Ήλιο - το λιγότερο ενεργό στοιχείο στο σύμπαν

Κινέζικο όνομα:氦

Σύμβολο στοιχείου: Αυτός

Αγγλική ονομασία: Helium

       Όταν οι άνθρωποι πετούν μπαλόνια γεμάτα ήλιο για να πετάξουν τα όνειρά τους, δεν ξέρουν ότι ένα μέρος των μη ανανεώσιμων πολύτιμων πόρων στη γη έχει εξαφανιστεί για πάντα.Αν και το ήλιο είναι το δεύτερο πιο άφθονο στοιχείο στο σύμπαν, είναι ένας πολύ φτωχός, μη ανανεώσιμος και πολύτιμος πόρος για τη Γη.Ας ξεκινήσουμε με την ανακάλυψη του ηλίου:

Στις 18 Αυγούστου 1868, ο Γάλλος αστρονόμος Pierre Jules Cesar Janssen επισκέφτηκε τον Guntur στη βρετανική ινδική πολιτεία του Madras (τώρα στην Άντρα Πραντές) για να παρατηρήσει μια ολική έκλειψη Ηλίου και βρήκε μια φωτεινή κίτρινη χρωματογραφική γραμμή με μήκος κύματος 587,49 nm με το φασματόμετρο του.Ο Jeansen ανησυχούσε ότι κάτι δεν πήγαινε καλά με το όργανο, γι' αυτό έκανε ξανά φασματοσκοπική ανάλυση της προεξοχής και οι παρατηρήσεις ήταν ίδιες με πριν.Έγραψε στη Γαλλική Ακαδημία Επιστημών για τα ευρήματά του.Η επιστολή έφτασε στο Παρίσι μέχρι τον Οκτώβριο λόγω περιορισμών στην κυκλοφορία.

Την ίδια μέρα που έφτασε η επιστολή του Pierre Jansen στη Γαλλική Ακαδημία Επιστημών, το ίδιο έφτασε και μια επιστολή από τον Άγγλο αστρονόμο Sir Joseph Norman Lockyer.Στις 20 Οκτωβρίου του ίδιου έτους, ο Lockyer ανακάλυψε την ίδια κίτρινη γραμμή κατά την ανάλυση του ηλιακού φάσματος στο Λονδίνο και την ονόμασε «D3».Ο Γάλλος αστρονόμος Pierre Jansen και ο Άγγλος αστρονόμος Sir Joseph Norman Lockyer πιστώνονται με την ανακάλυψη του ηλίου.Αυτή είναι η πρώτη φορά που ανακαλύφθηκε νέο στοιχείο από εξωγήινο σώμα που δεν έχει ανακαλυφθεί ακόμη στη Γη.Ο Άγγλος αστρονόμος Sir Joseph Norman Lockyer και ο Άγγλος χημικός Sir Edward Frankland ονόμασαν αυτό το στοιχείο Ήλιο, από την ελληνική λέξη ἥλιος (ήλιος, που σημαίνει "ήλιος").

Στις 18 Αυγούστου 1868, ο Γάλλος αστρονόμος Pierre Jules Cesar Janssen επισκέφτηκε τον Guntur στη βρετανική ινδική πολιτεία του Madras (τώρα στην Άντρα Πραντές) για να παρατηρήσει μια ολική έκλειψη Ηλίου και βρήκε μια φωτεινή κίτρινη χρωματογραφική γραμμή με μήκος κύματος 587,49 nm με το φασματόμετρο του.Ο Jeansen ανησυχούσε ότι κάτι δεν πήγαινε καλά με το όργανο, γι' αυτό έκανε ξανά φασματοσκοπική ανάλυση της προεξοχής και οι παρατηρήσεις ήταν ίδιες με πριν.Έγραψε στη Γαλλική Ακαδημία Επιστημών για τα ευρήματά του.Η επιστολή έφτασε στο Παρίσι μέχρι τον Οκτώβριο λόγω περιορισμών στην κυκλοφορία.

Το 1881, ο Ιταλός φυσικός Luigi Palmieri ανακάλυψε τη γραμμή D3 του ηλίου ενώ ανέλυε μάγμα από το όρος Βεζούβιος, την πρώτη καταγεγραμμένη ανακάλυψη ηλίου στη Γη.Αλλά μόλις στις 26 Μαρτίου 1895, ο Σκωτσέζος χημικός Sir William Ramsay (ο μεγάλος χημικός θα αναφέρει πολλές φορές στα μελλοντικά ευγενή αέρια) επεξεργάστηκε το ουρανίτη ύττριο (ένας pitchblenite που περιέχει το 10% της μάζας σπάνιων γαιών του) με οξύ σε απομόνωσε ήλιο για πρώτη φορά στη Γη.

Στις 18 Αυγούστου 1868, ο Γάλλος αστρονόμος Pierre Jules Cesar Janssen επισκέφτηκε τον Guntur στη βρετανική ινδική πολιτεία του Madras (τώρα στην Άντρα Πραντές) για να παρατηρήσει μια ολική έκλειψη Ηλίου και βρήκε μια φωτεινή κίτρινη χρωματογραφική γραμμή με μήκος κύματος 587,49 nm με το φασματόμετρο του.Ο Jeansen ανησυχούσε ότι κάτι δεν πήγαινε καλά με το όργανο, γι' αυτό έκανε ξανά φασματοσκοπική ανάλυση της προεξοχής και οι παρατηρήσεις ήταν ίδιες με πριν.Έγραψε στη Γαλλική Ακαδημία Επιστημών για τα ευρήματά του.Η επιστολή έφτασε στο Παρίσι μέχρι τον Οκτώβριο λόγω περιορισμών στην κυκλοφορία.

