گاز هلیوم

استفاده

معرفی گاز هلیوم

امروزه، پیشرفت های علم ، صنعت و تکنولوژی و نیز پیدایش فناوری های نوین، راه های تازه ای برای استفاده از منابع گسترده انرژی، پیش روی بشر گشوده است. یکی از دستاورد های مهم دانشمندان، استفاده از عنصر هلیوم در جهت رشد علم و تکنولوژی می باشد، که روز به روز در حال پیشرفت است. در این مقاله، به طور ویژه، عنصر هلیوم، ویژگی ها و موارد کاربرد آن را بررسی خواهیم کرد.  

هلیوم چیست؟

هلیوم یکی از عناصر شیمیایی موجود در جدول مندلیف است، که نشانه شیمیایی آن He و عدد اتمی آن 2 می باشد. هلیوم، از انواع گاز های نجیب یا بی اثر بوده و و اکنش پذیری پایینی دارد. فراوان ترین عنصر در جهان بعد از هیدروژن، عنصر هلیوم است. دمای ذوب و جوش در این عنصر نسبت به سایر عناصر دیگر، بسیار کم بوده و بیشتر به شکل گاز وجود دارد. 

ویژگی های عنصر هلیوم

همان طور که گفته شد، عنصر هلیوم، یکی از گاز های نجیب در جدول تناوبی مندلیف است، که ویژگی ها و خواص فراوانی دارد. هلیوم، بدون بو، رنگ و مزه است و از نظر سمی بودن، عنصری غیر سمی می باشد. از نظر شیمیایی نیز، بی اثر و تک اتمی است. علاوه بر این موارد، به دلیل پایین بودن دمای ذوب و دمای جوش در آن، در دمای اتاق و در اغلب اوقات، مگر در شرایط خاص، به صورت گازی شکل وجود دارد. این عنصر، در مقایسه با سایر عناصر جدول تناوبی، کمتر در آب حل شده و یکی از کم حل شدنی ترین گاز ها است. هلیوم، دارای رسانش گرمایی و ظرفیت گرمایی بالایی نیز می باشد. سرعت صدا نیز در عنصر هلیوم، از هر عنصر دیگری به جز هیدروژن، بالاتر است.

تک اتمی بودن عنصر هلیوم 

هلیوم در طبیعت به شکل اتمی وجود دارد. مفهوم تک اتمی بودن به این معنا است که، اتم هلیوم با اتم های دیگر واکنش نشان نمی دهد. به عبارت دیگر، هلیوم، به عنوان اولین عنصر از گروه گاز های نجیب، به همراه دیگر عناصر این گروه یعنی نئون، آرگون و غیره با عناصر دیگر در جدول مندلیف واکنشی ندارند. این امر به این دلیل است که، لایه های الکترونی آن پر شده و دیگر، توانایی اشتراک گذاری و تشکیل پیوند با اتم دیگر را ندارد.

