हीलियम: इतिहास, गुण, संरचना, जोखिम, उपयोग - रसायन विज्ञान - 2025

हीलियम प्रतीक उन्होंने साथ एक रासायनिक तत्व है। यह आवर्त सारणी में पहली महान गैस है, और यह आमतौर पर इसके दाहिनी ओर स्थित है। सामान्य परिस्थितियों में यह एक अक्रिय गैस है, क्योंकि इसका कोई भी यौगिक स्थिर नहीं है; यह बहुत जल्दी फैलता है और सभी के सबसे कम क्वथनांक वाला पदार्थ है।

एक लोकप्रिय स्तर पर, यह एक अच्छी तरह से ज्ञात गैस है, क्योंकि अनगिनत घटनाओं या बच्चों की पार्टियों में यह गुब्बारा बढ़ने के लिए आम है जब तक कि यह आकाश में खो न जाए। हालांकि, सौर मंडल के कोनों और उससे परे वास्तव में और हमेशा के लिए क्या खो गया है, हीलियम परमाणु हैं जो एक बार गुब्बारा फटने या खराब होने से मुक्त हो जाते हैं।

हीलियम-फुलाया गुब्बारे, निकटतम आप इस तत्व को रोज़मर्रा की स्थितियों में प्राप्त कर सकते हैं। स्रोत: पिक्साबे

वास्तव में, ऐसे लोग हैं, और अच्छे कारण के साथ, मानते हैं कि हीलियम गुब्बारे इस गैस के लिए एक अनुचित अभ्यास का प्रतिनिधित्व करते हैं। सौभाग्य से, इसके भौतिक और रासायनिक गुणों के लिए इसके महत्वपूर्ण और दिलचस्प उपयोग हैं, जो इसे अन्य रासायनिक तत्वों से अलग करते हैं।

उदाहरण के लिए, तरल हीलियम इतना ठंडा है कि यह किसी भी धातु को मिश्र धातु की तरह मोड़ सकता है, इसे एक अतिचालक सामग्री में बदल सकता है। इसी तरह, यह एक तरल है जो सुपरफ्लुएंट को प्रकट करता है, जो एक ग्लास कंटेनर की दीवारों पर चढ़ने में सक्षम है।

इसका नाम इस तथ्य के कारण है कि इसकी पहचान पहली बार सूर्य पर हुई थी न कि पृथ्वी पर। यह पूरे ब्रह्मांड में दूसरा सबसे प्रचुर तत्व है और, हालांकि इसकी एकाग्रता पृथ्वी की पपड़ी में नगण्य है, इसे यूरेनियम और थोरियम के प्राकृतिक गैस और रेडियोधर्मी खनिजों के भंडार से प्राप्त किया जा सकता है।

यहां हीलियम एक और जिज्ञासु तथ्य को प्रदर्शित करता है: यह एक गैस है जो वायुमंडल की तुलना में उप-जीवाश्म में बहुत अधिक प्रचुर मात्रा में है, जहां यह पृथ्वी और इसके गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र से बचकर समाप्त होता है।

इतिहास

हीलियम पृथ्वी पर नहीं बल्कि सूर्य पर खोजा गया था। वास्तव में, इसका नाम ग्रीक शब्द 'हेलिओस' से आया है जिसका अर्थ है सूर्य। तत्व का अस्तित्व स्वयं दिमित्री मेंडेलीव की आवर्त सारणी के विपरीत था, क्योंकि इसमें एक नई गैस के लिए कोई जगह नहीं थी; दूसरे शब्दों में, तब तक कुलीन गैसों के बारे में कुछ भी संदिग्ध नहीं था।

'हीलियम’नाम, जिसे अंग्रेजी में ium हीलियम’ लिखा जाता है, धातु के रूप में इसका उल्लेख प्रत्यय-हीम के साथ समाप्त होता है; ठीक है क्योंकि ऑक्सीजन, हाइड्रोजन, फ्लोरीन, क्लोरीन और नाइट्रोजन के अलावा अन्य गैस के अस्तित्व को स्वीकार नहीं किया जा सकता है।

यह नाम अंग्रेजी खगोल विज्ञानी नॉर्मन लॉयर द्वारा नामित किया गया था, जिन्होंने 1868 में एक सूर्य ग्रहण के दौरान इंग्लैंड से भारत में फ्रांसीसी खगोलविद जूल्स जेनसेन द्वारा देखा गया था।

