Helyum soy gaz olarak bilinen bir elementtir. Renksiz, kokusuz ve kozmosta yaygındır. Yüzen helyum balonlarından elde edilen helyum gazına bir örnektir, ancak helyum elementinin parti balonlarından çok daha fazla kullanımı vardır. Otomobil hava yastıklarında, ileri teknoloji ekipmanlarda, tıbbi cihazlarda ve uçaklarda da kullanılmaktadır. Helyum doğrudan görünmese de, modern yaşamın önemli bir bileşeni olmaya devam ediyor. Helyum, evrende en çok bulunan ikinci elementtir. Helyum görünmez veya kokusuz bir gaz olmasına rağmen, helyumun özellikleri birçok günlük kullanımda, teknolojide, tıpta ve hatta otomobillerde bulunur.
İçindekiler
Helyum neden önemlidir?
Helyumun önemini anlamak için bu elementin özellikleri hakkında daha çok şey öğrenmek gerekiyor. Ayrıca, tarihini ve satın alma konularının modern yaşamın özelliklerine nasıl uyduğunu öğrenmek gerekir. Helyum gaz halinde bir elementtir. Atom sembolü periyodik tablodaki atom numarası 2’dir. Helyumun erime noktası tüm elementlerin en düşük olanıdır ve kaynama noktası -452 Fahrenheit derecedir. Sıcaklığı düşse bile sadece helyum sıvı kalabilir. Sadece ağır basınç altında sertleşir. Bu özellikler, helyumu süper iletken malzemeler gibi bazı yeni teknolojiler için vazgeçilmez kılmaktadır. Helyum, hidrojenden sonra evrende en çok bulunan ikinci elementtir. Helyum her yıldızda bulunur ve en sıcak yıldızlarda bol miktarda bulunur. Yıldızlardaki nükleer füzyon reaksiyonlarından üretilir. Aslında helyum ilk olarak yıldızımız Güneş’i incelerken keşfedildi. Helyum güneşte yaygındır. Dünyanın önemli ve dolayısıyla önemli bir bileşenidir.
Helyum 18 Ağustos 1868’e kadar keşfedilmedi, o sırada Fransız astrofizikçi Pierre Jules, César Janssen, ışığın dalga boylarını gözlemlemek için spektrometre adı verilen yeni bir astronomik alet kullandı. Spektrometre, ışığın spektrumlarını veya dalga boylarını renkli çubuklar olarak gösterdi. Jansen, spektroskopla gözlemlenen Güneş’i gözlemlerken, güneş ışığında henüz Dünya’da bulunan hiçbir elemente karşılık gelmeyen parlak sarı bir çizgi şeklinde bir dalga boyu bulur ve Jansen yeni bir element keşfettiğini fark eder. Bir başka astronom, İngiliz Norman Lockyer, Güneş’e bakarken bu gözlemi yaptı. Her ikisi de, Lockyer’ın Yunanca güneş kelimesini duyduğu helyum elementini fark etti ve sonunda Herkül, 1882’de fizikçi Luigi Palmieri lavı analiz ederken parlak sarı spektrumlar bulduğunda, Dünya’da Vezüv Yanardağı lavında keşfedildi. Daha sonra William Ramsay, Dünya’da helyumun varlığını kanıtlayan deneyler yaptı. Radyum elementinin bozunduğunda helyum ürettiğini buldu.
Helyum çalışmak, bilim adamlarının sadece Dünya’yı değil, diğer gezegenleri daha iyi anlamalarına yardımcı olur. Güneş sisteminde, bilim adamları gaz devi gezegenler Jüpiter ve Satürn’ün atmosferlerinde helyum tespit ettiler. Atmosferde son derece sıcak ve yüksek basınçlı bir ortamda Satürn’ün üzerine sıvı hidrojenle karışık bir tür helyum yağmuru düşer. Bilim adamları, bu helyum yağmurunun gezegenin çekirdeğine düştüğüne inanıyor. Yerçekimi potansiyel enerjisi, bilim adamlarını yıllardır şaşırtan bir özellik olan Satürn’ün bu kadar parlak parlamasının nedeni olabilir.
Zamanla, bilim adamları helyumun özellikleri hakkında daha fazla şey öğrendiler. Açıklama : Helyum renksiz, kokusuz ve havadan hafiftir. Bu nedenle helyumla dolu balonlar uçar ve helyum suda çok fazla çözünmez. Elementin inert nitelikleri genellikle helyum tarifinde bulunur. Tarihsel olarak kimyasal olarak inert olarak kabul edildiğinden, diğer elementlerle etkileşime girmeme eğilimindedir. Helyum elektronundan vazgeçmek istemez; Elektron kabuğu ile kararlı kalır. Bu nedenle helyum, periyodik tablodaki neon, argon, radon ve diğer soy gazlarla birlikte soy gazlardan biri olarak sınıflandırılır.
