Kandungan
- TL; DR (Terlalu Panjang, Tidak Baca)
- Kenapa Helium Penting untuk Dunia?
- Apa yang digunakan oleh Helium?
- Di manakah Helium Ditemui dalam Kehidupan Seharian?
- Adakah Helium Gas Letupan?
- Apakah Konsekuensi Helium Pemisahan?
Helium adalah unsur yang dikenali sebagai gas mulia. Ia tidak berwarna dan tidak berbau, dan ia tersebar di seluruh alam semesta. Anda mungkin tahu tentang helium dari belon helium, yang terapung. Elemen helium mempunyai banyak kegunaan berbanding belon parti. Ia juga digunakan dalam beg udara kereta, peralatan berteknologi tinggi, peranti perubatan dan pesawat udara. Helium terus menjadi komponen utama kehidupan moden, walaupun anda tidak dapat melihatnya secara langsung.
TL; DR (Terlalu Panjang, Tidak Baca)
Helium adalah elemen kedua paling banyak di alam semesta. Walaupun anda tidak dapat melihat atau menciumnya, ciri helium dalam penggunaan sehari-hari, teknologi, ubat, dan juga dalam kereta.
Kenapa Helium Penting untuk Dunia?
Untuk memahami penting helium kepada dunia, ia membantu untuk mengetahui lebih lanjut mengenai sifat-sifat unsur. Di samping itu, penting untuk mengetahui sejarahnya dan bagaimana isu bekalannya menjadi aspek kehidupan moden.
Helium adalah unsur yang wujud dalam bentuk gas. Simbol atomnya ialah "Dia," dan nombor atomnya adalah 2 pada jadual berkala. Titik lebur Helium adalah yang paling rendah dari semua elemen, dan titik didihnya ialah -452 darjah Fahrenheit. Hanya helium yang boleh kekal cair walaupun suhunya diturunkan. Ia akan menguatkan hanya pada tekanan yang melampau. Ciri-ciri ini membuat helium sangat diperlukan untuk beberapa teknologi baru seperti bahan superconducting.
Elemen helium adalah kedua hanya untuk hidrogen dalam jumlah yang banyak di alam semesta. Helium wujud di setiap bintang, dan ia paling melimpah di bintang-bintang yang sangat hangat. Ia dihasilkan daripada tindak balas tindak balas nuklear pada bintang. Sebenarnya, helium ditemui pertama ketika mempelajari bintang kita sendiri, matahari. Helium lazim di bawah matahari; ia adalah elemen penting dan oleh itu penting kepada dunia.
Helium tidak dijumpai sehingga 18 Ogos 1868. Ahli astrofizik Perancis bernama Pierre Jules Cesar Janssen menggunakan alat astronomi baru yang dipanggil spektroskop untuk memerhatikan panjang gelombang cahaya. Spektroskopya memaparkan spektrum, atau panjang gelombang cahaya, sebagai pita warna. Semasa memerhati matahari terbenam dengan spektroskop, Janssen menemui gelombang panjang di cahaya matahari yang tidak sesuai dengan unsur lain yang masih terdapat di Bumi, dalam bentuk garis kuning cerah. Janssen sedar dia telah menemui elemen baru. Seorang lagi ahli astronomi, Norman Lockyer dari Inggeris juga membuat pemerhatian ini ketika melihat matahari. Kedua-dua mereka telah melihat unsur helium, yang Lockyer diberi nama selepas perkataan Yunani untuk matahari. Akhirnya, pada 1882, helium sebenarnya ditemui di Bumi, di lava Gunung Vesuvius, ketika ahli fizik Luigi Palmieri menemukan spektrum kuning cerah ketika dia menganalisis lava. Kemudian, William Ramsay melakukan eksperimen yang membuktikan helium wujud di Bumi; dia mendapati bahawa apabila unsur radium merosot, ia menghasilkan helium. Per Teodor Cleve dan Nils Abraham Langer akan, pada tahun 1895, pengetatan berat atom helium.
Belajar helium membantu saintis lebih memahami bukan sahaja Bumi, tetapi juga planet lain. Dalam sistem suria, para saintis menemui helium di atmosfera planet gas gergasi Musytari dan Zuhal. Pada Saturn, sejenis hujan helium, bercampur dengan hidrogen cair, jatuh ke atmosfera dalam persekitaran yang melampau suhu dan tekanan. Para saintis berfikir bahawa helium ini "hujan" jatuh ke inti bumi. Tenaga berpotensi graviti yang dilepaskan sememangnya mungkin menjadikan Saturnine bersinar begitu terang, satu ciri yang telah membuat para saintis membingungkan selama bertahun-tahun.
