Helium - het minst actieve element in het universum

Chinese naam:氦

Elementsymbool: Hij

Engelse naam: Helium

       Wanneer mensen ballonnen gevuld met helium laten vliegen om hun dromen waar te maken, weten ze niet dat een deel van de niet-hernieuwbare kostbare hulpbronnen op aarde voor altijd verdwenen is.Hoewel helium het op een na meest voorkomende element in het universum is, is het een zeer arme, niet-hernieuwbare en waardevolle hulpbron voor de aarde.Laten we beginnen met de ontdekking van helium:

Op 18 augustus 1868 bezocht de Franse astronoom Pierre Jules Cesar Janssen Guntur in de Brits-Indische staat Madras (nu in Andhra Pradesh) om een ​​totale zonsverduistering waar te nemen en vond met zijn spectrometer een heldergele chromatografische lijn met een golflengte van 587,49 nm.Jeansen was bang dat er iets mis was met het instrument, dus voerde hij opnieuw een spectroscopische analyse van de protuberans uit, en de waarnemingen waren hetzelfde als voorheen.Hij schreef aan de Franse Academie van Wetenschappen over zijn bevindingen.Vanwege verkeersbeperkingen bereikte de brief Parijs pas in oktober.

Op dezelfde dag dat de brief van Pierre Jansen arriveerde bij de Franse Academie van Wetenschappen, arriveerde ook een brief van de Engelse astronoom Sir Joseph Norman Lockyer.Op 20 oktober van hetzelfde jaar ontdekte Lockyer dezelfde gele lijn tijdens het analyseren van het zonnespectrum in Londen, en noemde deze "D3".De Franse astronoom Pierre Jansen en de Engelse astronoom Sir Joseph Norman Lockyer worden gecrediteerd voor de ontdekking van helium.Dit is de eerste keer dat er een nieuw element is ontdekt in een buitenaards lichaam dat nog niet op aarde is ontdekt.De Engelse astronoom Sir Joseph Norman Lockyer en de Engelse scheikundige Sir Edward Frankland noemden dit element Helium, naar het Griekse woord ἥλιος (helios, wat "zon" betekent).

Op 18 augustus 1868 bezocht de Franse astronoom Pierre Jules Cesar Janssen Guntur in de Brits-Indische staat Madras (nu in Andhra Pradesh) om een ​​totale zonsverduistering waar te nemen en vond met zijn spectrometer een heldergele chromatografische lijn met een golflengte van 587,49 nm.Jeansen was bang dat er iets mis was met het instrument, dus voerde hij opnieuw een spectroscopische analyse van de protuberans uit, en de waarnemingen waren hetzelfde als voorheen.Hij schreef aan de Franse Academie van Wetenschappen over zijn bevindingen.Vanwege verkeersbeperkingen bereikte de brief Parijs pas in oktober.

In 1881 ontdekte de Italiaanse natuurkundige Luigi Palmieri de D3-lijn van helium tijdens het analyseren van magma van de Vesuvius, de eerste geregistreerde ontdekking van helium op aarde.Maar pas op 26 maart 1895 behandelde de Schotse scheikundige Sir William Ramsay (de grote scheikundige zal in de toekomst nog vele malen melding maken van edelgassen) yttriumuraniet (een pekbleniet dat 10% van zijn massa zeldzame aardelementen bevat) met zuur om isoleert helium voor de eerste keer op aarde.

Op 18 augustus 1868 bezocht de Franse astronoom Pierre Jules Cesar Janssen Guntur in de Brits-Indische staat Madras (nu in Andhra Pradesh) om een ​​totale zonsverduistering waar te nemen en vond met zijn spectrometer een heldergele chromatografische lijn met een golflengte van 587,49 nm.Jeansen was bang dat er iets mis was met het instrument, dus voerde hij opnieuw een spectroscopische analyse van de protuberans uit, en de waarnemingen waren hetzelfde als voorheen.Hij schreef aan de Franse Academie van Wetenschappen over zijn bevindingen.Vanwege verkeersbeperkingen bereikte de brief Parijs pas in oktober.

