ჰელიუმის გაზის ყოველდღიური გამოყენება

ჰელიუმი არის ელემენტი, რომელიც ცნობილია როგორც კეთილშობილი გაზი. ეს არის უფერო და უსუნო და გავრცელებულია მთელ სამყაროში. თქვენ შეიძლება იცოდეთ ჰელიუმის შესახებ ჰელიუმის ბუშტებისგან, რომელიც მცურავს. ჰელიუმის ელემენტს ბევრად მეტი გამოყენება აქვს, ვიდრე წვეულების ბუშტებს. იგი ასევე გამოიყენება ავტომობილების საჰაერო ბალიშებში, მაღალტექნოლოგიურ აღჭურვილობაში, სამედიცინო მოწყობილობებსა და თვითმფრინავებში. ჰელიუმი კვლავ რჩება თანამედროვე ცხოვრების მთავარ კომპონენტად, მიუხედავად იმისა, რომ მას პირდაპირ ვერ ხედავთ.

TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)

ჰელიუმი მეორე ყველაზე მდიდარი ელემენტია სამყაროში. მიუხედავად იმისა, რომ მისი დანახვა ან სუნი არ შეგიძლიათ, ჰელიუმი გვხვდება ბევრ ყოველდღიურ გამოყენებაში, ტექნოლოგიებში, მედიცინაში და მანქანებშიც კი.

იმისთვის, რომ გესმოდეს ჰელიუმის მნიშვნელობა მსოფლიოსთვის, ეს ეხმარება უფრო მეტი შეიტყოს ელემენტის თვისებების შესახებ. დამატებით, მნიშვნელოვანია გაეცნოთ მის ისტორიას და იმას, თუ როგორ ხასიათდება მისი მიწოდების საკითხები თანამედროვე ცხოვრების ასპექტებში.

ჰელიუმი არის ელემენტი, რომელიც არსებობს გაზის ფორმით. მისი ატომური სიმბოლოა "ის", ხოლო ატომური ნომერი არის 2 პერიოდულ ცხრილზე. ჰელიუმის დნობის წერტილი ყველა ელემენტს შორის ყველაზე დაბალია და მისი დუღილის ტემპერატურა -452 გრადუსი ფარენგეიტია. მხოლოდ ჰელიუმს შეუძლია დარჩეს თხევადი მაშინაც კი, თუ მისი ტემპერატურა შემცირებულია. იგი გამყარდება მხოლოდ უკიდურესი ზეწოლის დროს. ეს თვისებები ჰელიუმს შეუცვლელს ხდის გარკვეული ახალი ტექნოლოგიებისთვის, მაგალითად, სუპერგამტარ მასალებს.

ჰელიუმის ელემენტი მხოლოდ წყალბადს ჩამორჩება სამყაროში სიუხვით. ჰელიუმი არსებობს ყველა ვარსკვლავში და ის ყველაზე მეტად არის ყველაზე ცხელ ვარსკვლავებში. იგი წარმოიქმნება ვარსკვლავებში ბირთვული შერწყმის რეაქციებისგან. სინამდვილეში, ჰელიუმი პირველად ჩვენი ვარსკვლავის, მზის შესწავლის დროს აღმოაჩინეს. ჰელიუმი გავრცელებულია მზეზე; ეს არსებითი ელემენტია და, შესაბამისად, მნიშვნელოვანია მსოფლიოსთვის.

