गठनमाध्यमिक शिक्षा और स्कूलों

हीलियम: गुण, विशेषताओं, आवेदन

हीलियम - आवर्त सारणी के समूह 18 की अक्रिय गैस। यह हाइड्रोजन के बाद दूसरा सबसे हल्का तत्व है। हीलियम - रंग, गंध और स्वाद के बिना गैस जो -268.9 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर तरल हो जाता है उबलते बिंदु और उसके हिमांक किसी अन्य ज्ञात पदार्थ की तुलना में कम है। यह केवल तत्व यह है कि सामान्य वायुमंडलीय दबाव में ठंडा साथ जमना नहीं करता है। उन्होंने कहा कि, ठोस अवस्था में ले जाया गया 1 लालकृष्ण के तापमान पर 25 वायुमंडल होना चाहिए

खोज का इतिहास

हीलियम सूरज आसपास के गैस वातावरण में पाया गया था, फ्रेंच खगोलशास्त्री पियरे Zhansenom 1868 में एक ग्रहण के दौरान सौर वर्णमण्डल के स्पेक्ट्रम में एक चमकीले पीले रंग की लाइन पाया गया है कि। शुरू में यह मान लिया गया कि इस लाइन तत्व सोडियम प्रतिनिधित्व करता है। एक ही वर्ष में, अंग्रेजी खगोलशास्त्री Dzhozef नॉर्मन लॉकयर सौर स्पेक्ट्रम है, जो जाना जाता है सोडियम लाइनों के अनुरूप नहीं था में एक पीली लाइन मनाया 1 डी और डी 2, और इसलिए यह है कि यह एक लाइन डी 3 नाम पर है। लॉकयर निष्कर्ष निकाला कि यह पृथ्वी पर सूर्य अज्ञात में एक पदार्थ की वजह से किया गया था। वह और यूनानी नाम 'Helios' सूर्य का उपयोग कर के शीर्षक तत्व में रसायनज्ञ एडवर्ड फ़्रैंकलैंड

1895 में, ब्रिटिश रसायनज्ञ सर Uilyam Ramzay पृथ्वी पर हीलियम के अस्तित्व साबित हुई है। उन्होंने कहा कि नमूना cleveite यूरेनियम असर खनिज प्राप्त किया, और गैसों हीटिंग के दौरान गठन की जांच के बाद, यह पाया जाता है कि स्पेक्ट्रम में चमकीले पीले लाइन लाइन डी 3, सौर वर्णक्रम में मनाया के साथ मेल खाता। इस प्रकार, एक नए तत्व अंत में स्थापित किया गया था। 1903 में रामसे और फ़्रेडरिक सोडी में पाया गया कि हीलियम रेडियोधर्मी पदार्थ का सहज क्षय का एक उत्पाद है।

प्रकृति में वितरण

हीलियम की बड़े पैमाने पर ब्रह्मांड के कुल द्रव्यमान का लगभग 23% है, और तत्व दूसरा सबसे अंतरिक्ष में आम है। यह तारे, जहां हाइड्रोजन जिसके परिणामस्वरूप विलय से बना है में केंद्रित है। हालांकि वातावरण में हीलियम 200 वें करने के लिए 1 भाग की एकाग्रता में है। (5 पीपीएम) और रेडियोधर्मी खनिजों, उल्का ग्रंथि, साथ ही खनिज स्रोतों, तत्व संयुक्त राज्य अमेरिका (विशेष रूप से टेक्सास, न्यू में में पाया की बड़ी मात्रा की छोटी मात्रा में निहित है मैक्सिको सिटी, कान्सास, ओकलाहोमा, यूटा, और प्राकृतिक गैस की एरिज़ोना) घटक के रूप में (7.6% करने के लिए)। लघु और अपने भंडार ऑस्ट्रेलिया, अल्जीरिया, पोलैंड, कतर और रूस में पाया गया है। पपड़ी हीलियम एकाग्रता में केवल बारे में 8 पीपीबी है।

आइसोटोप

हीलियम परमाणु में से प्रत्येक की कोर दो प्रोटॉन शामिल है, लेकिन, अन्य तत्वों के साथ के रूप में, यह आइसोटोप है। वे एक से छह न्यूट्रॉन से होते हैं, तो उनके द्रव्यमान संख्या तीन से आठ तक होती है। इनमें से स्थिर तत्व जिसका वजन हीलियम परमाणु संख्या 3 (3 वह) और 4 (4 वह) द्वारा निर्धारित किया जाता है। अन्य सभी रेडियोधर्मी और तेजी से अन्य पदार्थों में क्षय। पृथ्वी की हीलियम ग्रह की एक मूल हिस्सा नहीं है, यह रेडियोधर्मी क्षय का एक परिणाम के रूप में गठन किया गया था। अल्फा कण रेडियोधर्मी भारी पदार्थों के नाभिक से उत्सर्जित 4 उन्होंने नाभिक आइसोटोप कर रहे हैं। हीलियम वातावरण में बड़ी मात्रा में जमा नहीं करता, क्योंकि पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण यह उत्तरोत्तर अंतरिक्ष में लीक से रोकने के लिए पर्याप्त नहीं है। दुनिया में 3 वह के निशान नकारात्मक बीटा क्षय हाइड्रोजन दुर्लभ -3 तत्व (ट्रिटियम) समझाया गया है। 4 वह सबसे स्थिर आइसोटोप की आम है: वह 4 अनुपात 3 वह के बारे में 700 हजार 1 वातावरण के लिए और के बारे में 7 लाख से 1 कुछ हीलियम युक्त खनिजों में है की ओर परमाणुओं ..