यह एक अज्ञात अज्ञात तत्व से एक पीला वर्णक्रमीय रेखा थी। लॉकर ने दावा किया कि यह सूर्य में पाए जाने वाले एक नए रासायनिक तत्व की उपस्थिति के कारण था।

1895 में, लगभग बीस साल बाद, स्कॉटलैंड के रसायनज्ञ सर विलियम रामसे ने एक अवशेष गैस से उसी स्पेक्ट्रम को मान्यता दी जब उन्होंने एक रेडियोधर्मी खनिज: क्लेवाइट का अध्ययन किया। इसलिए पृथ्वी पर भी यहाँ हीलियम था।

भौतिक और रासायनिक गुण

दिखावट

बिजली के झटके के बाद चमकते हुए हीलियम के नमूने के साथ Ampoule। स्रोत: रासायनिक तत्वों की हाई-रेज छवियां

हीलियम एक रंगहीन, गंधहीन गैस है जिसका कोई स्वाद नहीं है और यह अक्रिय भी है। हालांकि, जब एक बिजली का झटका लगाया जाता है, और वोल्टेज अंतर के आधार पर, यह एक ग्रे-बैंगनी धुंध (ऊपर छवि) के रूप में चमकना शुरू होता है, फिर एक नारंगी चमक के साथ चमक। इसलिए, हीलियम रोशनी नारंगी है।

परमाणु संख्या (Z)

दो

अणु भार

4.002 ग्राम / मोल

गलनांक

-272.2 º सी

क्वथनांक

-268.92 º सी

घनत्व

-0.1786 जी / एल, सामान्य परिस्थितियों में, यानी गैस चरण में।

-0.145 ग्राम / एमएल, पिघलने बिंदु पर, तरल हीलियम।

-0.125 ग्राम / एमएल, जिस तरह हीलियम उबालना शुरू करता है।

-0.187 g / mL, 0 K और 25 atm पर, जो कि दबाव और तापमान की उन विशिष्ट स्थितियों में ठोस हीलियम है।

तीन बिंदु

2.177 K और 5.043 kPa (0.04935 एटीएम)

महत्वपूर्ण बिंदु

5.1953 K और 0.22746 MPa (2.2448 एटीएम)

फ्यूजन की गर्मी

0.0138 केजे / मोल

वाष्पीकरण का ताप

0.0829 केजे / मोल

मोलर ताप क्षमता

20.78 J / (मोल K)

वाष्प दबाव

0.91 K at 4.21 K। यह मान आपको यह अनुमान देता है कि क्षणभंगुर हीलियम कैसे हो सकता है और कमरे के तापमान (298 K के करीब) पर यह कितनी आसानी से बच सकता है।

आयनीकरण ऊर्जा

-फर्स्ट: 2372.3 kJ / mol (वह ⁺ गैसीय)

-सेकंड: 5250.5 kJ / mol (वह ²⁺ गैसीय)

हीलियम के लिए आयनीकरण ऊर्जा विशेष रूप से उच्च है क्योंकि गैसीय परमाणु को एक इलेक्ट्रॉन खोना चाहिए, जो एक मजबूत प्रभावी परमाणु चार्ज का अनुभव करता है। इसे परमाणु के छोटे आकार और दो इलेक्ट्रॉनों को नाभिक (इसके दो प्रोटॉन और दो न्यूट्रॉन के साथ) कैसे "करीब" माना जा सकता है।

घुलनशीलता

0 whichC पर प्रत्येक 100 एमएल पानी के लिए 0.97 एमएल पानी में घोल दिया जाता है, जिसका अर्थ है कि यह खराब घुलनशील है।

जेट

हीलियम प्रकृति में दूसरा सबसे कम प्रतिक्रियाशील रासायनिक तत्व है। सामान्य परिस्थितियों में यह कहना सही है कि यह एक अक्रिय गैस है; कभी नहीं (ऐसा लगता है) एक हीलियम यौगिक को कमरे या प्रयोगशाला में हेरफेर किया जा सकता है, उस पर भारी दबाव के बिना; या शायद, नाटकीय रूप से उच्च या निम्न तापमान।

एक उदाहरण यौगिक Na ₂ में देखा गया है, जो केवल 300 GPa के दबाव में स्थिर होता है, जिसे हीरे की एविल सेल में पुन: पेश किया जाता है।