ჰელიუმი არ აღმოაჩინეს 1868 წლის 18 აგვისტომდე. ფრანგმა ასტროფიზიკოსმა, სახელად პიერ ჟიულ სესარ იანსენმა, სინათლის ტალღის სიგრძეებზე დასაკვირვებლად გამოიყენა ახალი ასტრონომიული მოწყობილობა, სახელწოდებით სპექტროსკოპი. სპექტროსკოპმა აჩვენა სპექტრები ან სინათლის ტალღის სიგრძე, როგორც ფერის ზოლები. დაბნელებულ მზეზე სპექტროსკოპით დაკვირვებისას, იანსენმა მზის სინათლეში ტალღის სიგრძე იპოვა ეს არ შეესაბამებოდა დედამიწაზე ჯერ კიდევ აღმოჩენილ სხვა ელემენტს, ნათელი ყვითლის სახით ხაზი იანსენი მიხვდა, რომ მან ახალი ელემენტი აღმოაჩინა. ეს დაკვირვება სხვა ასტრონომმა, ინგლისელმა ნორმან ლოკერმაც გააკეთა მზის დათვალიერებისას. ორივემ დააკვირდა ჰელიუმის ელემენტს, რომელსაც ლოკიერმა ბერძნული სიტყვის მიხედვით უწოდა მზე. საბოლოოდ, 1882 წელს, ჰელიუმი სინამდვილეში აღმოაჩინეს დედამიწაზე, ვეზუვის მთა ლავაში, როდესაც ფიზიკოსმა ლუიჯი პალმიერიმ იპოვა ნათელი ყვითელი სპექტრი, როდესაც მან ლავა გაანალიზა. მოგვიანებით, უილიამ რამსეიმ ჩაატარა ექსპერიმენტები, რომლებიც დაადასტურა, რომ დედამიწაზე ჰელიუმი არსებობდა; მან დაადგინა, რომ როდესაც ელემენტი რადიუმი იშლებოდა, მან წარმოქმნა ჰელიუმი. პერ თეოდორ კლევი და ნილს აბრაამ ლენგერი 1895 წელს აფერხებდნენ ჰელიუმის ატომურ წონას.

ჰელიუმის შესწავლა ეხმარება მეცნიერებს უკეთ გაიგონ არა მხოლოდ დედამიწა, არამედ სხვა პლანეტებიც. მზის სისტემაში მეცნიერებმა აღმოაჩინეს ჰელიუმი გიგანტური გაზის პლანეტების იუპიტერისა და სატურნის ატმოსფეროში. სატურნზე, ერთგვარი ჰელიუმის წვიმა, შერეული თხევადი წყალბადის, ატმოსფეროში მოდის ტემპერატურისა და წნევის უკიდურეს გარემოში. მეცნიერები ფიქრობენ, რომ ეს ჰელიუმის "წვიმა" პლანეტის ბირთვს ეცემა. მისი გამოთავისუფლებული გრავიტაციული პოტენციური ენერგია შეიძლება იყოს ის, რაც სატურნს ასე ბრწყინავს, თვისება, რომელიც მეცნიერებს წლების განმავლობაში აწუხებს.

დროთა განმავლობაში მეცნიერებმა უფრო მეტი შეიტყვეს ჰელიუმის თვისებების შესახებ. ჰელიუმის აღწერა არის ის, რომ ის არის უფერო და უსუნო და მსუბუქია ვიდრე ჰაერი. ამიტომ ჰელიუმით სავსე ბუშტები ცურავს და ჰელიუმი წყალში ძალიან არ იხსნება. ელემენტის ინერტული თვისებები ხშირად გამოირჩევა ჰელიუმის აღწერილობაში. ისტორიულად ქიმიურად ინერტულია, ის არ იმოქმედებს სხვა ელემენტებთან. ჰელიუმს არ სურს დათმოს თავისი ორი ელექტრონი; ის რჩება სტაბილური თავისი ელექტრონული გარსით. ამის გამო, ჰელიუმი კლასიფიცირებულია, როგორც ერთ – ერთი კეთილშობილი გაზები, ნეონთან, არგონთან, რადონთან და სხვა კეთილშობილ გაზებთან ერთად პერიოდულ სისტემაში.

ცოტა ხნის წინ, მეცნიერებმა აღმოაჩინეს, რომ ჰელიუმი მთლად ინერტული არ არის, როგორც ადრე ეგონათ. ჰელიუმის და ნატრიუმის ელემენტებისგან დამზადებული კრისტალების აღმოჩენისას, მკვლევარებმა დაადგინეს, რომ ჰელიუმს შეუძლია გაერთიანდეს სხვა ატომებთან მისი ელექტრონების გაზიარებისას - სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, იგი აერთიანებს სხვა ატომებს, მაგრამ ამ პროცესში არ ქმნის ქიმიურ კავშირებს. ამის ნაცვლად, იგი იცავს დადებითად დამუხტულ ატომებს ერთმანეთისგან და ეწინააღმდეგება რეპელენტულ ძალას, რომელიც ჩვეულებრივ აშორებს მათ ერთმანეთს. ექსტრემალური ზეწოლის ქვეშ, მაგალითად დედამიწის ბირთვში, ჰელიუმი და წყალბადის შეკუმშვა და სტაბილური ნაერთების წარმოქმნა. მეცნიერებმა შეიძლება აღმოაჩინონ ჰელიუმის ელემენტის უფრო მომხიბვლელი ასპექტები და იქნება თუ არა ის მაინც შესაძლებელია მისი ჭეშმარიტად ინერტული განხილვა ან თუ მას შეუძლია უკიდურესად სტაბილური ნაერთების შექმნა გარემო.