کاربرد های عنصر هلیوم

هلیوم در موارد و مصارف متعددی کاربرد دارد. در ادامه، به چند مورد از این کاربرد ها اشاره می کنیم.
• از کاربرد های مهم هلیوم، تمیز کردن مخازن سوخت است. به دلیل ایمنی و غیر مشتعل بودن هلیوم، از آن برای تمیز کردن مخازن سوخت استفاده می شود. 
• یافتن نشتی مخازن و دستگاه های مختلف، از موارد کاربرد گاز هلیوم است.
• وجود فضای خالی در مخازن سوخت فضاپیما ها، موجب می شود تا سوخت به خوبی مصرف نشود و عملکرد فضاپیما دچار اختلال گردد. در این موارد، از هلیوم، برای پر کردن فضای خالی مخازن سوخت استفاده می شود.
• به دلیل ویژگی انتشار و جذب امواج الکترو مغناطیس هلیوم، از آن، در دستگاه های مرتبط با روشنایی مانند چراغ خودرو ها یا تابلو های تبلیغاتی استفاده می شود.
• از آن جایی که نیروگاه های هسته ای، به دلیل ایجاد دمای بسیار بالا در هنگام فعالیت، به خنک کننده موثری نیاز دارند، استفاده از عنصر هلیوم، به دلیل داشتن ویژگی خنک کنندگی بسیار مفید است.
• از عنصر هلیوم، برای افزایش کیفیت جوش و جلوگیری از انفجار در صنایع مرتبط با جوشکاری، استفاده می شود. 
• در مواردی مانند غواصی در عمق های زیاد، مقدار مشخصی از گاز هلیوم را به اکسیژن اضافه کرده تا علاوه بر تنفس راحت، موجب کاهش اثرات مخرب و مضر نیتروژن بر بدن شود. زیرا، گاز هلیوم در بافت عصبی حل نشده و چگالی آن نیز بسیار پایین است.
• از گاز هلیوم، به دلیل ویژگی سبک بودن نسبت به سایر عناصر، برای پر کردن بالن ها جهت کاربرد های علمی، گردشگری، نظامی و غیره و هم چنین پر کردن بادکنک های تزیینی در مهمانی و مجالس استفاده می شود.
• ویژگی کم بودن چگالی گاز هلیوم، تعداد تنفس در شخص را کاهش می دهد. به همین دلیل، در بعضی از بیماران تنفسی از آن استفاده شده و اثر درمانی دارد.

خطرات گاز هلیوم

گاز هلیوم مانند تمامی عناصر موجود در طبیعت، در کنار تمامی مزایا و ویژگی های مثبت، خطرات و مضراتی نیز دارد. این خطرات عبارتند از:
• خطر خفگی: هلیوم، به دلیل بی اثر بودن سمی نیست. اما زمانی که به جای هوای معمولی حاوی اکسیژن، از گاز هلیوم استنشاق شود، خطرناک و خفه کننده خواهد بود. پس از تنفس و جذب گاز هلیوم توسط ریه ها، اثرات مثبت و شادی آور زود گذری در فرد ایجاد شده، که بعد از مدتی، فرد را در معرض خطرت بسیار بالایی مانند انواع آسیب ها و حتی مرگ قرار می دهد. 
• خطر پارگی ریه یا آمبولی: تنفس زیاد و عمیق گاز هلیوم بسیار خطرناک بوده و موجب پارگی ریه یا آمبولی خواهد شد. آمبولی، نوعی انسداد رگ خونی است، که به دلیل حباب گاز اتفاق می افتد.
• خطر هیپوکسی: هیپوکسی وضعیتی از بدن است که در آن، اکسیژن کافی و لازم به بدن نمی رسد. ایجاد هیپوکسی در بدن باعث سرگیجه، بی نظمی، عملکرد غیر طبیعی قلب، بیهوشی و حتی مرگ خواهد شد.

نکات مهم در زمان خرید کپسول های گاز هلیوم

بهتر است در زمان خرید کپسول ها و محصولات حاوی گاز هلیوم، نکات ضروری و مهمی را رعایت کرده تا از بروز هر گونه خطر و آسیب جلوگیری نمایید. در ادامه، به برخی از این نکات اشاره می کنیم.
• اولین نکته مهم در زمان خرید کپسول های گاز هلیوم، توجه به میزان خالصی آن و هم چنین وجود گواهی معتبر روی کپسول است.
• نکته مهم دیگر، اطلاع از وضعیت فشار گاز می باشد. به طور مثال، کپسول 50 لیتری، باید در فصل تابستان دارای فاشر 200 و در فصل زمستان دارای فاشر 190 باشد.
• لازم است در زمان خرید، به این نکته دقت کنید که، سیلندر های گاز هلیوم دارای کلاهک باشند.

قیمت گاز هلیوم

به طور کلی، قیمت گاز هلیوم به درجه و نوع آن بستگی دارد. این قیمت ها ثابت نبوده، و با توجه به عوامل مختلفی مانند نوسانات بازار و نیز تغییرات میزان عرضه و تقاضا متغیر خواهد بود.   
  

مشخصات فنی