हीलियम के भौतिक गुणों

इस मद के उबलते और गलनांक सबसे कम कर रहे हैं। इस कारण से, हीलियम चरम स्थितियों में छोड़कर गैस के रूप में मौजूद है। उन्होंने कहा कि गैस किसी अन्य गैस की तुलना में कम पानी में घोल कर रहा है, और ठोस शरीर के माध्यम से प्रसार की दर तीन बार हवा की तुलना में अधिक है। निकटतम की इसकी अपवर्तनांक 1 दृष्टिकोण।

हीलियम की तापीय चालकता केवल हाइड्रोजन तापीय चालकता, विशिष्ट ऊष्मा और उसके असाधारण उच्च से पीछे नहीं है। साधारण तापमान पर यह विस्तार के दौरान गरम किया जाता है, और 40 से नीचे के - ठंडा हो गया। इसलिए, टी पर <40 कश्मीर हीलियम एक तरल में बढ़कर परिवर्तित किया जा सकता है।

यदि आयनित राज्य में नहीं है तत्व, एक विसंवाहक है। अन्य नोबल गैसों के साथ के रूप में, हीलियम एक metastable ऊर्जा का स्तर है कि यह एक बिजली के निर्वहन से आयनित किया है जब एक वोल्टेज आयनीकरण क्षमता से कम है की अनुमति मिलती है।

हीलियम -4 यह दो तरल रूप हैं कि में अद्वितीय है। हमेशा की तरह कहा जाता हीलियम मैं और 4.21 कश्मीर का क्वथनांक से लेकर तापमान पर मौजूद है (-268,9 डिग्री सेल्सियस) के बारे में 2,18 कश्मीर (-271 डिग्री सेल्सियस)। 2,18 कश्मीर 4 में से जो कम तापीय चालकता वह 1000 बार तांबे की तुलना में अधिक हो जाता है। यह फार्म हीलियम द्वितीय कहा जाता है, साधारण से अलग करने के। यह Superfluid गया है: चिपचिपापन बहुत कम है कि यह नहीं मापा जा सकता। हीलियम द्वितीय किसी भी पदार्थ है जो संबंध है की सतह पर एक पतली फिल्म में फैलता है, और इस फिल्म भी गुरुत्वाकर्षण के खिलाफ घर्षण के बिना बह रहा है।

कम प्रचुर मात्रा में हीलियम -3 तीन अलग-अलग चरणों तरल, जिनमें से दो superfluid हैं रूपों। अति तरल 4 में उन्होंने सोवियत भौतिक विज्ञानी ने की थी Petrom Leonidovichem Kapitsey 1930 के मध्य में, और एक ही घटना 3 में वह पहली बार 1972 में डगलस D ओशूेरोफ, डेविड एम ली, और संयुक्त राज्य अमेरिका के रॉबर्ट सी रिचर्डसन द्वारा देखा गया था।

के दो आइसोटोप हीलियम -3 की एक तरल मिश्रण और -4 नीचे 0.8 कश्मीर (-272.4 डिग्री सेल्सियस) तापमान पर दो परतों में बांटा गया है - एक अनिवार्य रूप से शुद्ध 3 वह और हीलियम -3 का 6% के साथ 4 उन्होंने मिश्रण। 3 वह के विघटन 4 में उन्होंने शीतलन प्रभाव जो cryostat संरचनाओं में प्रयोग किया जाता है, जिसमें हीलियम तापमान नीचे 0.01 कश्मीर है के साथ है (-273,14 डिग्री सेल्सियस) और कुछ दिनों के लिए बनाए रखा।

कनेक्शन

सामान्य परिस्थितियों के अंतर्गत, हीलियम रासायनिक रूप से निष्क्रिय है। चरम में एक यौगिक तत्व यह है कि सामान्य तापमान और दबाव संकेतक पर स्थिर नहीं कर रहे हैं बना सकते हैं। उदाहरण के लिए, हीलियम जब एक बिजली चमक निर्वहन करने के लिए या प्लाज्मा राज्य में इलेक्ट्रॉन की बमबारी के द्वारा अधीन, आयोडीन, टंगस्टन, फ्लोरीन, फास्फोरस और सल्फर यौगिकों के साथ बना सकते हैं। इस प्रकार यह HeNe, HgHe 10, whe 2 और आणविक आयनों वह 2 + 2 नहीं ++, हे + और hed + बनाया गया था। इस तकनीक को भी एक तटस्थ अणु वह 2 और HgHe किया गया है।

