غاز الهيليوم
غاز الهيليوم هو عبارة عن غاز نبيل أي أنّه غاز خامل كيميائياً يوجد دائماً في صورته الذرية ويوجد فقط في الحالة الغازية، وهو غاز عديم اللون والرائحة والمذاق يستخدم في كثير من تقنيات التبريد، وتقنيات التصوير بالرنين المغناطيسي، وفي تصنيع رقائق السيلكون، بالإضافة إلى استخدامه في نفخ البالونات الملوّنة والمستخدمة في المناسبات والاحتفالات المختلفة.
أين يوجد غاز الهيليوم
يُعد غاز الهيليوم ثاني أخف الغازات وزناً وثانيها وفرةً أيضاً، فاستناداً لبعض التقديرات التي تقول إنَّ الهيليوم يشكل ما نسبته 24% من كتلة حجم الكون، حيث وجوده بهذه النسبة العالية يلعب دوراً كبيراً في عمليات الانشطار النووي والتي ينتج عنها غاز الهيدروجين، إنَّ الوفرة الهائلة للهيدروجين في الكون لا تعطي دلالة بأنه ذو وفرة على الكرة الأرضية، فهو يشكل نسبة ضئيلة جداً من مكوِّنات الغلاف الجوي للكرة الأرضية تصل إلى 0.00052%، ومعظم ما يتم تحصيله يأتي من باطن الأرض عن طريق المواد غير العضوية أو مصائد الغاز تحت الأرض، مما يجعلها من أكثر العناصر على وجه الأرض ندرة.
معظم ما يتم توفيره من غاز الهيليوم على الأرض يأتي من عملية الاضمحلال الإشعاعي، وهي عملية معاكسة لعملية الانشطار النووي، لذلك تعتبر عمليات تحليل اليورانيوم هي المصدر الأساسي للتزود بغاز الهيليوم.
أضرار استنشاق الهيليوم
يمكن أن يكون استنشاق غاز الهيليوم خطراً أو مميتاً، وتختلف حدّة خطورته باختلاف المصدر الذي تمّ استنشاق الغاز منه، إذ يمكن حصر الأضرار الصحية المترتبة على استنشاق الهيليوم من البالونات في الحصول على صوت حادّ، مع الشعور بدوخة نتيجة استنشاق الهيليوم النقي بدلاً من الأكسجين، وفي حال استنشاق كمية كبيرة من الهيليوم فيمكن أن يتسبب ذلك في نقص كمية الأكسجين الواصلة للرئتين وبالتالي احتمال حدوث إغماء، وفي حال عدم ارتطام الرأس بشيء حادّ فيمكن حصر الضرر بالصداع وجفاف الممرات الأنفية، أمّا استنشاق الهيليوم من خزان غاز مضغوط فهو أمر أشدّ خطورة، ونتيجة لكون ضغط الغاز أعلى بكثير من ضغط الهواء يمكن أن ينطلق الهيليوم نحو الرئتين متسبباً في نزيفهما أو تفجّرهما.
لماذا يتغير الصوت عند استنشاق غاز الهيليوم
يجعل الهيليوم حدة صوتك أعلى من المعتاد، ذلك لأن غاز الهيليوم أخف بستة أضعاف من الهواء، الأمر الذي يجعل الصوت ينتقل عبر الهيليوم بشكل أسرع منه في الهواء.
وبذلك فإن حدة الأصوات المنخفضة في صوتك تختفي بواسطة الهيليوم الأقل كثافة، في حين تعلو النغمات العالية من الصوت.
هل غاز الهيليوم يشتعل
لا ، إن الهيليوم لا يشتعل.
فوائد الهيليوم
يُعتبر عنصر الهيليوم من أكثر العناصر انتشارًا في الكون، كما أنّ له العديد من الاستخدامات في الكثير من المجالات ويعتبر مكونًا رئيسًا في الحياة الحديثة بالرغم من عدم القدرة على رؤيته مباشرةً، وأهم استخدامات الهيليوم تتمثل بما يأتي:
- يتم استخدام الهيليوم لملء بالونات الحفلات التي تُسعد الأطفال والكبار في جميع أنحاء العالم، كما تم استبدال الهيدروجين بالهيليوم في المناطيد، وذلك بعد أنّ تم ايجاد أنّ الهيدروجين شديد التفاعل، وهي من استخدامات الهيليوم الشائعة.
- يستخدم الهيليوم بالطب، حيث يتم استخدامه في بعض الأحيان في مساعدة المرضى الذين يعانون من مشاكل في الرئة مثل انسداد الشعب الهوائية، الربو ومرض الانسداد الرئوي المزمن، حيث يتيح الهيليوم تغلغل الغاز بشكل أفضل في الحويصلات الهوائية البعيدة في الرئتين، لذلك يتم استخدامه لتهوية الرئة عند الضرورة الطبية، كما يستخدم الهيليوم لاختبار وظائف الرئة، وفي بعض العمليات الجراحية التي يتم اجراؤها بالمنظار بدلًا من أول أكسيد الكربون، ويستخدم الهيليوم أيضًا في بعض الأحيان في عمليات القلب المفتوح.
- يلعب الهيليوم أيضًا دورًا مهمًا في معدات السلامة المستخدمة في المركبات، حيث يتم استخدامه لملء الوسائد الهوائية في حال وقوع حادث للمركبة.
- أحيانًا ما يستخدم المجهر الإلكتروني الماسح الهيليوم للحصول على دقة أفضل للصورة.
- يستخدم الهيليوم كوسيلة تبريد في المفاعلات النووية وأجهزة الأقمار الصناعية.
- يوفر البرودة اللازمة للموصلات الفائقة التي تعمل في حال كانت محاطة بالبرد الشديد.
- يستخدم الهيليوم على نطاق واسع في أبحاث التجمد لأنّ درجة غليانه قريبة من الصفر المطلق.
- يستخدم الهيليوم في التصوير بالرنين المغناطيسي.
غاز الهيليوم للبالونات
في حال عدم توفر غاز الهيليوم لنفخ البالونات في المناسبات الخاصة يتم صنع هذا الغاز يدوياً بمجموعة من الطرق البسيطة:
الخل وبيكربونات الصوديوم:
الأدوات:
- عبوة زجاجية نظيفة وفارغة.
- عدد من البالونات الملوّنة ومختلفة الأحجام حسب الرغبة.
- خيوط لربط البالونات.
- كمية من الخل.
- كمية من بيكربونات الصوديوم.
طريقة التحضير:
- توضع كمية الخل المحضرة في العبوة الزجاجية بحيث تملأ هذه الكمية ثلث العبوة.
- توضع كمية البيكربونات الصوديوم في البالونات بحيث تملأ نصف البالونات.
- توضع البالونات الواحدة تلو الأخرى على فوهة العبوة الزجاجية ثمّ تنزل مادة البيكربونات الصوديوم الموجودة في البالون داخل العبوة لتتفاعل مع الخل الموجود مما يؤدي إلى إنتاج غاز الهيليوم الذي ينفخ البالون.
- الانتظار حتى يُنفخ البالون ويصل إلى الحجم المطلوب ثمّ إخراجه وإغلاق فوهته جيداً ثمّ ربطه بالخيط جيداً حتى لا يخرج الغاز منه.
- تُكرر الخطوات السابقة لباقي البالونات المحضّرة.
