Característiques de l’heli
L’heli, de símbol He a la taula periòdica, és un gas noble i inert (no reacciona amb cap altre element) en totes les condicions estàndard. L’heli té número atòmic 2, és a dir, té 2 protons i 2 electrons. Això el converteix en el segon element més lleuger de l’univers, només superat per l’hidrogen, amb un sol protó i electró.
Incolor, inodor, i insípid, l’heli té els punts d’ebullició i congelació més baixos que els de cap altra substància coneguda. Esdevé líquid a una temperatura de 4,25 graus Kelvin (-268,9 ºC), i no es pot solidificar baixant la temperatura. Es manté líquid fins al zero absolut en pressions ordinàries, però se solidifica augmentant la pressió. És necessari aplicar-li una pressió de 25 atmosferes i una temperatura d’un Kelvin (-272 ºC) per convertir-lo al seu estat sòlid.
L’heli no és tòxic en absolut, tot i que una inhalació excessiva d’aquest gas pot ser perillosa, ja que actua com a un asfixiant.
Abundància a l’univers i formació
L’heli és el segon element més comú a l’univers, representant aproximadament el 9% d’aquest, només superat per l’hidrogen, que constitueix el 90% del nostre univers. Aquests dos elements provenen del Big Bang. Avui en dia es produeix heli en grans quantitats al nucli de les estrelles, mitjançant la fusió nuclear.
Tot i ser tan abundant a l’univers, l’heli és escàs a la Terra. El seu contingut a l’atmosfera terrestre és de tan sols 5,2 ppm (parts per milió). A la Terra hi ha una producció constant d’heli (a través de la desintegració radioactiva d’alguns elements), però escapa fàcilment de l’atmosfera terrestre i surt a l’espai degut a la seva lleugeresa. Aproximadament 3000 tones d’heli es produeixen anualment a la litosfera, tot i que escapen ràpidament a l’espai.
Història i descoberta
Al 1968, l’astrònom francès Pierre Janssen va viatjar a l’Índia per mesurar l’espectre solar durant un eclipsi total, i va observar una nova línia espectral groga que indicava un nou element. L’astrònom Joseph Norman Lockyer va obtenir els mateixos resultats observant el Sol, a través del boirum (una boira pol·luent) de Londres, i assumint que aquest nou element era un metall, el va anomenar heli. Tot i així, no va ser fins al 1895 que aquest element va ser aïllat per primer cop, per William Ramsay.
El nom d’heli prové de Helios, el nom del déu grec del sol.
Usos d’aquest element
L’heli s’extreu, per a un ús comercial, dels depòsits de gas natural, majoritàriament a Texas. Les propietats úniques que ofereix aquest element el fan una molt bona elecció per una gran varietat d’usos. Aquests són alguns dels diversos usos que es dona a l’heli:
- Com que l’heli en estat líquid és la substància més freda que existeix, aquest s’utilitza com a un mitjà de refrigeració del Gran Col·lisionador d’Hadrons (LHC per les seves sigles en anglès), i els imants superconductors de les màquines de ressonància magnètica. També s’utilitza per mantenir freds els instruments dels satèl·lits.
- L’heli també s’utilitza en la refrigeració de reactors nuclears, i manté fred el combustible dels coets durant el llançament.
- Gràcies a la seva baixíssima densitat, l’heli és una opció ideal per unflar globus decoratius, globus meteorològics, i dirigibles. En un principi s’utilitzava l’hidrogen per aquest propòsit, però al ser aquest element altament inflamable, es va deixar d’utilitzar.
- Com que l’heli és un element que no reacciona amb cap material, aquest s’utilitza com una opció ideal per proveir una atmosfera protectora inerta en la fabricació de fibres òptiques i semi-conductors.
- Una barreja de 80% heli i 20% oxigen s’utilitza com a una atmosfera artificial per als bussejadors en aigües profundes.
Els seus isòtops
Dels vuit isòtops coneguts que té l’heli, només dos són estables: l’heli-3 (3He) i l’heli-4 (4He). D’aquests dos isòtops, l’heli-3 és el més inusual: a l’atmosfera terrestre, hi ha un àtom de 3He per cada milió d’àtoms de 4He. L’heli-4 es produeix a la Terra per desintegració alfa d’elements radioactius, com l’urani. En canvi, l’heli-3, molt més escàs a la Terra, es produeix per la desintegració beta del triti (un isòtop de l’hidrogen). L’heli-3 és molt valuós, ja que és escàs, i es planeja utilitzar-lo en el futur com a combustible per la fusió nuclear per produir energia. Aquest isòtop es troba en majors concentracions en el medi interestel·lar i la superfície lunar.
L’heli té altres isòtops, fabricats artificialment, que són el 5He, 6He, 7He, 8He, 9He i 10He. Tot i així, aquests isòtops són extremadament inestables. Alguns d’aquests isòtops es desintegren en altres isòtops d’heli, que a la vegada es desintegren en altres elements.
Entrades Similars:
L’hidrogen | Característiques, Abundància, Isòtops i Usos
Quins són els elements originaris del Big Bang?
Les nanes blanques, uns vestigis estel·lars
Entrades Populars:
Perquè la Lluna només ens ensenya una cara?
Stephenson 2-18, l’estrella més gran coneguda a l’univers
L’explotació minera al cinturó d’asteroides, una font de recursos
La brossa espacial, un gran problema
Com es van extingir els dinosaures?
Què passaria si la Terra deixés de rotar?
La missió a Venus de la sonda Venus Express per la ESA
Quins són els requisits per a ser un planeta?
Perquè no es poden sentir sons a l’espai?
Quina mida i forma tindrien els extraterrestres?
Les unitats de mesura que fem servir en astronomia
Entrades Recents:
Un altre bon article per a recordar continguts de química. 🙂👌
Gràcies!! espero que també t’agradin els pròxims articles. 🙂