ატმოსფეროში ჰელიუმი კონცენტრირებულია მხოლოდ 20000-ში 1 ნაწილში. ჰელიუმის ჰაერიდან მოპოვება პრაქტიკული, ხარჯების ეფექტური და ეფექტური არ არის, ასე რომ ხალხი ასე არ იღებს ჰელიუმს. ამის ნაცვლად, ჰელიუმი წარმოიქმნება ბუნებრივი აირიდან. თავიდან უნდა მოიხსნას მინარევები, როგორიცაა წყალი, სულფიდები და ნახშირორჟანგი, შემდეგ კი მიღებული ნედლი ჰელიუმი, რომელიც კვლავ შეიცავს სხვა ელემენტებს, როგორიცაა არგონი, ნეონი, წყალბადის და აზოტის, გაწმენდილია მაღალ დონეზე ზეწოლა. ეს ნავთობი შემდეგ გაცივდება. არგონი და აზოტი თხევადი ხდება და საბოლოოდ აზოტი ორთქლდება. ჰელიუმი გამოყოფს ნეონის, აზოტისა და წყალბადისგან. გააქტიურებული ნახშირით დამატებითი ფილტრაცია ხსნის სხვა გაზებს.

ჰელიუმი გვხვდება მთელ მსოფლიოში ბუნებრივი გაზის ზოგიერთ საბადოებში. ეს ბუნებრივი გაზის ყველა საბადოში არ არის. შეერთებულ შტატებში ჰელიუმს იღებენ კანზასის, ოკლაჰომასა და ტეხასის ჭებიდან. მარტო ტეხასში მდებარეობს ჰელიუმის ფედერალური სარეზერვო სისტემა, აშშ-ს მთავარი მარაგი. ეს მარაგი დროთა განმავლობაში მცირდება. ჰელიუმის დიდი საბადო ასევე არსებობს ტანზანიაში. მსოფლიოში ახლა მხოლოდ 14 მცენარეა, რომლებიც ჰელიუმს ასუფთავებენ. ჰელიუმი ასევე გვხვდება რადიოაქტიური მინერალების დაშლაში. ის ბუნებრივად მზადდება ბერილიუმის და ლითიუმის კოსმოსური და რენტგენის დაბომბვისგან.

ჰელიუმის მარაგის შემცირება გახდა მთავარი საკითხი. თანამედროვე ტექნიკაში ჰელიუმზე დამოკიდებულება გაიზარდა და შედეგად, მიწოდება შემცირდა. მეცნიერები მუშაობენ იმისთვის, რომ ჰელიუმის წარმოება გახდეს უფრო ეფექტური და მდგრადი. ახალი მეთოდები, როგორიცაა გადამუშავება და ჰელიუმის ხელახლა გათხევადება, შესაძლოა იმუშაოს მცირე მასშტაბით, რაც ხელს შეუწყობს მკვლევარებს. ეს ხელს შეუწყობს ჰელიუმის ღირებულების შემცირებას, რადგან მისი მომარაგება მცირდება.

ჰელიუმის აღმოჩენამ მრავალი დიდი ინოვაცია გამოიწვია. საბოლოოდ, გაჩნდა ჰელიუმის მრავალი გამოყენება. თანამედროვე ცხოვრებაში, ჰელიუმის მნიშვნელობა უდიდესია ტექნოლოგიის, მედიცინისა და კვლევის სფეროებში.

