Повседневное использование газообразного гелия

Гелий - это элемент, известный как благородный газ. Он не имеет цвета и запаха и распространен во всей Вселенной. Вы можете знать о гелии из гелиевых воздушных шаров, которые плавают. Однако элемент гелий имеет гораздо больше применений, чем воздушные шары для вечеринок. Он также используется в автомобильных подушках безопасности, высокотехнологичном оборудовании, медицинских устройствах и самолетах. Гелий продолжает оставаться основным компонентом современной жизни, даже если вы не можете увидеть его напрямую.

TL; DR (слишком длинный; Не читал)

Гелий - второй по распространенности элемент во Вселенной. Хотя вы не можете его увидеть или почувствовать запах, гелий используется во многих повседневных целях, в технике, медицине и даже в автомобилях.

Почему гелий важен для мира?

Чтобы понять важность гелия для мира, нужно больше узнать о свойствах этого элемента. Кроме того, очень важно узнать о его истории и о том, как проблемы с поставками отражаются в аспектах современной жизни.

Гелий - это элемент, который существует в газовой форме. Его атомный символ - «Он», а атомный номер 2 в периодической таблице. Точка плавления гелия - самая низкая из всех элементов, а его точка кипения составляет -452 градуса по Фаренгейту. Только гелий может оставаться жидким даже при понижении его температуры. Он затвердеет только при сильном давлении. Эти свойства делают гелий незаменимым для некоторых новых технологий, таких как сверхпроводящие материалы.

По распространенности во Вселенной элемент гелий уступает только водороду. Гелий присутствует в каждой звезде, и его больше всего в самых горячих звездах. Он образуется в результате реакций ядерного синтеза в звездах. Фактически, гелий был открыт первым при изучении нашей звезды, Солнца. На солнце преобладает гелий; это существенный элемент, и поэтому он важен для мира.

Гелий не был открыт до 18 августа 1868 года. Французский астрофизик Пьер Жюль Сезар Янссен использовал новое астрономическое устройство, называемое спектроскопом, для наблюдения за длинами волн света. Спектроскоп отображал спектры или длины световых волн в виде цветных полос. Наблюдая за затменным солнцем с помощью спектроскопа, Янссен обнаружил длину волны солнечного света. который не соответствовал ни одному другому элементу, который был найден на Земле, в виде ярко-желтого линия. Янссен понял, что открыл новый элемент. Другой астроном, англичанин Норман Локьер, также сделал это наблюдение, глядя на Солнце. Оба они наблюдали элемент гелий, который Локьер назвал в честь греческого слова, обозначающего солнце. В конце концов, в 1882 году гелий был обнаружен на Земле в лаве Везувия, когда физик Луиджи Палмьери обнаружил ярко-желтые спектры во время анализа лавы. Позже Уильям Рамзи провел эксперименты, доказавшие существование гелия на Земле; он обнаружил, что при распаде элемента радий образуется гелий. В 1895 году Пер Теодор Клев и Нильс Абрахам Лангер определили 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 гигантов Юпитера и Сатурна. На Сатурне гелиевый дождь, смешанный с жидким водородом, попадает в атмосферу в экстремальных условиях температуры и давления. Ученые считают, что этот гелиевый «дождь» падает до ядра планеты. Его высвободившаяся гравитационная потенциальная энергия может быть причиной того, что Сатурн сияет так ярко, что многие годы озадачивало ученых.

Со временем ученые узнали больше о свойствах гелия. Описание гелия состоит в том, что он не имеет цвета и запаха и легче воздуха. Вот почему наполненные гелием воздушные шары плавают, а гелий плохо растворяется в воде. Инертные качества элемента часто проявляются при описании гелия. Исторически считается химически инертным, он не реагирует с другими элементами. Гелий не хочет отдавать свои два электрона; 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 совсем инертен, как когда-то считалось. Обнаружив кристаллы, состоящие из элементов гелия и натрия, исследователи обнаружили, что гелий может соединяться с другими атомами. при этом не разделяя свои электроны - другими словами, он соединяется с другими атомами, но не создает химических связей в этом процессе. Вместо этого он защищает положительно заряженные атомы друг от друга и противодействует отталкивающей силе, которая обычно их отталкивает. Под экстремальным давлением, например, в ядре Земли, гелий и водород сжимаются и образуют стабильные соединения. Ученые могут раскрыть более интересные аспекты элемента гелия и узнать, останется ли он можно считать его действительно инертным, или если он действительно может образовывать стабильные соединения в экстремальных среды.

В атмосфере гелий сконцентрирован примерно в одной 200000 части. Извлекать гелий из воздуха непрактично, рентабельно или эффективно, поэтому люди получают гелий иначе. Вместо этого гелий производится из природного газа. Сначала необходимо удалить примеси, такие как вода, сульфиды и диоксид углерода, а затем образовавшуюся сырую нефть. гелий, который все еще содержит другие элементы, такие как аргон, неон, водород и азот, очищается при высокой давления. Затем эту сырую нефть переохлаждают. Аргон и азот сжижаются, и в конечном 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. Однако не на всех месторождениях природного газа. В США гелий добывают из скважин в Канзасе, Оклахоме и Техасе. Только в Техасе находится Федеральный резерв гелия, основной запас гелия в США. Однако со временем этот запас сокращается. Большое месторождение гелия также существует в Танзании. Сейчас в мире всего 14 заводов, которые перерабатывают гелий. Гелий также содержится в разлагающихся радиоактивных минералах. Естественно, он сделан в результате космической и рентгеновской бомбардировки бериллия и лития.