Γιατί οι άνθρωποι πάντα πιστεύουν ότι δεν υπάρχει ήλιο στη Γη;

Γιατί χρειάστηκαν σχεδόν 30 χρόνια μετά την ανακάλυψή του για να απομονωθεί το ήλιο;

Πρώτα απ 'όλα, το στοιχείο ηλίου στη γη έχει κυρίως τη μορφή στοιχειακού ηλίου, το οποίο είναι αδρανές αέριο και είναι πολύ σταθερό χωρίς σταθερές ενώσεις.Δεύτερον, οι πυρήνες ηλίου είναι πολύ ελαφροί για να έλκονται από τη βαρύτητα της Γης, και μόλις το ήλιο εισέλθει στην ατμόσφαιρα, επιπλέει μακριά στο διάστημα.Τρίτον, το ήλιο έχει πολύ χαμηλή διαλυτότητα και είναι σχεδόν αδιάλυτο στο νερό.Έτσι, ο τρόπος με τον οποίο οι άνθρωποι παίρνουν ήλιο είναι με την εξόρυξή του εγκλωβισμένου στον φλοιό της Γης, ο οποίος ως επί το πλείστον απελευθερώνεται από τη ραδιενεργή αποσύνθεση.

Το ήλιο είναι πολύ σημαντικό για εμάς και έχει πολλές εφαρμογές:

1, ψύξη χαμηλής θερμοκρασίας: το σημείο βρασμού του ηλίου είναι 4,2 Kelvin, που είναι μείον 268 βαθμοί Κελσίου, πολύ κοντά στο απόλυτο μηδέν.Η τεχνολογία ψύξης εξαιρετικά χαμηλών θερμοκρασιών έχει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών σε πεδία όπως η τεχνολογία υπεραγωγιμότητας και παίζει σημαντικό ρόλο στην έρευνα φυσικής συνόρων, την τεχνολογία απεικόνισης μαγνητικού συντονισμού (MRI), την τεχνολογία πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού (NMR) και άλλα πεδία.Το ήλιο είναι η μόνη ουσία που έχει αυτές τις ιδιότητες που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε.

2, προστατευτικό αέριο και ανάλυση επιθεώρησης: το ήλιο είναι ένα αδρανές αέριο, μη τοξικό και μη ακτινοβολία, μπορεί να κάνει προστατευτικό αέριο και ανάλυση επιθεώρησης.Το αέριο ήλιο χρησιμοποιείται συχνά σε αέριο προστασίας από μαγνήσιο, ζιρκόνιο, αλουμίνιο, τιτάνιο και άλλα αέρια συγκόλλησης μετάλλων.Το ήλιο χρησιμοποιείται επίσης στην ανίχνευση διαρροής κενού, ένα σημαντικό συστατικό της ανίχνευσης διαρροής με φασματοσκοπία μάζας ηλίου.

3, πλήρωση μπαλονιού: η πυκνότητα του ηλίου είναι 0,1786 κιλά ανά κυβικό μέτρο, πολύ μικρότερη από την πυκνότητα του αέρα 1,29 κιλά ανά κυβικό μέτρο και οι χημικές ιδιότητες είναι πολύ ενεργές, πολύ πιο ασφαλείς από το υδρογόνο (έκρηξη αερόπλοιου υδρογόνου Hindenburg). χρησιμοποιείται συχνά ως διαστημόπλοιο ή αέριο πλήρωσης μπαλονιών.

4, μίγμα ηλίου-οξυγόνου για καταδύσεις: λόγω της τεράστιας πίεσης του νερού κατά τη διάρκεια της κατάδυσης, το άζωτο στον κανονικό αέρα θα πιεστεί στο αίμα, με αποτέλεσμα την εμφάνιση "αντίδρασης μεθυσμένου αζώτου", η οποία είναι μια πολύ επικίνδυνη κατάσταση, ο άνθρωπος σώμα σε κατάσταση «μεθυσμένου αζώτου», όπως ζάλη μεθύσι, αργή αντίδραση, απώλεια κρίσης.Αλλά ένα μείγμα αερίου ηλίου-οξυγόνου μπορεί να αποτρέψει αποτελεσματικά αυτό το ενδεχόμενο, επειδή το ήλιο δεν διαλύεται στο ανθρώπινο αίμα υπό υψηλή πίεση.

5, υπερρευστό: υγροποίηση ηλίου όταν η θερμοκρασία μειωθεί στους 2,18 Kelvin (περίπου μείον 271 βαθμοί Κελσίου), οι ιδιότητες θα αλλάξουν, το ιξώδες γίνεται πολύ μικρό, μπορεί να ρέει προς τα πάνω κατά μήκος του τοιχώματος του κυπέλλου, το οποίο είναι μια υπερρευστή κατάσταση, με εξαιρετική κινητικότητα και θερμική αγωγιμότητα.

Αν και το ήλιο είναι το δεύτερο πιο άφθονο στοιχείο στο σύμπαν, είναι δύσκολο να διατηρηθεί στη Γη, όπως αποδεικνύεται από την ιστορία της ανακάλυψης και της απομόνωσής του.Όταν θέλουμε να πετάξουμε ξανά μπαλόνια και όνειρα, πιστεύουμε ότι μόλις αυτά τα αέρια ηλίου εισέλθουν στην ατμόσφαιρα, θα εξαφανιστούν για πάντα από τη γη, θα εγκαταλείψουμε αυτή την ιδέα;

Όλα τα δεδομένα σε αυτό το άρθρο προέρχονται από το Διαδίκτυο, μόνο για σκοπούς προώθησης της γνώσης