ჰელიუმის მრავალი გამოყენება არსებობს. რა თქმა უნდა, ის გამოიყენება წვეულების საჰაერო ბურთების შესავსებლად, რომლებიც აღფრთოვანებულია ბავშვებისა და მოზარდების მთელ მსოფლიოში. ჰელიუმმა წყალბადის საჰაერო ხომალდებში ჩაანაცვლა, მას შემდეგ რაც წყალბადის მაღალი რეაქცია აღმოჩნდა. ჰელიუმს იყენებენ მედიცინაში, სამეცნიერო კვლევებში, რკალის შედუღებაში, მაცივარში, გაზის ავიაციისთვის, გამაგრილებელ მოწყობილობაზე ბირთვული რეაქტორებისთვის, კრიოგენული გამოკვლევებისთვის და გაზების გაჟონვის დასადგენად. იგი გამოიყენება გაგრილების თვისებების გამო, რადგან დუღილის წერტილი აბსოლუტურ ნულთან ახლოს არის. ეს მას მიმზიდველს ხდის სუპერგამტარებში გამოყენებისთვის. ჰელიუმი ასევე გამოიყენება რაკეტის და სხვა კოსმოსური ხომალდების ზეწოლისთვის. იგი ასევე გამოიყენება როგორც სითბოს გადამცემი საშუალება.

მედიცინაში ზოგჯერ ჰელიუმს იყენებენ ფილტვების პრობლემების მქონე პაციენტების დასახმარებლად, როგორიცაა სასუნთქი გზების შეფერხება, ასთმა და COPD. ჰელიუმი საშუალებას იძლევა უკეთ მოხდეს გაზის შეღწევა ფილტვებში დისტალურ ალვეოლებში, ამიტომ იგი გამოიყენება ფილტვების ვენტილაციისთვის, როდესაც ეს აუცილებელია სამედიცინო დახმარებით. ჰელიუმი ასევე გამოიყენება ფილტვის ფუნქციის შესამოწმებლად. ზოგიერთ ლაპაროსკოპიულ ოპერაციაში ჰელიუმს იყენებენ ნახშირბადის მონოქსიდის ნაცვლად. ჰელიუმს ზოგჯერ იყენებენ ვიზუალიზაციის ეტიკეტად. ზოგჯერ ჰელიუმს იყენებენ გულის ღია ქირურგიისთვის, ურევენ ჟანგბადს და იყენებენ ფილტვების ნისლად. ჰელიუმი ასევე გამოიყენება სუპერგამტარი მაგნიტების გასაგრილებლად MRI სკანერებში. რადიაციული მონიტორები იყენებენ ჰელიუმსაც.

იცოდით, რომ ჰელიუმი მნიშვნელოვანია მყვინთავებისთვის? ჰელიუმი ჩაანაცვლებს აზოტს დაივინგის გაზის ნარევებში, ისე რომ მყვინთავებმა უფრო ღრმად შეძლონ წყლის ქვეშ ღრმა ნერვული სისტემის უარყოფითი ზემოქმედების გარეშე. ამ ნარევის გარეშე, მყვინთავებმა შეიძლება განიცადონ წნევის ზემოქმედება იმ პირობით, რომ ეწოდება "მოსახვევები".

ჰელიუმის უამრავი სამეცნიერო გამოყენება არსებობს. დიდი ადრონული კოლაიდერი იყენებს ჰელიუმს გაგრილების მიზნით. ჰელიუმი გამოიყენეს ჰიგსის ბოზონის, ფიზიკაში მთავარი მიღწევის აღმოჩენისთვის. იგი გამოიყენება ბირთვული მაგნიტური რეზონანსული სპექტრომეტრების დროს. სუპერგამტარებს შეუძლიათ იმუშაონ მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ ისინი გარშემორტყმულია ჰელიუმის უკიდურესი სიცივით, ხოლო ჰელიუმი გამოიყენეს კოსმოსურ ინდუსტრიაში სატელიტური ინსტრუმენტების და საწვავის გამაგრილებლის გაგრილებისთვის კოსმოსური ხომალდებისათვის. მეტეოროლოგები ამინდის დაკვირვებისთვის იყენებენ ჰელიუმით სავსე ამინდის ბუშტებს. ელექტრონული მიკროსკოპები, რომლებიც იყენებენ სკანირებას, ზოგჯერ იყენებენ ჰელიუმს სურათის უკეთ გადასაჭრელად.

