Hel (pierwiastek)

Z Wikipedii

Skocz do: nawigacji, szukaj
Ujednoznacznienie Ten artykuł dotyczy pierwiastka chemicznego. Zobacz też: inne znaczenia tego słowa.
Hel
Dane ogólne
Nazwa, symbol, l.a. Hel, He, 2
Grupa, okres, blok 18 (VIIIA), 1, p
Własności metaliczne gaz szlachetny
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa)

Hel (He, łac. helium) – pierwiastek chemiczny, z grupy gazów szlachetnych w układzie okresowym. Jest po wodorze drugim najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem chemicznym we wszechświecie, jednak na Ziemi występuje wyłącznie w śladowych ilościach (4·10-7% w górnych warstwach atmosfery).

Hel na Ziemi występuje głównie w atmosferze (5,2·10-4% obj. w powietrzu), pochodzi głównie z rozpadu jąder promieniotwórczych w naturalnych szeregach promieniotwórczych. W litosferze hel występuje również w niektórych złożach gazu ziemnego. W gazach występujących w Stanach Zjednoczonych dochodzi do 1%, w gazach występujących w Europie ilość ta jest bardzo mała (z wyjątkiem Polski – do 3%). Praktycznie cały hel, który mógł pierwotne istnieć na Ziemi, nie mogąc związać się z żadnym innym pierwiastkiem, jako bardzo lekki opuścił atmosferę Ziemi.

Występuje w postaci dwóch izotopów trwałych – 3He i 4He oraz dwóch nietrwałych (t½ < 1 sekundy): 6He i 8He.

Hel jest najmniej aktywnym pierwiastkiem chemicznym, z bardzo wysoką energią jonizacji. Nie udało się z nim uzyskać żadnego trwałego związku chemicznego. Nie ma żadnego znaczenia biologicznego.

Spis treści

[edytuj] Odkrycie helu

Hel odkryto najpierw na Słońcu, później na Ziemi. Podczas całkowitego zaćmienia Słońca, które miało miejsce 18 sierpnia 1868 roku i było widoczne w Indiach, astronom Pierre Janssen, badając widmo korony słonecznej, zaobserwował pomarańczowy prążek odpowiadający długości fali 5876 Å, którego nie można było przypisać do żadnego spośród znanych wówczas pierwiastków. Ten sam prążek w widmie Słońca zaobserwował 20 października 1868 r. angielski astronom Norman Lockyer. Lockyer i angielski chemik Edward Frankland nadali nowemu pierwiastkowi – emitującemu falę o długości 5876 Å – nazwę Helium od greckiego boga słońca – Heliosa. Przez wiele lat hel był uważany za pierwiastek, który występuje na Słońcu, ale nie występuje na Ziemi. W roku 1895 William Ramsay otrzymał hel po potraktowaniu kleweitu (rudy uranowej) kwasem mineralnym. Ramsay przesłał próbkę gazu do Williama Crookesa i Normana Lockyera, którzy zidentyfikowali hel.

[edytuj] Zastosowania helu

  • Hel w postaci ciekłej jest używany do chłodzenia tam, gdzie potrzebne są bardzo niskie temperatury, ze względu na jego bardzo niską temperaturę wrzenia. Stosuje się go m.in. do chłodzenia nadprzewodników.
  • Jako najlżejszy gaz bezpieczny (niepalny) był stosowany do wypełniania statków powietrznych lżejszych od powietrza, czyli aerostatów (balony, sterowce). Obecnie ze względu na wysokie koszty jego pozyskania, zamiast helu stosuje się w aerostatach najczęściej ogrzane powietrze.
  • Ze względu na niską rozpuszczalność w osoczu krwi, używany jest jako składnik mieszanki do oddychania w głębokim nurkowaniu.
  • Hel dostarczony do płuc powoduje zmianę wysokości głosu - prędkość rozchodzenia się dźwięku w helu jest ok. 3 razy większa niż w powietrzu.
  • Hipotetycznie izotop 3He może zostać wykorzystany w kontrolowanej reakcji termojądrowej z deuterem do uzyskiwania energii bez powstawania niepożądanych odpadów promieniotwórczych. Na Ziemi 3He występuje jedynie śladowo, natomiast znaczne ilości tego izotopu występować mogą w gruncie księżycowym, w związku z czym rozważane są projekty jego wydobycia i transportu z Księżyca na Ziemię[1][2].

[edytuj] Otrzymywanie helu

  • Głównie z gazu ziemnego bogatego w ten pierwiastek (złoża w Stanach Zjednoczonych).
  • W Polsce hel otrzymuje się w zakładach odazotowywania gazu ziemnego w Odolanowie
  • Przeróbka skroplonego powietrza metodą destylacji frakcjonowanej.
  • Światowa produkcja helu wynosi kilkanaście tysięcy ton rocznie.

Przypisy

  1. Andrzej Kublik: Rosja i Chiny walczą o energię z Księżyca. Gazeta Wyborcza, 2006-04-13. [dostęp 2009-01-10].
  2. Mariusz Błoński: Wyścig po paliwo z kosmosu. Kopalniawiedzy.pl, 15-12-2006. [dostęp 2009-01-10].

[edytuj] Zobacz też

Utwórz książkę