El helio es un elemento conocido como gas noble. es incoloro e inodoro, y prevalece en todo el universo. Usted puede saber sobre el helio de los globos de helio, que flotan. Sin embargo, el elemento helio tiene muchos más usos que los globos de fiesta. También se utiliza en airbags de automóviles, equipos de alta tecnología, dispositivos médicos y aeronaves. El helio sigue siendo un componente importante de la vida moderna, aunque no pueda verlo directamente.
¿Por qué es importante el helio para el mundo?
para entender la importancia del helio para el mundo, es útil aprender más sobre las propiedades del elemento. Además, es crucial conocer su historia y cómo sus problemas de suministro se incluyen en aspectos de la vida moderna.
El helio es un elemento que existe en forma de gas. su símbolo atómico es "él" y su número atómico es 2 en la tabla periódica. El punto de fusión del helio es el más bajo de todos los elementos, y su punto de ebullición es de -452 grados Fahrenheit. Sólo el helio puede permanecer líquido incluso si se baja su temperatura. se solidificará sólo a presión extrema. estas propiedades hacen que el helio sea indispensable para ciertas tecnologías más nuevas, como los materiales superconductores.
El elemento helio solo es superado por el hidrógeno en su abundancia en el universo. El helio existe en cada estrella, y es más abundante en las estrellas más calientes. Se produce a partir de reacciones de fusión nuclear en las estrellas. de hecho, el helio se descubrió primero al estudiar nuestra propia estrella, el sol. el helio es frecuente en el sol; Es un elemento esencial y por lo tanto importante para el mundo.
el helio no se descubrió hasta el 18 de agosto de 1868. un astrofísico francés llamado pierre jules cesar janssen utilizó un nuevo dispositivo astronómico llamado espectroscopio para observar las longitudes de onda de la luz. el espectroscopio mostraba los espectros, o longitudes de onda de luz, como bandas de color. Mientras observaba el sol eclipsado con un espectroscopio, janssen encontró una longitud de onda en la luz del sol que no correspondía a ningún otro elemento encontrado en la Tierra, en forma de una línea amarilla brillante. janssen se dio cuenta de que había descubierto un nuevo elemento. otro astrónomo, el inglés norman lockyer, también hizo esta observación mientras veía el sol. ambos habían observado el elemento helio, al que Lockyer nombró después de la palabra griega para el sol. finalmente, en 1882, se descubrió el helio en la tierra, en la lava del monte Vesubio, cuando el físico luigi palmieri encontró el espectro amarillo brillante mientras analizaba la lava. más tarde, William Ramsay realizó experimentos que demostraron que el helio existía en la Tierra; descubrió que cuando el elemento radio decae, produce helio. Según Teodor Cleve y Nils Abraham Hamger, en 1895, determinaría el peso atómico del helio.
estudiar helio ayuda a los científicos a comprender mejor no solo la tierra, sino también los otros planetas. en el sistema solar, los científicos descubrieron el helio en la atmósfera de los planetas gaseosos gigantes Júpiter y Saturno. En Saturno, una especie de lluvia de helio, mezclada con hidrógeno líquido, cae a la atmósfera en un ambiente extremo de temperatura y presión. Los científicos creen que esta "lluvia" de helio cae en el núcleo del planeta. su energía potencial gravitatoria desatada puede ser lo que hace que Saturno brille con tanta intensidad, una característica que ha desconcertado a los científicos durante años.
Con el tiempo, los científicos aprendieron más sobre las propiedades del helio. La descripción del helio es que es incolora e inodora, y más liviana que el aire. esta es la razón por la cual los globos llenos de helio flotan, y el helio no es muy soluble en agua. Las cualidades inertes del elemento se encuentran a menudo en la descripción del helio. Históricamente considerado químicamente inerte, tiende a no reaccionar con otros elementos. El helio no quiere renunciar a sus dos electrones; permanece estable con su capa de electrones. debido a esto, el helio se clasifica como uno de los gases nobles, junto con el neón, el argón, el radón y otros gases nobles en la tabla periódica.
Recientemente, los científicos descubrieron que el helio no es completamente inerte, como se pensaba. al descubrir cristales hechos de los elementos helio y sodio, los investigadores encontraron que el helio se puede combinar con otros átomos sin compartir sus electrones; en otras palabras, se combina con otros átomos pero no forma enlaces químicos en el proceso. en cambio, protege los átomos cargados positivamente entre sí y contrarresta la fuerza repelente que normalmente los empuja. bajo una presión extrema, tal como podría estar en el núcleo de la tierra, el helio y el hidrógeno se comprimen y forman compuestos estables. Los científicos pueden descubrir aspectos más fascinantes del elemento helio, y si todavía será posible considerarlo verdaderamente inerte, o si de hecho puede formar compuestos estables en ambientes extremos.
en la atmósfera, el helio solo se concentra en aproximadamente 1 parte en 200,000. No es práctico, rentable o eficiente extraer el helio del aire, por lo que no es así como las personas obtienen el helio. En cambio, el helio se produce a partir de gas natural. Las impurezas como el agua, los sulfuros y los dióxidos de carbono deben eliminarse primero, y luego el helio crudo resultante, que todavía contiene otros elementos como argón, neón, hidrógeno y nitrógeno, se purifica a altas presiones. este crudo es entonces super-enfriado. El argón y el nitrógeno se licuan, y eventualmente el nitrógeno se evapora. El helio se separa del neón, nitrógeno e hidrógeno. El filtrado adicional con carbón activado elimina otros gases.
El helio se puede encontrar en algunos depósitos de gas natural en todo el mundo. Sin embargo, no se encuentra en todos los depósitos de gas natural. En los Estados Unidos, el helio se extrae de los pozos en Kansas, Oklahoma y Texas. solo en Texas se encuentra la reserva federal de helio, el suministro principal para los Estados Unidos. Sin embargo, este suministro está disminuyendo con el tiempo. También existe un gran depósito de helio en tanzania. ahora solo hay 14 plantas en el mundo que refinan el helio. El helio también se encuentra en minerales radioactivos en descomposición. Está hecho naturalmente de bombardeo cósmico y de rayos X de berilio y litio.
La disminución de la oferta de helio se ha convertido en un problema importante. la dependencia del helio en la tecnología moderna ha aumentado y, como resultado, la oferta ha disminuido. Los científicos están trabajando para hacer que la producción de helio sea más eficiente y sostenible. Métodos novedosos, como reciclar y re-licuar el helio, podrían funcionar a pequeña escala para ayudar a los investigadores. Esto puede ayudar a reducir el costo del helio a medida que disminuye su suministro.
El descubrimiento del helio ha llevado a muchas grandes innovaciones. Eventualmente, surgirían muchos usos del helio. En la vida moderna, la importancia del helio es enorme en los ámbitos de la tecnología, la medicina y la investigación.
¿Para qué se usa el helio?
Hay muchos usos del helio. Por supuesto, se utiliza para llenar globos de fiesta que encantan a los niños y adultos de todo el mundo. el helio reemplazó al hidrógeno en las aeronaves, después de que se descubrió que el hidrógeno era altamente reactivo. El helio se utiliza para medicina, investigación científica, soldadura por arco, refrigeración, gas para aviones, refrigerante para reactores nucleares, investigación criogénica y detección de fugas de gas. se usa por sus propiedades de enfriamiento debido a que su punto de ebullición está cerca del cero absoluto. Esto lo hace atractivo para su uso en superconductores. El helio también se utiliza para presurizar cohetes y otras naves espaciales. También se utiliza como agente de transferencia de calor.
En medicina, a veces el helio se usa para ayudar a los pacientes con problemas pulmonares como obstrucción de las vías respiratorias, asma y copd. El helio permite una mejor penetración del gas a los alvéolos distales en los pulmones, por lo que se utiliza para la ventilación pulmonar cuando es médicamente necesario. El helio también se utiliza para la prueba de la función pulmonar. El helio también se usa en algunas cirugías laparoscópicas en lugar de monóxido de carbono. El helio se usa a veces como una etiqueta para la obtención de imágenes. a veces, el helio se utiliza para la cirugía a corazón abierto, mezclado con oxígeno y como neblina para los pulmones. El helio también se utiliza para enfriar los imanes superconductores en los escáneres de resonancia magnética. Los monitores de radiación también utilizan helio.
¿Sabías que el helio es importante para los buceadores? El helio reemplaza al nitrógeno en las mezclas de gases de buceo, para que los buceadores puedan profundizar más bajo el agua sin efectos negativos en el sistema nervioso central. sin esta mezcla, los buzos podrían sufrir efectos de presión con la condición llamada "las curvas".
Existen numerosos usos científicos del helio. El gran colisionador de hadrones usa helio para propósitos de enfriamiento. El helio se utilizó para descubrir el bosón de Higgs, un gran avance en la física. Se utiliza en espectrómetros de resonancia magnética nuclear. Los superconductores solo pueden funcionar si están rodeados por el frío extremo del helio, y el helio se ha utilizado en la industria espacial para enfriar los instrumentos satelitales y el refrigerante de combustible para naves espaciales. Los meteorólogos usan globos meteorológicos llenos de helio para las observaciones meteorológicas. Los microscopios electrónicos de barrido a veces usan helio para mejorar la resolución de la imagen.
El helio también juega un papel importante en la seguridad del vehículo. se utiliza para llenar bolsas de aire si un vehículo se estrella.
El helio se almacena y se envía en forma líquida, y es extremadamente frío. Su falta de reactividad lo hace ideal para ambientes protectores. Nunca manipules el helio directamente. es tan increíblemente frío que puede causar congelación peligrosa.
¿Dónde se encuentra el helio en la vida cotidiana?
Usted puede encontrar el helio utilizado en la vida cotidiana en varias formas. se utiliza como agente de elevación, en globos de fiesta, en mezclas de buceo y en fibras ópticas. Los soldadores utilizan helio para soldar arcos en construcción. Los médicos y cirujanos utilizan helio para ayudar a los pacientes con procedimientos pulmonares y cardíacos. cuando visita una tienda de abarrotes, y se escanean sus víveres, es probable que esté observando láseres de helio-neón. Si alguna vez ves un blimp volando sobre tu cabeza, puedes estar seguro de que se mantiene en alto por el helio. vea si puede detectar el uso de helio en la vida cotidiana a medida que avanza su día.
¿Es el helio un gas explosivo?
El helio no es un gas explosivo. Está clasificado como no combustible, lo que significa que el helio no puede arder. Es extremadamente frío en forma líquida, tan frío que congela otros gases. sin embargo, si su contenedor está expuesto al calor, el contenedor puede explotar. El helio licuado puede hervir violentamente cuando se coloca en el agua, y esto puede llevar a una gran presión dentro de los recipientes, lo que aumenta el riesgo de que los recipientes puedan explotar debido a la presión. pero por sí solo, el helio no explotará.
¿Cuáles son las consecuencias de inhalar helio?
es posible que haya escuchado el sonido cómico de alguien que inhala un poco de helio desde un globo. Respirar helio cambia el tono de la voz humana, haciéndolo mucho más alto, chirriante y caricaturesco. El problema al hacer esto es que cuando respiras helio desde un globo, no estás respirando aire. los cuerpos humanos necesitan respirar aire para funcionar correctamente y obtener oxígeno donde se necesita en el cerebro y el cuerpo. incluso respirar una pequeña cantidad de helio puede causar mareos. pero también puede causar una pérdida de conciencia y causar asfixia. la respiración continua de helio puede incluso conducir a la muerte por anoxia, lo que significa una inanición de oxígeno del cuerpo.