Lama kelamaan, saintis mengetahui lebih banyak mengenai sifat-sifat helium. Keterangan helium adalah bahawa ia tidak berwarna dan tidak berbau, dan lebih ringan daripada udara. Inilah sebabnya mengapa belon penuh helium terapung, dan helium tidak begitu larut dalam air. Ciri-ciri lengai ciri-ciri elemen sering dalam penerangan helium. Secara sejarah dianggap tidak aktif secara kimia, ia tidak akan bertindak balas dengan unsur-unsur lain. Helium tidak mahu melepaskan dua elektronnya; ia tetap stabil dengan shell elektronnya. Oleh kerana itu, helium dikategorikan sebagai salah satu gas mulia, bersama dengan neon, argon, radon dan gas mulia yang lain pada jadual berkala.
Baru-baru ini, saintis mendapati bahawa helium tidak sepenuhnya lengai, seperti yang pernah difikirkan.Apabila menemui kristal yang dihasilkan daripada unsur helium dan sodium, para penyelidik mendapati helium boleh bergabung dengan atom lain sambil tidak berkongsi elektron - dalam erti kata lain, ia menggabungkan dengan atom lain tetapi tidak membuat ikatan kimia dalam proses. Sebaliknya, ia melindungi atom-atom yang mengenakan positif antara satu sama lain dan mengimbangi daya penahan yang biasanya menolaknya. Di bawah tekanan yang melampau, seperti mungkin di teras bumi, helium dan hidrogen memampatkan dan membentuk sebatian yang stabil. Para saintis boleh mengungkap aspek-aspek yang lebih menarik dari unsur helium, dan sama ada ia masih mungkin untuk mempertimbangkan ia benar-benar lengai, atau jika ia memang boleh membentuk sebatian yang stabil dalam persekitaran yang melampau.
Di atmosfer, helium hanya tertumpu pada kira-kira 1 bahagian dalam 200,000. Ia tidak praktikal, kos efektif atau berkesan untuk mengeluarkan helium dari udara, jadi bukan bagaimana orang mendapatkan helium. Sebaliknya, helium dihasilkan dari gas asli. Kekotoran seperti air, sulfida dan karbon dioksida mesti dikeluarkan terlebih dahulu, dan kemudian helium mentah yang dihasilkan, yang masih mengandungi elemen lain seperti argon, neon, hidrogen dan nitrogen, dimurnikan dengan tekanan tinggi. Minyak mentah ini kemudiannya disejukkan. Argon dan nitrogen cair, dan akhirnya nitrogen menyejat. Helium memisahkan daripada neon, nitrogen dan hidrogen. Penapisan tambahan dengan arang diaktifkan membuang gas lain.
Helium boleh didapati di beberapa deposit gas asli di seluruh dunia. Walau bagaimanapun, tidak semua deposit gas asli berlaku. Di Amerika Syarikat, helium diekstrak dari telaga di Kansas, Oklahoma dan Texas. Texas sahaja menempatkan Rizab Helium Persekutuan, iaitu bekalan utama untuk A.S.. Namun, bekalan ini semakin berkurangan dari masa ke masa. Deposit besar helium juga wujud di Tanzania. Sekarang terdapat hanya 14 tumbuhan di dunia yang menyempurnakan helium. Helium juga didapati dalam merosakkan mineral radioaktif. Ia secara semula jadi dibuat dari pengeboman kosmik dan x-ray berilium dan litium.
Bekalan helium yang semakin kecil telah menjadi isu utama. Ketergantungan terhadap helium dalam teknologi moden telah meningkat, dan bekalan berkurang akibatnya. Para saintis berusaha untuk membuat pengeluaran helium lebih cekap dan mampan. Kaedah novel seperti helium kitar semula dan pencairan semula mungkin berfungsi pada skala kecil yang dapat membantu penyelidik. Ini dapat membantu mengurangkan kos helium kerana penurunan bekalannya.
Penemuan helium telah membawa kepada banyak inovasi yang hebat. Akhirnya, banyak kegunaan helium akan muncul. Dalam kehidupan moden, kepentingan helium sangat luas di dalam bidang teknologi, perubatan dan penyelidikan.
Apa yang digunakan oleh Helium?
Terdapat banyak kegunaan helium. Sudah tentu, ia digunakan untuk mengisi belon parti yang menggembirakan kanak-kanak dan orang dewasa di seluruh dunia. Helium menggantikan hidrogen dalam kapal udara, selepas hidrogen didapati sangat reaktif. Helium digunakan untuk perubatan, penyelidikan saintifik, kimpalan arka, penyejukan, gas untuk pesawat, penyejuk untuk reaktor nuklear, penyelidikan kriogenik dan pengesanan kebocoran gas. Ia digunakan untuk sifat penyejukannya kerana titik mendidihnya hampir kepada sifar mutlak. Ini menjadikannya menarik untuk digunakan dalam superkonduktor. Helium juga digunakan untuk peletekan roket dan kapal angkasa lain. Ia juga digunakan sebagai agen pemindahan haba.
