Istoric istoric. Pentru prima dată Heliu a fost descoperit nu pe Pământ, unde este mic, ci în atmosfera Soarelui. În 1868, francezul J. Jansen și englezul JN Lockyer au investigat spectroscopic compoziția proeminențelor solare. Imaginile pe care le-au primit aveau o linie galben-luminos (așa-numita linie D3), care nu putea fi atribuită vreunui element cunoscut atunci. În 1871, Lockyer și-a explicat originea prin prezența pe Soare a unui element nou, numit heliu (din heliul grec - Soarele). Pe Pământ, Helium a fost izolat pentru prima dată în 1895 de către englezul W. Ramsay de la mineritul radioactiv kleveit. În spectrul gazului eliberat prin încălzirea clavetei, a apărut aceeași linie.
Propagarea heliului în natură. Pe pământ, heliul este mic: 1 m 3 de aer conține doar 5,24 cm3 de Heliu și fiecare kilogram de material pământ - 0,003 mg de Heliu. Prin prevalența sa în Univers, Helium ocupă locul doi după hidrogen: heliul reprezintă aproximativ 23% din masa cosmică.
Pe Pământ, heliu (mai precis, izotopul 4 El) este format în mod constant prin dezintegrarea uraniului, toriu și alte elemente radioactive (din scoarța terestră conține aproximativ 29 izotopi radioactivi, care produc 4 A).
3He izotop, în particular, se formează într-o atmosferă de β-descompunere a unui izotop greu de hidrogen - tritiu (T), care are loc, la rândul său, atunci când interacționează cu neutroni de radiație cosmică a aerului cu azot:
Nucleul atomului 4 He (compus din 2 protoni și 2 neutroni) se numește particule alfa sau helions, cel mai stabil dintre nucleele compuse. Energia de legare a nucleonilor (protoni și neutroni) în 4 El are o valoare maximă (28,2937 MeV) în comparație cu nucleele altor elemente; prin urmare, formarea nucleilor 4 He de la nucleele de hidrogen (protoni) de 1 H este însoțită de eliberarea unei cantități uriașe de energie. Se crede că această reacție nucleară:
4 1 H = 4 He + 2p + 2 n
[simultan cu 4 El se formează două pozitroni (β +) și doi neutrini (ν), servește ca sursă principală de energie a Soarelui și a altor stele similare. Datorită acestui proces, se acumulează rezerve foarte mari de heliu în Univers.
Proprietățile fizice ale heliului. În condiții normale, Helium este un gaz monoatomic fără culoare și miros. Densitate 0,17846 g / l, tkip -268,93 ° C, tpl -272,2 ° C. Conductivitatea termică (la 0 ° C) este 143,8 · 10 -3 W / (cm-K) [343,4 · 10-6 cal / (cm · deg · s)]. Raza atomului de heliu, determinată prin diverse metode, este de la 0,85 la 1,33 Å. Aproximativ 8,8 ml de heliu este dizolvat în 1 litru de apă la 20 ° C. Energia primară de ionizare a heliului este mai mare decât cea a oricărui alt element, 39,38 x 10 -13 J (24,58 eV); nu are o afinitate pentru un electron. Lichidul heliu, format numai din 4 He, prezintă un număr de proprietăți unice.
Proprietățile chimice ale heliului. Până acum, încercările de a obține compuși chimici stabili ai Helium au eșuat.
Să devină Helium. În industrie, heliul este produs din gazele naturale care conțin heliu (în prezent sunt utilizate în principal câmpuri care conțin> 0,1% heliu). Din alte gaze, Heliul este separat prin răcire profundă, folosind faptul că este lichefiat mai dificil decât toate celelalte gaze.
Aplicarea heliului. Datorită inerției, heliul este utilizat pe scară largă pentru a crea o atmosferă protectoare în topirea, tăierea și sudarea metalelor active. Heliul este mai puțin conductor electric decât alt gaz inert - argon și, prin urmare, un arc electric într-o atmosferă de heliu oferă temperaturi mai mari, ceea ce mărește considerabil viteza de sudare cu arc electric. Datorită densității scăzute în combinație cu incombustibilitatea, heliul este folosit pentru a umple stratosfera. Conductivitatea termică ridicată de heliu, inerției sale chimice și capacitatea extrem de scăzută pentru a intra într-o reacție nucleară cu neutroni fac posibilă utilizarea de heliu pentru a răci reactoarele nucleare. Lichidul heliu - cel mai rece lichid de pe Pământ, servește ca un lichid de răcire în efectuarea diverselor studii științifice. Determinarea conținutului de heliu în mineralele radioactive se bazează pe una dintre metodele de determinare a vârstei lor absolute. Datorită faptului că heliu este foarte slab solubil în sânge, este utilizat ca o componentă a aerului artificial furnizat pentru respirație scafandri (substituție heliu azot previne boala de decompresie). Se studiază și posibilitatea utilizării heliului în atmosfera cabinei spațiale.
Heliul este lichid. Interacțiunea relativ slabă dintre atomii de heliu conduce la faptul că rămâne gazos la temperaturi mai scăzute decât orice alt gaz. Temperatura maximă sub care poate fi lichefiat (temperatura critică Tc) este egal cu 5,20 heliu K. lichid - numai antigel: heliu la presiune normală rămâne temperaturi ale lichidului în mod arbitrar scăzute și se solidifică numai la presiuni mai mari de 2,5 Mn / m2 (25 la).
Articole similare
-
Platinum proprietăți fizice, chimice - site-ul oficial al celui mai mare producător de bijuterii
-
Ingrediente cosmetice și aplicații cosmetice de îngrășat indian amla
Trimiteți-le prietenilor: