktiven Mineralien und Erdgasen in den Vereinigten Staaten gefunden. Helium wird aus der fraktionierten Destillation flüssiger Luft gewonnen. Da es leichter als Luft ist, kann es in fliegenden Ballons verwendet werden. Es ist auch ziemlich sicher, da es keine brennbar-explosiven Eigenschaften wie Wasserstoff hat, aber diese Substanz wird nicht viel verwendet, weil diese Sicherheit teuer ist. Es ist teuer, denn obwohl es nach Wasserstoff das zweithäufigste Element im Universum ist und in der Erdatmosphäre mit einem Verhältnis von 1/200.000 vorkommt, kann es nicht durch fraktionierte Destillation flüssiger Luft gewonnen werden. Denn Helium ist im Gegensatz zu vielen anderen Gasen in der Atmosphäre kein positiver Joul-Thompson-Koeffizient. Dadurch wird verhindert, dass es durch Kompression verflüssigt wird, und es ist unmöglich, es aus der Luft zu gewinnen. Einige Erdgasvorkommen in den USA enthalten bis zu 7 % He-Gas, wodurch Helium kommerziell produziert werden kann. Helium wird aufgrund seiner Inertgaseigenschaft verwendet, um eine inerte Atmosphäre einiger Metalle zu erzeugen. Außerdem bestehen Tauchrohre aus 80 % He und 20 % O2. Der Grund für die Verwendung von mit Helium gemischtem Sauerstoff anstelle von flüssiger Luft besteht darin, das sogenannte Profitieren zu verhindern. Die Funktion von Helium besteht hier darin, dass es sich aufgrund des oben erwähnten negativen Joule-Thompson-Koeffizienten bei hohem Druck nicht verflüssigt und aufgrund des beim schnellen Übergang auftretenden Löslichkeitsunterschieds keine Blasen im Blut bildet und Lähmungen verursacht Hochdruck zu Tiefdruck, während die Taucher aufsteigen. Helium wird auch verwendet, um flüssige Raketentreibstoffe unter Druck zu setzen. Flüssiges Helium wird auch zur Kühlung verwendet (in NMR-Geräten)

Über Heliums Verfeinerung der menschlichen Stimme
Dies liegt daran, dass sich Schall schneller durch Helium ausbreitet. Der Grund dafür ist, dass die Schallgeschwindigkeit in Gasen umgekehrt proportional zur Quadratwurzel der Dichte des Gases ist. Da Helium ein viel weniger dichtes Gas als Luft ist (wie fliegende Ballons), ist die Schallgeschwindigkeit in Helium um ein Vielfaches höher als in Luft. Die menschliche Stimme ist hoch, weil die Stimmbänder anstelle von Luft vibrieren und sich Schall schneller durch Helium ausbreitet. Diese Schalldämpfung verliert ihre Wirkung, nachdem das aufgenommene Helium wieder zugeführt wird. Wenn Sie SF6-Gas einatmen, das inert und ungiftig ist, ist die menschliche Stimme dieses Mal tief, da dieses Gas etwa sechsmal dichter als Luft ist und sich der Schall in SF6 daher viel langsamer ausbreitet als in Luft.

Helium

 

Quelle: netgazete

Günceleme: 21/11/2013 00:27

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