Helium (He) on kemiallisesti inertti jalokaasu, jonka atominumero on 2 jaksollisen järjestelmän kahdeksannella periodeilla. Se tunnetaan keveytensä ja matalan kiehumispisteensä vuoksi, ja sillä on monia ainutlaatuisia ominaisuuksia, jotka tekevät siitä erittäin arvokkaan materiaalin useissa teollisuusaloissa.
Helium löydettiin ensin auringossa vuonna 1868, ja se eristettiin maapallolta vasta vuonna 1895. Nykyään heliumia louhitaan luonnonkaasuesiintymistä, joissa se esiintyy pieniä määriä. Heliumia ei voida syntetisoida kemiallisesti taloullisesti kannattavasti, joten sen saatavuus riippuu maakaasun tuotannosta ja heliumista erotettavien prosessien tehokkuudesta.
Helium on väritön, hajuton ja mauton kaasu, jolla on äärimmäisen alhainen tiheys – vain noin 1/7 ilmalle verrattuna! Se kiehuu -269°C:ssa ja muuttuu nesteeksi vain erittäin matalissa lämpötiloissa. Heliumilla on myös korkea lämmönjohtavuus, mikä tekee siitä hyödyllisen materiaalin kriogeniikassa.
Mihin Heliumia Käytetään?
Heliumilla on laaja kirjo sovelluksia eri teollisuusaloissa:
-
Lentokoneet ja ilmalaivat: Helium on turvallinen ja kevyt nostekaasu, jota käytetään ilmapallojen, lentoveneiden ja ilmalaiva-alusten täyttämiseen. Sen sijaan että helium nousisi atmosfäärissä ja haihtuisi nopeasti, se pysyy “kuvassa” pidempään!
-
Tietotekniikka: Heliumia käytetään jäähdytysliuottimena tietokoneiden ja muiden elektronisten laitteiden kriittisiin osia sisältävien järjestelmien jäähdyttämiseen. Sen korkea lämmönjohtavuus mahdollistaa tehokkaan lämpöjen poistamisen ja laitteen suorituskyvyn ylläpitämisen.
-
Terveydenhuolto: Heliumia käytetään hengitysterapeutissa, erityisesti astmatikoilla ja lapsilla, jotka tarvitsevat apua hengittämisessä. Se korvaa ilman typpiä ja tekee hengittämisestä helpompaa.
-
Tutkimus: Heliumia käytetään myös tieteellisessä tutkimuksessa, esimerkiksi MRI-kuvauksessa (Magneettikuvaus) ja hiukkasten kiihdyttimissä.
Heliumia Tuotettaessa – Jännittäviä Tekniikoita!
Helium erotellaan luonnonkaasusta kriogenisella tislauksella. Tässä prosessissa kaasu asetetaan ensin erittäin matalaan lämpötilaan, jolloin helium nesteytyy ja sen voi erottaa muista kaasuista. Helium on myös yksi harvoista alkuaineista, jotka pysyvät nestemäisenä absoluuttisella nollapisteellä (-273.15 °C).
Helium-markkinat ovat kuitenkin kasvaneet nopeasti viime vuosina, ja kysynnän ennustetaan ylittävän tarjonnan lähivuosikymmeninä. Heliumilla on rajoitetut luonnolliset esiintymät ja sen saatavuus voi olla epävakaata.
Helium: Vähäinen Mutta Arvokas!
Vaikka helium edustaa vain pientä prosenttimäärää maapallolla, sen ainutlaatuiset ominaisuudet tekevät siitä erittäin arvokkaan materiaalin. Heliumilla on laaja kirjo sovelluksia ja se on olennainen osa monia moderneja teknologioita.
Helium-markkinoilla on kuitenkin haasteita, sillä helium-varantot ovat rajalliset ja kysynnän ennustetaan kasvavan tulevaisuudessa. Jotta varmistettaisiin helium-varantojen kestävä käyttö, tarvitaan jatkuvia tutkimuspanostuksia ja kehitystä sekä tehokkaampien helium-erottelumenettelyjen että uusiutuvien heliumlähteiden löytämistä koskien.
Helium-Taulukko:
Ominaisuus | Arvo |
---|---|
Atominumero | 2 |
Atomimassa | 4,0026 u |
Kiehumispiste | -268,93 °C |
Sulämpötila | -272,20 °C |
Tiheys (huoneenlämmössä) | 0.1785 kg/m³ |
Ominaislämpö (vakiopaineessa) | 5.193 J/(g·K) |
Helium on kiehtova kaasu, jolla on merkittävä vaikutus moniin teollisuuden aloihin. Sen ainutlaatuiset ominaisuudet tekevät siitä erittäin arvokkaan materiaalin ja varmistavat sen jatkuvan tärkeyden tulevaisuudessa.