यद्यपि ना ₂ में रासायनिक बंधन वह "अजीब" है, क्योंकि उनके इलेक्ट्रॉनों को क्रिस्टल में अच्छी तरह से स्थित है, वे सरल वैन डेर वाल्स इंटरैक्शन से दूर हैं और इसलिए, आणविक समुच्चय द्वारा फंसे हीलियम परमाणुओं से मिलकर नहीं बनाते हैं। । यह यहां है कि दुविधा उत्पन्न होती है कि कौन से हीलियम यौगिक वास्तविक हैं और कौन से नहीं हैं।

उदाहरण के लिए, उच्च दाब पर नाइट्रोजन के अणु एक प्रकार की क्लैथ्रेट बनाने के लिए हीलियम परमाणु को फँसा सकते हैं, वह (N ₂) ₁₁ ।

इसी तरह, फुलरिन केशन के एंडोहेड्रल कॉम्प्लेक्स, सी ₆₀ ^{+ एन} और सी ₇₀ ^{+ एन हैं}, जिनके गुहाओं में वे हीलियम परमाणुओं को घर कर सकते हैं; और आणविक कटियन HeH ⁺ (He-H ⁺), बहुत दूर निहारिका में पाया जाता है।

ऑक्सीकरण संख्या

जिज्ञासा जो कोशिश करने के लिए अपने यौगिकों में से किसी में हीलियम के लिए ऑक्सीकरण संख्या की गणना मिल जाएगा कि इस 0. ना में के बराबर है ₂ है, उदाहरण के लिए, लगता है कि हो सकता है कि काल्पनिक ना करने के लिए सूत्र मेल खाती है ₂ ⁺ मैं ^2-; लेकिन ऐसा माना जाएगा कि इसमें एक शुद्ध आयनिक चरित्र है, जब वास्तव में इसके बंधन ऐसा होने से बहुत दूर हैं।

इसके अलावा, हीलियम इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त नहीं करता है क्योंकि यह उन्हें 2 एस कक्षीय, ऊर्जावान रूप से अनुपलब्ध में समायोजित नहीं कर सकता है; इसके परमाणु के छोटे आकार और इसके नाभिक के महान प्रभावी परमाणु चार्ज के कारण न तो उन्हें खोना संभव है। यही कारण है कि हीलियम हमेशा अपने व्युत्पन्न यौगिकों में हे ⁰ परमाणु के रूप में (सिद्धांत में) भाग लेता है।

संरचना और इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन

हीलियम, एक macroscale पर देखी गई सभी गैसों की तरह, इसे स्टोर करने वाले कंटेनरों की मात्रा पर कब्जा कर लेता है, इस प्रकार एक अनिश्चित आकार होता है। हालांकि, जब तापमान गिरता है और -269 theC से नीचे ठंडा होने लगता है, तो गैस एक रंगहीन तरल में संघनित हो जाती है; हीलियम I, इस तत्व के लिए दो तरल चरणों में से पहला है।

कम तापमान पर हीलियम संघनित होने का कारण कम बिखरने वाली ताकतें हैं जो अपने परमाणुओं को एक साथ रखती हैं; जो भी चरण माना जाता है। इसे इसके इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन से समझाया जा सकता है:

1s ²

जिसमें दो इलेक्ट्रॉनों 1s परमाणु कक्षीय पर कब्जा कर लेते हैं। हीलियम परमाणु को लगभग पूर्ण क्षेत्र के रूप में देखा जा सकता है, जिसके सजातीय इलेक्ट्रॉनिक परिधि नाभिक में दो प्रोटॉन के प्रभावी परमाणु प्रभारी द्वारा ध्रुवीकृत होने की संभावना नहीं है।

इस प्रकार, सहज और प्रेरित द्विध्रुवीय क्षण दुर्लभ और बहुत कमजोर हैं; इसलिए तापमान को पूर्ण शून्य तक पहुंचना चाहिए ताकि वह परमाणु धीरे-धीरे पर्याप्त रूप से पहुंचे और यह प्राप्त कर सके कि उनकी फैलने वाली शक्तियां एक तरल को परिभाषित करती हैं; या इससे भी बेहतर, एक हीलियम क्रिस्टल।

dimers

गैसीय अवस्था में, वह परमाणु को अलग करने वाला स्थान ऐसा होता है, जिससे यह माना जा सकता है कि वे हमेशा एक दूसरे से अलग होते हैं। इतना अधिक कि एक छोटी मात्रा की शीशी में, हीलियम बेरंग दिखाई देता है जब तक कि इसे विद्युत निर्वहन के अधीन नहीं किया जाता है, जो अपने परमाणुओं को एक धूसर और मंद रोशनी वाली धुंध में आयनित करता है।