Waarom denken mensen altijd dat er geen helium op aarde is?

Waarom duurde het bijna 30 jaar na de ontdekking ervan om helium te isoleren?

Allereerst heeft het heliumelement op aarde voornamelijk de vorm van elementair helium, dat een inert gas is en zeer stabiel is zonder stabiele verbindingen.Ten tweede zijn heliumkernen te licht om door de zwaartekracht van de aarde te worden aangetrokken, en zodra helium de atmosfeer binnendringt, zweeft het weg de ruimte in.Ten derde heeft helium een ​​zeer lage oplosbaarheid en is het vrijwel onoplosbaar in water.De manier waarop mensen helium verkrijgen is door het te delven in de aardkorst, dat grotendeels vrijkomt door radioactief verval.

Helium is voor ons erg belangrijk en kent vele toepassingen:

1, koeling bij lage temperatuur: het kookpunt van helium is 4,2 Kelvin, wat min 268 graden Celsius is, zeer dicht bij het absolute nulpunt.Koeltechnologie bij ultralage temperaturen heeft een breed scala aan toepassingen op gebieden zoals supergeleidingstechnologie, en speelt een belangrijke rol in grensverleggend natuurkundig onderzoek, magnetische resonantie beeldvormingstechnologie (MRI), nucleaire magnetische resonantietechnologie (NMR) en andere gebieden.Helium is de enige stof die deze eigenschappen heeft die we kunnen gebruiken.

2, beschermend gas en inspectieanalyse: helium is een inert gas, niet-giftig en niet-straling, kan beschermend gas en inspectieanalyse uitvoeren.Heliumgas wordt vaak gebruikt in magnesium, zirkonium, aluminium, titanium en ander metaallasbeschermingsgas;Helium wordt ook gebruikt bij vacuümlekdetectie, een belangrijk onderdeel van lekdetectie met heliummassaspectrometrie.

3, ballonvulling: de dichtheid van helium is 0,1786 kg per kubieke meter, veel minder dan de dichtheid van lucht 1,29 kg per kubieke meter, en de chemische eigenschappen zijn zeer actief, veel veiliger dan waterstof (Hindenburg-waterstofluchtschipexplosie), dus het wordt vaak gebruikt als ruimteschip of ballonvulgas.

4, helium-zuurstofmengsel voor duiken: vanwege de enorme waterdruk tijdens het duiken wordt stikstof in de normale lucht in het bloed gedrukt, wat resulteert in het optreden van een "dronken stikstofreactie", wat een zeer gevaarlijke situatie is voor de mens lichaam in de "dronken stikstof"-situatie, zoals dronken duizeligheid, trage reactie, verlies van beoordelingsvermogen.Maar een mengsel van helium-zuurstofgas kan dit effectief voorkomen, omdat helium niet onder hoge druk oplost in menselijk bloed.

5, supervloeibaar: het vloeibaar maken van helium wanneer de temperatuur wordt verlaagd tot 2,18 Kelvin (ongeveer minus 271 graden Celsius), de eigenschappen zullen veranderen, de viscositeit wordt erg klein, kan langs de bekerwand naar boven stromen, wat een supervloeibare toestand is, met uitstekende mobiliteit en thermische geleidbaarheid.

Hoewel helium het op een na meest voorkomende element in het universum is, is het moeilijk te behouden op aarde, zoals blijkt uit de geschiedenis van zijn ontdekking en isolatie.Als we weer ballonnen en dromen willen laten vliegen, denken we dan dat zodra deze heliumgassen in de atmosfeer terechtkomen, ze voor altijd van de aarde zullen verdwijnen. Zullen we dit idee opgeven?

Alle gegevens in dit artikel zijn afkomstig van internet, uitsluitend ten behoeve van kennisbevordering