Bilim adamları son zamanlarda helyumun daha önce düşünüldüğü gibi oldukça inert olmadığını keşfettiler. Araştırmacılar, helyum ve sodyum elementlerinden oluşan kristalleri incelediklerinde, helyumun elektronlarını paylaşmamasına rağmen, helyumun diğer atomlarla, yani diğer atomlarla birleşebildiğini ancak bu süreçte kimyasal bağlar oluşturmadığını buldular. Bunun yerine, pozitif yüklü atomlar genellikle onları ayıran itici kuvveti hesaba katarak birbirlerini korurlar. Dünyanın çekirdeğinde olduğu gibi aşırı basınç altında helyum ve hidrojen sıkıştırılır ve kararlı bileşikler oluşturur. Bilim adamları, helyum elementinin daha büyüleyici yönlerini ve hala pasif olarak kabul edilip edilemeyeceğini veya gerçekten de aşırı ortamlarda kararlı bileşikler oluşturup oluşturamayacağını ortaya çıkarabilir.
Atmosferde, helyum 200.000’de yalnızca 1 kısım oranında konsantredir.Helyumu havadan elde etmek pratik, uygun maliyetli veya verimli değildir, bu nedenle insanlar bu şekilde helyum elde etmez. Bunun yerine doğal gazdan helyum üretilir. Önce su, sülfat ve karbondioksit gibi safsızlıklar giderilmeli ve ardından argon, neon, hidrojen ve nitrojen gibi diğer elementleri içeren elde edilen ham helyum daha sonra yüksek basınçlarda saflaştırılmalıdır. Bu cevher daha sonra aşırı soğutulur. Argon ve nitrojen sıvılaştırılır ve nitrojen sonunda buharlaşır. Helyum neon, nitrojen ve hidrojenden ayrılır ve aktif kömür ile ek filtrasyon diğer gazları giderir.
Helyum dünyadaki bazı doğal gaz yataklarında bulunurken, her doğal gaz deposunda varlığı genellenemez. Amerika Birleşik Devletleri’nde helyum, Kansas, Oklahoma ve Teksas’taki kuyulardan çıkarılır. Amerika Birleşik Devletleri’nin ana helyum kaynağı Federal Rezerv’e yalnızca Teksas ev sahipliği yapıyor, ancak bu arz zamanla azalıyor. Tanzanya’da da büyük helyum yatakları var ve dünyada sadece 14 helyum arıtma tesisi var. Helyum ayrıca radyoaktif minerallerin bozunmasında da bulunur. Doğal olarak berilyum ve lityumun kozmik bombardımanından ve X-ışınlarından yapılır.
Azalan helyum kaynakları büyük bir sorun haline geldi. Modern teknolojide helyuma bağımlılık arttı ve sonuç olarak arz azaldı. Bilim adamları, helyum üretimini daha verimli ve sürdürülebilir hale getirmek için çalışmaya devam ediyor. Geri dönüşüm ve helyum sıvılaştırma gibi yeni yöntemler, araştırmacılara yardımcı olabilecek pratik, küçük ölçekli yöntemlerdir ve bu, arz azaldıkça helyumun maliyetini düşürmeye yardımcı olabilir. Helyumun keşfi birçok büyük yeniliğe ve helyumun birçok kullanımına yol açtı. Helyumun modern yaşamdaki önemi teknoloji, tıp ve araştırma alanlarında büyüktür.
helyum gazı kullanımı
Helyumun birçok kullanımı vardır, hem çocukları hem de yetişkinleri memnun eden parti balonlarını doldurmak için kullanılır. Hidrojenin oldukça reaktif olduğu bulunduktan sonra hava gemilerinde hidrojenin yerini helyum aldı. Helyum tıpta, bilimsel araştırmalarda, ark kaynağında, soğutmada, uçak gazında, nükleer reaktörler için soğutma sıvısında, soğutma araştırmalarında ve gaz kaçağı tespitinde kullanılır. Kaynama noktası mutlak sıfıra yakın olduğu için soğutma özelliğinden dolayı kullanılır. Bu onları süper iletkenlerde kullanım için çekici kılar. Helyum ayrıca roketlere ve diğer uzay araçlarına basınç uygulamak için kullanılır. Aynı zamanda bir ısı transfer maddesi olarak da kullanılır.