हालांकि, तरल चरण में वह परमाणु, यहां तक ​​कि उनकी कमजोर बातचीत के साथ, अब "अनदेखा" नहीं किया जा सकता है। अब फैलाव बल क्षण भर के लिए अनुमति दी करने के लिए उन्हें शामिल होने के dimers के रूप में: वह-मैं या मैं ₂ । इसलिए, हीलियम I को वाष्प चरण में अपने परमाणुओं के साथ संतुलन में हे _{2 के} विशाल समूहों के रूप में सोचा जा सकता है ।

यही कारण है कि हीलियम I को इसके वाष्पों से अलग करना बहुत मुश्किल है। यदि यह तरल उसके एयरटाइट कंटेनर से बाहर निकलता है, तो यह सफेद चमक के रूप में बच जाता है।

हीलियम II

जब तापमान और भी गिर जाता है, 2,178 K (-270,972,C) को छूने पर, एक चरण संक्रमण होता है: हीलियम I को हीलियम II में बदल दिया जाता है।

इस बिंदु से, पहले से ही आकर्षक हीलियम तरल एक सुपरफ्लूड या क्वांटम द्रव बन जाता है; यही है, उनके स्थूल गुण प्रकट होते हैं जैसे कि वह ₂ डिमर व्यक्तिगत परमाणु थे (और शायद वे हैं)। इसमें संपूर्ण चिपचिपाहट का अभाव है, क्योंकि कोई सतह नहीं है जो अपने फिसलने या "चढ़ने" के दौरान एक परमाणु को रोक सकती है।

यही कारण है कि हीलियम II गुरुत्वाकर्षण बल पर काबू पाने वाले कांच के कंटेनर की दीवारों पर चढ़ सकता है; कोई फर्क नहीं पड़ता कि वे कितने ऊंचे हैं, जब तक सतह एक ही तापमान पर रहती है और इसलिए अस्थिर नहीं होती है।

इसके कारण, तरल हीलियम को कांच के कंटेनरों में संग्रहीत नहीं किया जा सकता है, क्योंकि यह थोड़ी सी दरार या अंतराल पर बच जाएगा; यह एक गैस के साथ कैसे होता है। इसके बजाय, ऐसे जहाजों (देवरस टैंक) को डिजाइन करने के लिए स्टेनलेस स्टील का उपयोग किया जाता है।

क्रिस्टल

भले ही तापमान 0 K (निरपेक्ष शून्य) तक गिर गया हो, He atoms के बीच प्रकीर्णन बल उन्हें एक क्रिस्टलीय संरचना में व्यवस्थित करने के लिए पर्याप्त मजबूत नहीं होगा। जमने के लिए, दबाव लगभग 25 एटीएम तक बढ़ना चाहिए; और फिर कॉम्पैक्ट हेक्सागोनल हीलियम क्रिस्टल (एचसीपी) दिखाई देते हैं।

भूभौतिकीय अध्ययनों से पता चलता है कि यह एचसीपी संरचना अपरिवर्तित रहती है, चाहे कितना भी दबाव बढ़ जाए (गिगापास्कल, जीपीए के आदेश तक)। हालांकि, उनके दबाव-तापमान आरेख में एक संकीर्ण क्षेत्र होता है जहां ये एचसीपी क्रिस्टल शरीर-केंद्रित क्यूबिक चरण (बीसीसी) में संक्रमण से गुजरते हैं।

कहां खोजे और प्राप्त करे

ब्रह्मांड और चट्टानें

हीलियम ब्रह्मांड में दूसरे सबसे प्रचुर तत्व का प्रतिनिधित्व करता है और इसके द्रव्यमान का 24% है। स्रोत: Pxhere

हीलियम पूरे ब्रह्मांड में दूसरा सबसे प्रचुर तत्व है, केवल हाइड्रोजन के लिए दूसरा। न्यूक्लियोसिंथेसिस की प्रक्रिया के दौरान दो हाइड्रोजन नाभिकों को फ्यूज़ करके हीलियम परमाणुओं की निरंतर मात्रा में सितारे लगातार उत्पादन करते हैं।