ჰელიუმი ასევე მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ავტომობილების უსაფრთხოებაში. იგი გამოიყენება საჰაერო ბალიშების შევსებისას, თუ მანქანა ჩამოვარდა.

ჰელიუმი ინახება და იგზავნება თხევადი ფორმით, და ეს არის ძალიან ცივი. მისი რეაქტიულობის ნაკლებობა მას იდეალურს ხდის დამცავი გარემოში. არასოდეს გაუმკლავდეთ ჰელიუმს პირდაპირ. იმდენად წარმოუდგენლად ცივა, რომ შეიძლება საშიში მოყინვა გამოიწვიოს.

შეგიძლიათ იპოვოთ ჰელიუმი, რომელიც ყოველდღიურ ცხოვრებაში გამოიყენება, სხვადასხვა ფორმით. იგი გამოიყენება როგორც ლიფტინგის საშუალება, წვეულების ბუშტებში, მყვინთავების ნარევებში და ოპტიკულ ბოჭკოებში. შემდუღებლები იყენებენ ჰელიუმს მშენებლობაში რკალების შესადუღებლად. ექიმები და ქირურგები იყენებენ ჰელიუმს ფილტვებისა და გულის პროცედურების მქონე პაციენტებში დასახმარებლად. სასურსათო მაღაზიის მონახულებისას და თქვენი სასურსათო პროდუქტების დასკანირებისას, სავარაუდოდ, აკვირდებით ჰელიუმ-ნეონის ლაზერებს. თუკი ოდესმე დაინახეთ, რომ ზემოდან იფრქვევა blimp, დარწმუნებული უნდა იყოთ, რომ მას ჰელიუმი მაღლა იკავებს. ნახეთ, თუ ხედავთ ჰელიუმის გამოყენებას ყოველდღიურ ცხოვრებაში, როდესაც დღეში გადიხართ.

ჰელიუმი არ არის ასაფეთქებელი გაზი. იგი კლასიფიცირდება როგორც არამწვარი, რაც ნიშნავს, რომ ჰელიუმს არ შეუძლია დაწვა. ეს არის ძალიან ცივი თხევადი ფორმით, იმდენად ცივი, რომ ყინავს სხვა გაზებს. ამასთან, თუ მისი კონტეინერი სითბოს ექვემდებარება, თვითონ კონტეინერი შეიძლება გასკდეს. თხევადი ჰელიუმი შეიძლება ძლიერად იდუღოს წყალში მოთავსებისას და ამან შეიძლება გამოიწვიოს დიდი წნევა კონტეინერების შიგნით, რის შედეგადაც იზრდება კონტეინერების ზეწოლის შედეგად აფეთქება. მაგრამ თავისთავად, ჰელიუმი არ აფეთქდება.

თქვენ შეიძლება გსმენიათ იუმორისტული ხმა, როდესაც ვინმეს ბურთიდან ცოტათი ჰელიუმში სუნთქავს. სუნთქვის ჰელიუმი ცვლის ადამიანის ხმის სიმაღლეს, რაც მას ბევრად უფრო მაღალს, წკრიალას და მულტფილმურს ხდის. ამის გაკეთების პრობლემა არის ის, რომ როდესაც თქვენ ჰელიუმს სუნთქავთ ბურთით, თქვენ არ სუნთქავთ ჰაერში. ადამიანის სხეულებმა უნდა ისუნთქონ ჰაერი, რომ სწორად იმოქმედონ და მიიღონ ჟანგბადი იქ, სადაც საჭიროა თავის ტვინსა და სხეულში. ჰელიუმის მცირე რაოდენობით სუნთქმაც კი შეიძლება თავბრუსხვევა გამოიწვიოს. მაგრამ მას ასევე შეუძლია გამოიწვიოს გონების დაკარგვა და გამოიწვიოს დახრჩობა. ჰელიუმის სუნთქვის გაგრძელებამ შეიძლება გამოიწვიოს ანოქსიით სიკვდილიც კი, რაც ნიშნავს ორგანიზმიდან ჟანგბადის შიმშილს.