Tıpta helyum bazen tıkalı hava yolları ve astım ve kronik obstrüktif akciğer hastalığı gibi akciğer sorunları olan hastalara yardımcı olmak için kullanılır. Helyum, akciğerlerin distal alveollerine daha iyi gaz penetrasyonu sağlar, bu nedenle tıbbi olarak gerekli olduğunda akciğeri havalandırmak ve ayrıca akciğer fonksiyonunu test etmek için kullanılır. Ayrıca bazı laparoskopik ameliyatlarda karbon monoksit yerine, bazen görüntüleme için bir belirteç olarak kullanılır. Açık kalp cerrahisinde helyum bazen oksijenle karıştırılarak akciğerler için sis olarak kullanılır. Helyum ayrıca MRI makinelerinde ve radyasyon monitörlerinde süper iletken mıknatısları soğutmak için kullanılır.
Helyum gazı dalgıçlar için önemlidir. Helyum, dalış gazı karışımlarında nitrojenin yerini alır, böylece dalgıçlar merkezi sinir sistemi üzerinde olumsuz bir etki yaratmadan suyun daha derinlerine inebilir. Bu karışım olmadan dalgıçlar, oğul verme adı verilen bir durumla dekompresyonun etkilerinden muzdarip olabilir. Helyumun birçok bilimsel kullanımı vardır. Büyük Hadron Çarpıştırıcısı soğutma için helyum kullanır. Helyum, fizikte büyük bir buluş olan Higgs bozonunu keşfetmek için kullanıldı ve nükleer manyetik rezonans spektrometrelerinde kullanıldı. Süperiletkenler ancak aşırı soğuk helyumla çevrili olduklarında işlev görebilirler ve helyum uzay endüstrisinde uydular ve uzay araçları için yakıt soğutucusunu soğutmak için kullanılmıştır. Meteorologlar hava durumunu izlemek için helyum dolu hava balonları kullanırlar. Taramalı elektron mikroskopları bazen daha iyi görüntü çözünürlüğü için helyum kullanır.
Helyum ayrıca araç güvenliğinde önemli bir rol oynar. Bir araç çarptığında hava yastıklarını şişirmek için kullanılır. Helyum çok kriyojenikken sıvı halde depolanır ve gönderilir. Reaktivite eksikliği, koruyucu ortamlar için idealdir ve hiçbir zaman helyumla doğrudan ilgilenmez. İnanılmaz derecede soğuk olduğu için ciddi donmalara neden olabilir.
Helyum günlük hayatta nerede bulunur?
Günlük hayatta kullanılan helyum farklı şekillerde bulunabilir. Parti balonlarında, dalış karışımlarında ve optik fiberlerde kaldırma maddesi olarak kullanılır. Kaynakçılar, inşaatta yayları kaynaklamak için helyum kullanır. Doktorlar ve cerrahlar, akciğer ve kalp prosedürlerinde hastalara yardımcı olmak için helyum kullanır. Markette ve yiyecekleri tararken helyum-neon lazerlerin fark edilmesi daha olasıdır. Bir balonun yukarı doğru yükseldiği görüldüğünde, bu helyum gazının sağladığı bir durumdur.
Helyum patlayıcı bir gaz mıdır?
Helyum patlayıcı bir gaz değildir. Yanmaz olarak sınıflandırılır, yani helyum yanamaz. Diğer gazları bile dondurabilecek kadar soğuk sıvı formda kriyojenik. Ancak, kap ısıya maruz kalırsa kabın kendisi patlayabilir. Sıvılaştırılmış helyum suya konulduğunda şiddetli bir şekilde kaynayarak kapların içinde büyük bir basınca neden olarak kapların basınç nedeniyle patlama riskini artırır. Ancak helyum kendi başına patlayıcı olmayan bir gazdır.
Helyum solumanın sonuçları nelerdir?
Değişiklik, balondan biraz helyum soluyan bir kişinin sesinde görülebilir. Helyum solumak insan sesinin perdesini değiştirerek çok daha yüksek perdeli, komik ve karikatürize bir ton sağlar. Bunu yapmanın sorunu, bir balondan helyum soluduğunuzda havayı solumuyor olmanızdır. İnsan vücudunun düzgün çalışabilmesi için beynin ve vücudun ihtiyaç duyduğu yerde hava soluması ve oksijen alması gerekir. Az miktarda helyum solumak bile baş dönmesine neden olabilir. Ancak bilinç kaybına ve boğulmaya da neden olabilir. Helyumun solunması anoksiden ölüme yol açabilir, bu da vücudun oksijen açlığı anlamına gelir.
kaynak:
rsc.org
bilim.com
adamsgas.com.tr
yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]