इसी तरह, कोई भी रेडियोधर्मी प्रक्रिया जो α कणों का उत्सर्जन करती है, हीलियम परमाणुओं के उत्पादन का एक स्रोत है यदि वे पर्यावरण में इलेक्ट्रॉनों के साथ बातचीत करते हैं; उदाहरण के लिए, यूरेनियम और थोरियम के रेडियोधर्मी खनिजों के भंडार में एक चट्टानी शरीर के साथ। यूरेनियम से शुरू होने वाले ये दो तत्व रेडियोधर्मी क्षय से गुजरते हैं:

अल्फा कणों के निर्माण में यूरेनियम का रेडियोधर्मी क्षय, जो बाद में भूमिगत जमा में हीलियम परमाणु में बदल जाता है। स्रोत: गेब्रियल बोलिवर

इसलिए, चट्टानों में जहां ये रेडियोधर्मी खनिज केंद्रित होते हैं, हीलियम परमाणु फंस जाएंगे, जो अम्लीय मीडिया में पचने के बाद जारी किए जाएंगे।

इनमें से कुछ खनिजों में क्लेवाइट, कार्नोइट और यूरान्टीन हैं, जो सभी यूरेनियम ऑक्साइड (यूओ ₂ या यू ₃ ओ ₈) और थोरियम, भारी धातुओं और दुर्लभ पृथ्वी की अशुद्धियों से बने हैं। हीलियम, भूमिगत चैनलों के माध्यम से सिंचित, प्राकृतिक गैस जलाशयों, खनिज स्प्रिंग्स या उल्का पिंडों में जमा हो सकता है।

यह अनुमान लगाया जाता है कि 3000 टन के बराबर हीलियम का एक द्रव्य प्रतिवर्ष यूरेनियम और थोरियम के रेडियोधर्मी क्षय से लिथोस्फीयर में उत्पन्न होता है।

हवा और समुद्र

हीलियम पानी में बहुत घुलनशील नहीं है, इसलिए जितनी जल्दी हो सके बाद में यह गहराई से उठता है (जहां भी इसकी उत्पत्ति है), जब तक यह वायुमंडल की परतों को पार नहीं करता है और अंत में बाहरी स्थान पर पहुंच जाता है। इसके परमाणु इतने छोटे और हल्के होते हैं कि पृथ्वी का गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र उन्हें वायुमंडल में वापस पकड़ नहीं सकता है।

उपरोक्त के कारण, हवा (5.2 पीपीएम) और समुद्रों (4 पीपीटी) दोनों में हीलियम की एकाग्रता बहुत कम है।

यदि कोई इन दोनों मीडिया में से किसी एक को निकालना चाहता है, तो "सबसे अच्छा" विकल्प हवा होगा, जिसे पहले अपने सभी घटक गैसों को संघनित करने के लिए द्रवीकरण के अधीन होना होगा, जबकि हीलियम गैसीय अवस्था में रहता है।

हालांकि, हवा से हीलियम प्राप्त करना व्यावहारिक नहीं है, लेकिन रेडियोधर्मी खनिजों से समृद्ध चट्टानों से; या अभी तक बेहतर, प्राकृतिक गैस भंडार से, जहां हीलियम अपने कुल द्रव्यमान के 7% तक का प्रतिनिधित्व कर सकता है।

प्राकृतिक गैस द्रवीकरण और आसवन

हवा को तरलीकृत करने के बजाय, प्राकृतिक गैस का उपयोग करना आसान और अधिक लाभदायक है, जिसकी हीलियम रचना निस्संदेह बहुत बड़ी है। इस प्रकार, हीलियम प्राप्त करने के लिए कच्चे माल बराबर उत्कृष्टता (वाणिज्यिक) प्राकृतिक गैस है, जिसे भिन्नात्मक आसवन के अधीन भी किया जा सकता है।

आसवन का अंतिम उत्पाद सक्रिय कार्बन से शुद्ध होता है, जिसके माध्यम से एक बहुत ही शुद्ध हीलियम गुजरता है। और अंत में, हीलियम को क्रायोजेनिक प्रक्रिया द्वारा नीयन से अलग किया जाता है जहां तरल हीलियम का उपयोग किया जाता है।

आइसोटोप

हीलियम मुख्य रूप से प्रकृति में होता है ⁴ हे आइसोटोप के रूप में, नंगे नाभिक जिनमें से प्रसिद्ध α कण है। इस ⁴ परमाणु में दो न्यूट्रॉन और दो प्रोटॉन हैं। कम बहुतायत में आइसोटोप ³ वह है, जिसमें केवल एक न्यूट्रॉन है। पहला भारी है (दूसरे की तुलना में अधिक परमाणु द्रव्यमान है)।