Сокращение поставок гелия стало серьезной проблемой. Зависимость от гелия в современных технологиях увеличилась, и в результате сократились поставки. Ученые работают над тем, чтобы сделать производство гелия более эффективным и устойчивым. Новые методы, такие как переработка и повторное сжижение гелия, могут работать в небольших масштабах, что может помочь исследователям. Это может помочь снизить стоимость гелия по мере того, как его запасы уменьшаются.

Открытие гелия привело ко многим великим инновациям. В конце концов, появится много вариантов использования гелия. В современной жизни гелий имеет огромное значение в области технологий, медицины и исследований.

Для чего используется гелий?

Есть много применений гелия. Конечно, его используют для наполнения праздничных воздушных шаров, которые радуют детей и взрослых по всему миру. Гелий заменил водород в дирижаблях после того, как было обнаружено, что водород обладает высокой реакционной способностью. Гелий используется в медицине, научных исследованиях, дуговой сварке, охлаждении, газ для самолетов, охлаждающая жидкость для ядерных реакторов, криогенные исследования и обнаружение утечек газа. Он используется из-за его охлаждающих свойств, поскольку его температура кипения близка к абсолютному нулю. Это делает его привлекательным для использования в сверхпроводниках. Гелий также используется для создания давления в ракетах и ​​других космических аппаратах. Он также используется в качестве теплоносителя.

В медицине иногда гелий используется для помощи пациентам с проблемами легких, такими как закупорка дыхательных путей, астма и ХОБЛ. Гелий способствует лучшему проникновению газа в дистальные альвеолы ​​легких, поэтому он используется для вентиляции легких при необходимости с медицинской точки зрения. Гелий также используется для проверки функции легких. Гелий также используется в некоторых лапароскопических операциях вместо угарного газа. Гелий иногда используется в качестве метки 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 сканерах МРТ. В радиационных мониторах также используется гелий.

Знаете ли вы, что гелий важен для дайверов? Гелий заменяет азот в газовых смесях для дайвинга, поэтому дайверы могут погружаться глубже под воду без негативного воздействия на центральную нервную систему. Без этой смеси дайверы могут пострадать от давления с состоянием, называемым «изгибы».

Гелий имеет множество научных применений. Большой адронный коллайдер использует гелий для охлаждения. Гелий был использован для открытия бозона Хиггса, что стало большим прорывом в физике. Он используется в спектрометрах ядерного магнитного резонанса. Сверхпроводники могут работать только в том случае, если они окружены очень холодным гелием, а гелий использовался в космической промышленности для охлаждения спутниковых приборов и охлаждающей жидкости для топлива космических кораблей. Метеорологи используют заполненные гелием метеозондные шары для наблюдений за погодой. В сканирующих электронных микроскопах иногда используется гелий для лучшего разрешения изображения.

Гелий также играет важную роль в безопасности транспортных средств. Он используется для наполнения подушек безопасности в случае аварии.

Гелий хранится и отправляется в жидком виде, и он очень холодный. Отсутствие реактивности делает его идеальным для защитных сред. Никогда не работайте с гелием напрямую. Он настолько невероятно холодный, что может вызвать опасное обморожение.

Где находится гелий в повседневной жизни?

Вы можете найти гелий, используемый в повседневной жизни, в различных формах. Он используется как подъемное средство, в воздушных шарах для вечеринок, в водолазных смесях и в оптических волокнах. Сварщики используют гелий для сварки дуг в строительстве. Врачи и хирурги используют гелий, чтобы помочь пациентам при операциях на легких и сердце. Когда вы посещаете продуктовый магазин и просматриваете ваши продукты, вы, вероятно, наблюдаете гелий-неоновые лазеры. Если вы когда-нибудь увидите плывущий над головой дирижабль, будьте уверены, что он удерживается в воздухе с помощью гелия. Посмотрите, сможете ли вы заметить использование гелия в повседневной жизни в повседневной жизни.

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 замораживает другие газы. Однако, если его контейнер подвергается воздействию тепла, сам контейнер может лопнуть. Сжиженный гелий может сильно закипеть при помещении в воду, и это может привести к большому давлению внутри контейнеров, увеличивая риск того, что контейнеры могут взорваться от этого давления. Но сам по себе гелий не взорвется.

Каковы последствия вдыхания гелия?

Возможно, вы слышали юмористический звук, когда кто-то вдыхает немного гелия из воздушного шара. Вдыхание гелия изменяет высоту человеческого голоса, делая его более высоким, писклявым и мультяшным. Проблема заключается в том, что когда вы вдыхаете гелий из воздушного шара, вы не вдыхаете воздух. Человеческое тело должно дышать воздухом, чтобы нормально функционировать и получать кислород там, где он необходим в мозгу и теле. Даже небольшое количество гелия может вызвать головокружение. Но это также может вызвать потерю сознания и удушье. Продолжительное вдыхание гелия может даже привести к смерти от аноксии, что означает недостаток кислорода в организме.

Teachs.ru
  • Доля
instagram viewer