Dalam bidang perubatan, kadang kala helium digunakan untuk membantu pesakit dengan masalah paru-paru seperti saluran udara, asma dan COPD yang terhalang. Helium membolehkan penembusan gas yang lebih baik ke alveoli distal di dalam paru-paru, jadi ia digunakan untuk pengudaraan paru-paru apabila diperlukan secara perubatan. Helium juga digunakan untuk ujian fungsi pulmonari. Helium juga digunakan dalam beberapa pembedahan laparoskopik bukan karbon monoksida. Helium kadangkala digunakan sebagai label untuk pengimejan. Kadang-kadang helium digunakan untuk pembedahan terbuka, bercampur dengan oksigen dan digunakan sebagai kabus untuk paru-paru. Helium juga digunakan untuk menyejukkan magnet superkonduktor dalam pengimbas MRI. Monitor sinaran juga menggunakan helium.
Adakah anda tahu helium adalah penting untuk penyelam? Helium menggantikan nitrogen dalam campuran gas menyelam, supaya penyelam boleh masuk lebih dalam air tanpa kesan sistem saraf pusat negatif. Tanpa campuran ini, penyelam boleh mengalami kesan tekanan dengan keadaan yang disebut "belokan."
Terdapat banyak kegunaan saintifik helium. Collier Hadron Besar menggunakan helium untuk tujuan penyejukan. Helium digunakan untuk menemui boson Higgs, satu kejayaan besar dalam bidang fizik. Ia digunakan dalam spektrometer resonans magnetik nuklear. Superconductors hanya boleh berfungsi sekiranya mereka dikelilingi oleh helium sejuk yang melampau, dan helium telah digunakan dalam industri ruang untuk penyejukan instrumen satelit dan penyejuk bahan api untuk kapal angkasa. Ahli meteorologi menggunakan belon cuaca yang dipenuhi helium untuk pemerhatian cuaca. Memindai mikroskop elektron kadang-kadang menggunakan helium untuk penyelesaian imej yang lebih baik.
Helium juga memainkan peranan penting dalam keselamatan kenderaan. Ia digunakan untuk mengisi beg udara jika kemalangan kenderaan.
Helium disimpan dan dihantar dalam bentuk cecair, dan ia sangat sejuk. Kekurangan kereaktifan menjadikannya sesuai untuk persekitaran pelindung. Jangan sekali-kali mengendalikan helium secara langsung. Ia sangat sejuk sehingga dapat menyebabkan radang dingin berbahaya.
Di manakah Helium Ditemui dalam Kehidupan Seharian?
Anda boleh mencari helium yang digunakan dalam kehidupan seharian dalam pelbagai bentuk. Ia digunakan sebagai ejen mengangkat, dalam belon parti, dalam campuran menyelam dan dalam gentian optik. Welders menggunakan helium untuk arka kimpalan dalam pembinaan. Pakar dan pakar bedah menggunakan helium untuk membantu pesakit dengan prosedur paru-paru dan jantung. Apabila anda melawat kedai runcit, dan barang runcit anda diimbas, anda mungkin mengamati laser helium-neon. Sekiranya anda melihat sekeliling belayar berlabuh, anda boleh memastikan ia diadakan dengan tinggi oleh helium. Lihat jika anda dapat melihat penggunaan helium dalam kehidupan seharian seperti yang anda lakukan pada hari anda.
Adakah Helium Gas Letupan?
Helium bukan gas letupan. Ia diklasifikasikan sebagai tidak mudah terbakar, yang bermaksud helium tidak boleh terbakar. Ia sangat sejuk dalam bentuk cecair, begitu sejuk sehingga membeku gas lain. Walau bagaimanapun, jika bekasnya terdedah kepada haba, bekas itu dapat pecah. Helium cecair boleh mendidih dengan ganas apabila diletakkan di dalam air, dan ini boleh menyebabkan tekanan yang besar di dalam bekas, meningkatkan risiko bahawa bekas boleh meletup dari tekanan. Tetapi dengan sendirinya, helium tidak akan meletup.
Apakah Konsekuensi Helium Pemisahan?
Anda mungkin pernah mendengar bunyi lucu seseorang sedang bernafas dalam sedikit helium dari balon. Helium bernafas mengubah rentak suara manusia, menjadikannya lebih tinggi, melengking dan kartunis. Masalahnya dengan melakukan ini ialah apabila anda bernafas dalam helium dari balon, anda tidak bernafas di udara. Tubuh manusia perlu menghirup udara untuk berfungsi dengan baik, dan mendapatkan oksigen di mana diperlukan dalam otak dan badan. Bahkan bernafas dalam jumlah kecil helium boleh menyebabkan pening. Tetapi ia juga boleh menyebabkan kehilangan kesedaran dan menyebabkan lemas. Pernafasan helium yang berterusan boleh menyebabkan kematian oleh anoksia, yang bermaksud kelaparan oksigen dari badan.