Гелий

Гелий (от греческого Ἡλιος — «солнце») — бесцветный газ без запаха и вкуса, легчайший из инертных газов с подъемной силой в 92,5% подъёмной силы водорода.


Впервые гелий обнаружили на Солнце — с помощью спектроскопа — в 1868 году, а на Земле микроскопические количества газа нашли только в 1895 году.


Дирижабли

Из-за лёгкости и негорючести гелием стали заполнять баллоны аэростатов и газовые мешки дирижаблей — исключив пожар или взрыв от случайной искры.

Когда гигантский дирижабль «Граф Цеппелин» совершал полёты из Германии в США, курение на борту строго запрещалось. Пищу не готовили, даже предприняли меры, чтобы гвозди в подошвах или набойки обуви пассажиров и команды не ударяли по металлической палубе. В месте прибытия «Цеппелина» — Лэйхёрсте, Нью-Джерси, на посадочном поле вывесили объявления, запрещающие курение даже на открытом воздухе. Огромный баллон длиной 237 метров, сделанный из шёлка, резины и стали, наполненный водородом — чрезвычайно легко воспламеняется, и одна искра легко ведёт к катастрофе.

В то же время, гордость американских ВМФ конца 1920-х годов — «Лос-Анджелес», в полной безопасности стоял в ангаре — газовые отсеки этого дирижабля наполнялись гелием.

В 1912 году мировые запасы гелия составляли 800 литров и весь этот газ находился в Лейдене (Нидерланды), во владении профессора Камерлинга Оннеса — пионера физики низких температур. Даже такое небольшое количество газа (хватило бы надуть 30-40 воздушных шариков) стоило 30 тысяч долларов — гелий был редким, как радий и дорогим, как чёрный жемчуг.

Кроме использования в дирижаблях, у гелия есть и другие применения. Гелий предупреждает развитие баротравмы — кессонной болезни, которая развивается у водолазов при быстром подъёме из глубины. Гелий используется в металлургии, применяется для наполнения некоторых радиоламп и газоразрядных трубок, в навигационных и научных приборах. Гелий применяют для охлаждения электрических трансформаторов и высокооборотных электрогенераторов. Гелий используют для сушки лекарственных растений и при производстве кремов для кожи и для бритья.

Предупреждение кессонной болезни

Гелий чрезвычайно плохо растворяется в воде и других жидкостях, яркий контраст по сравнению с бурлящей после снятия пробки минеральной водой, насыщенной углекислым газом. Это свойство гелия делает его таким ценным для проведения работ под водой. Болезненные судороги, возникающие у водолазов, быстро поднятых с глубины — кессонная болезнь — возникают из-за того, что азот, из которого на три четверти состоит воздух которым мы дышим, под давлением в большом количестве растворяется в крови. Если снять это давление быстро, спешно подняв водолаза на поверхность, азот начинает быстро выделяться из крови и она «вскипает» пузырьками, приводя к закупорке сосудов — газовой эмболии. Благодаря тому, что гелий плохо растворим в жидкостях, если дать водолазу дышать кислородно-гелиевой смесью опасность кессонной болезни устраняется.

Гелий нерастворим и в расплавленном металле, что используется в металлургии.

Одно из наиболее распространённых и коммерчески выгодных применений гелия — надувание воздушных шариков для детей, для праздников и вечеринок.

Наполнение приборов и ламп

Хотя этот газ намного легче воздуха, он более вязкий и прекрасно подходит для наполнения навигационных и научных приборов. Точно сбалансированные, легкоходные и почти невесомые части могут долго колебаться, прежде чем система замедлится достаточно, чтобы можно было снять данные. Атмосфера гелия гасит эти колебания и мелкие вибрации.

Радиолампы и газоразрядные трубки наполняют гелием: первые — потому что инертный газ позволяет создавать эффективные вакуумные выпрямители, лампы, пропускающие ток только в одном направлении; вторые — из-за света, который испускает гелий под низким давлением, при пропускании сквозь него электрического разряда. Принцип работы гелиевой светящейся трубки такой же, как у неоновой, но свет её не красный, а желтовато-белый.

Охлаждение

Теплопроводность гелия в шесть раз выше теплопроводности воздуха — если бы вы были окружены гелием, то моментально начали бы мерзнуть, он буквально вытягивал бы тепло из вашего тела. Более того, гелий имеет высокую удельную теплоёмкость — это значит, что он может поглотить большое количество тепла с относительно небольшим повышением собственной температуры. Это обуславливает его применение в охладителях электрогенераторов.

Жидкий гелий — самая холодная из жидкостей, температуре его кипения −268,93 °C, что всего на 4,22 градуса выше абсолютного нуля.

Химическое производство

Высушивание значительно ускоряется в атмосфере гелия. Хотя развешивать бельё для просушки в камере, наполненной гелием, непрактично, если бы кому-нибудь пришло в голову сделать это — вещи высохли бы в два раза быстрее. Причина — вода и другие растворители намного быстрее испаряются в гелии, чем в воздухе. В производстве это свойство газа используется на химических заводах и фармацевтических фабриках, где готовый продукт сушат под специальными колпаками, куда подают гелий.

В производстве гигиенических средств — например, кремов для бритья, гелий используют в процессе смешивания ингредиентов. Из-за своей нерастворимости в жидкостях гелий вытесняет из перемешиваемой массы воздух, предотвращая окисление ингредиентов и порчу продукции.



Ведьмы — работают до сих пор

Ведьмы — работают до сих пор

В 1692 году в ведьм верил почти каждый, в наше время в существование колдунов верят только крайне невежественные люди. Правда, их довольно много — по некоторым подсчётам, более половины населения...

Ультрафиолетовые лампы

Ультрафиолетовые лампы

Нажмите на кнопку и включите Солнце. Это совсем не сложно. Сейчас любой человек может позволить себе иметь личное Солнце, соединённое несколькими метрами электрического шнура с ближайшей розеткой. Сейчас в продаже...

Что вы знаете о химии?

Что вы знаете о химии?

1. Что такое горение? 2. Как клевер и другие бобовые растения обогащают почву? 3. С помощью какого простого теста можно определить, из чистой ли шерсти сделана ткань? 4. Почему кислота...

Человек в стратосфере

Человек в стратосфере

Человеку предназначено жить на поверхности земли. Он создан для жизни при обычном атмосферном давлении и должен дышать воздухом, богатым кислородом. Когда самолёт поднимает человека в стратосферу, возникает множество проблем. Там...

Рыбий жир, витамин D и ультрафиолет

Рыбий жир, витамин D и ультрафиолет

Отвергая богатую витаминами пищу в пользу еды, состоящей из крахмала и сахаров, мы роем себе могилу собственными зубами. Снижение сопротивляемости инфекциям, особенно желудочным и кишечным, нередко наблюдается у людей, чья...

Гелий

Гелий

Гелий (от греческого Ἡλιος — «солнце») — бесцветный газ без запаха и вкуса, легчайший из инертных газов с подъемной силой в 92,5% подъёмной силы водорода. Впервые гелий обнаружили на Солнце...