इस प्रकार, आइसोटोप जोड़ी ³ वह और ⁴ वह हैं जो औसत दर्जे के गुणों को परिभाषित करते हैं और हम एक रासायनिक तत्व के रूप में हीलियम के बारे में क्या समझते हैं। यह देखते हुए कि ³ वह हल्का है, यह माना जाता है कि उसके परमाणुओं में गतिज ऊर्जा अधिक होती है और इसलिए, उन्हें सुपरफ्लुइड में समतल करने के लिए एक कम तापमान की आवश्यकता होती है।

³ वह यहाँ पृथ्वी पर एक बहुत ही दुर्लभ प्रजाति माना जाता है; हालांकि, चंद्र मिट्टी में यह अधिक प्रचुर मात्रा में है (लगभग 2000 गुना अधिक)। यही कारण है कि चंद्रमा ³ हे के संभावित स्रोत के रूप में परियोजनाओं और कहानियों का विषय रहा है, जिसे भविष्य के अंतरिक्ष यान के लिए परमाणु ईंधन के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।

हीलियम के अन्य समस्थानिकों में, उनके संबंधित आधे जीवन के साथ उल्लेख किया जा सकता है: ⁵ वह (t _1/2 = 7.6 · 10 ⁶²² s), ⁶ वह (t _1/2 = 0.8 s) और ⁸ He (t _1/2 = 0.119 s)।

जोखिम

हीलियम एक अक्रिय गैस है और इसलिए हमारे शरीर में होने वाली किसी भी प्रतिक्रिया में भाग नहीं लेती है।

इसके परमाणु व्यावहारिक रूप से बायोमोलेक्यूल के साथ एक अंतःक्रियात्मक प्रभाव पैदा करने वाले उनके इंटरैक्शन के बिना अंदर और बाहर निकलते हैं; मुखर डोरियों से निकलने वाली ध्वनि को छोड़कर, जो अधिक से अधिक बार होती है।

जो लोग एक गुब्बारे (मॉडरेशन में) से हीलियम का इंजेक्शन लगाते हैं, वे ऊँची आवाज़ में एक गिलहरी (या बत्तख) के समान बोलते हैं।

समस्या यह है कि अगर ऐसा कोई व्यक्ति अनुचित मात्रा में हीलियम का उत्सर्जन करता है, तो वे घुटन के जोखिम को चलाते हैं, क्योंकि इसके परमाणु ऑक्सीजन के अणुओं को विस्थापित करते हैं; और इसलिए, जब तक आप उस सभी हीलियम को बाहर नहीं निकालते, तब तक आप सांस नहीं ले पाएंगे, जो बदले में इसके दबाव के कारण फेफड़े के ऊतकों को फाड़ सकती है या बारट्रोमा का कारण बन सकती है।

हीलियम के सेवन से मरने वाले लोगों के मामले बताए गए हैं क्योंकि अभी-अभी उन्हें समझाया गया है।

दूसरी ओर, हालांकि यह ऑक्सीजन (या किसी अन्य पदार्थ) के प्रति प्रतिक्रियाशीलता की कमी को देखते हुए अग्नि जोखिम का प्रतिनिधित्व नहीं करता है, अगर इसे उच्च दबाव में संग्रहीत किया जाता है और यह बच जाता है, तो इसका रिसाव शारीरिक रूप से खतरनाक हो सकता है।

अनुप्रयोग

हीलियम के भौतिक और रासायनिक गुण न केवल इसे एक विशेष गैस बनाते हैं, बल्कि बेहद कम तापमान की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए एक बहुत ही उपयोगी पदार्थ है। इस खंड में इनमें से कुछ अनुप्रयोगों या उपयोगों को संबोधित किया जाएगा।

दबाव और ब्लीड सिस्टम

कुछ प्रणालियों में दबाव (दबाव) को बढ़ाना आवश्यक है, और इसके लिए एक गैस को इंजेक्ट या आपूर्ति किया जाना चाहिए जो इसके किसी भी घटक के साथ बातचीत नहीं करता है; उदाहरण के लिए, अवांछनीय प्रतिक्रियाओं के प्रति संवेदनशील अभिकर्मकों या सतहों के साथ।

इस प्रकार, दबाव को हीलियम के संस्करणों के साथ बढ़ाया जा सकता है, जिसकी रासायनिक जड़ता इस उद्देश्य के लिए इसे आदर्श बनाती है। जड़ वातावरण जो नाइट्रोजन के कुछ मामलों में प्रदान करता है।

रिवर्स प्रक्रिया के लिए, अर्थात्, शुद्ध, हीलियम का उपयोग सभी ऑक्सीजन, पानी वाष्प या किसी अन्य गैस को दूर करने की क्षमता के कारण भी किया जाता है, जिसकी उपस्थिति आप निकालना चाहते हैं। इस तरह हीलियम खाली हो जाने पर सिस्टम का दबाव कम हो जाता है।

रिसाव का पता लगाता है

हीलियम थोड़ी सी दरार के माध्यम से रिसाव कर सकता है, इसलिए यह पाइप, उच्च-वैक्यूम कंटेनर या क्रायोजेनिक टैंक में लीक का पता लगाने का काम भी करता है।

कभी-कभी पता लगाना नेत्रहीन या स्पर्श द्वारा किया जा सकता है; हालाँकि, यह ज्यादातर एक डिटेक्टर है कि "सिग्नल" कहाँ और कितना हीलियम निरीक्षण के तहत प्रणाली से बच रहा है।

वाहक गैस

हीलियम परमाणु, जैसा कि पर्ज सिस्टम के लिए उल्लेख किया गया है, अपने दबाव, भारी अणुओं के आधार पर अपने साथ ले जा सकता है। उदाहरण के लिए, इस सिद्धांत का उपयोग दैनिक रूप से गैस क्रोमैटोग्राफी विश्लेषण में किया जाता है, क्योंकि यह स्तंभ के साथ परमाणु के नमूने को खींच सकता है, जहां यह स्थिर चरण के साथ बातचीत करता है।

गुब्बारे और हवाई पोत

हीलियम का उपयोग एयरशिप को भड़काने के लिए किया जाता है और यह हाइड्रोजन की तुलना में अधिक सुरक्षित है क्योंकि यह एक ज्वलनशील गैस नहीं है। स्रोत: पिक्साबे

हवा की तुलना में कम घनत्व के कारण और, फिर से, ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रियाशीलता की कमी के कारण, इसका उपयोग बच्चों की पार्टियों में गुब्बारे को फुलाए जाने के लिए किया गया है (ऑक्सीजन के साथ मिश्रित ताकि कोई भी इसे साँस लेने में घुटन न करे), और एयरशिप (शीर्ष छवि), बिना आग जोखिम का प्रतिनिधित्व किए।

गोताखोरी के

हीलियम ऑक्सीजन टैंकों के मुख्य घटकों में से एक है जिसके साथ गोताखोर साँस लेते हैं। स्रोत: Pxhere

जब गोताखोर अधिक से अधिक गहराई तक उतरते हैं, तो पानी के कारण बड़े दबाव के कारण उन्हें सांस लेना मुश्किल होता है। यही कारण है कि गोताखोर सांस लेने और छोड़ने के लिए गैस के घनत्व को कम करने के लिए उनके ऑक्सीजन टैंक में हीलियम जोड़ा जाता है, और इस प्रकार, इसे कम काम से बाहर निकाला जा सकता है।

आर्क का स्वागत करता है

वेल्डिंग प्रक्रिया में, इलेक्ट्रिक चाप दो धातुओं को एक साथ आने के लिए पर्याप्त गर्मी प्रदान करता है। यदि एक हीलियम वायुमंडल के तहत किया जाता है, तो गरमागरम धातु हवा में ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया नहीं करेगा, ताकि संबंधित ऑक्साइड बन जाए; इसलिए, हीलियम ऐसा होने से रोकता है।

अतिचालक

लिक्विड हीलियम का उपयोग परमाणु चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग स्कैनरों में प्रयुक्त चुम्बकों को ठंडा करने के लिए किया जाता है। स्रोत: जन आनली

तरल हीलियम इतना ठंडा होता है कि यह धातुओं को सुपरकंडक्टर्स में मुक्त कर सकता है। इसके लिए धन्यवाद, बहुत शक्तिशाली मैग्नेट का निर्माण करना संभव हो गया है, जो तरल हीलियम से ठंडा किया गया है, छवि स्कैनर या परमाणु चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोमीटर में उपयोग किया गया है।

संदर्भ

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