प्लाज्मा

ब्रह्मांड में फ़ायदेमंद आयनित हीलियम, जिसका गुण आणविक से काफी अलग वितरित किए। इलेक्ट्रॉनों और प्रोटॉन जुड़ा हुआ नहीं था, और यह भी एक आंशिक रूप से आयनित राज्य में एक बहुत ही उच्च विद्युत चालकता है। आवेशित कणों पर अत्यधिक चुंबकीय और विद्युत क्षेत्र से प्रभावित है। उदाहरण के लिए, हीलियम आयनों के साथ सौर हवा में आयनित हाइड्रोजन magnetosphere पृथ्वी के साथ बातचीत, औरोरा बोरेलिस के कारण।

अमेरिका में भंडार की खोज

डेक्सटर, केन्सास में 1903 में ड्रिलिंग के बाद, यह गैर ज्वलनशील गैस से प्राप्त हुई थी। प्रारंभ में, यह ज्ञात नहीं था कि यह हीलियम में शामिल है। कौन सी गैस पाया गया था, की पहचान राज्य इरास्मस हावर्थ भूविज्ञानी, जो अपने नमूने और दवा की दुकानों Kedi Gamiltona और डेविड मैकफ़ारलैंड के माध्यम से केन्सास विश्वविद्यालय एकत्र किया है पाया है कि यह 72% नाइट्रोजन, 15% मीथेन, 1% हाइड्रोजन होता है और 12% की पहचान नहीं की गई थी। बाद के विश्लेषण खर्च करने के बाद, शोधकर्ताओं ने हीलियम के नमूने की 1.84% पाया। इसलिए हम जानते हैं कि यह रासायनिक तत्व महान मैदानों, जहां यह प्राकृतिक गैस से निकाला जा सकता की गहराई में बड़ी मात्रा में मौजूद है।

औद्योगिक उत्पादन

यह संयुक्त राज्य अमेरिका हीलियम नेता की दुनिया के उत्पादन बना दिया है। सर रिचर्ड थ्रेलफल द्वारा सुझाव पर, अमेरिकी नौसेना के तीन छोटे प्रायोगिक संयंत्र वित्त पोषित बैराज गुब्बारे हल्के गैर ज्वलनशील उठाने गैस सुनिश्चित करने के लिए प्रथम विश्व युद्ध के दौरान इस पदार्थ का निर्माण करने के। इस कार्यक्रम के अनुसार, 5700 मीटर 3 92 फीसदी वह की कुल में तैयार किए गए, हालांकि इस गैस की केवल कम से कम 100 लीटर प्राप्त हुई थी। इस राशि का एक हिस्सा दुनिया का पहला हीलियम हवाई पोत में इस्तेमाल किया गया था अमेरिकी नौसेना सी 7, जो Hampton सड़क से अपनी पहली यात्रा कर दिया (वर्जीनिया) Bolling फील्ड में (वाशिंगटन, डीसी) दिसंबर 7, 1921।

हालांकि उस समय कम तापमान तरल गैस की प्रक्रिया पर्याप्त प्रथम विश्व युद्ध के दौरान महत्वपूर्ण होने के लिए विकसित नहीं था, उत्पादन जारी रखा। हीलियम आम तौर पर विमान में एक लिफ्ट गैस के रूप में प्रयोग किया जाता है। इसके लिए मांग द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान वृद्धि हुई है जब यह एक परिरक्षित चाप वेल्डिंग के साथ इस्तेमाल किया गया था। तत्व भी परमाणु बम "मैनहट्टन" के निर्माण में बहुत महत्व है।

अमेरिका के राष्ट्रीय आरक्षित

1925 में, संयुक्त राज्य सरकार हीलियम के राष्ट्रीय रिजर्व Amarillo, टेक्सास में, युद्ध और शांतिकाल में वाणिज्यिक हवाई पोतों के समय में सैन्य हवाई पोतों प्रदान करने के लिए बनाया गया है। गैस का उपयोग द्वितीय विश्व के बाद गिर गया, लेकिन शेयर 1950 में वृद्धि की गई थी प्रदान करने के लिए अन्य बातों के अलावा, यह अंतरिक्ष दौड़ और शीत युद्ध के दौरान ऑक्सीजन हाइड्रोजन प्रणोदक के उत्पादन में इस्तेमाल एक शीतलक के रूप आपूर्ति करती है। 1965 में संयुक्त राज्य अमेरिका में हीलियम का उपयोग करते हैं, आठ बार युद्ध के समय में शिखर खपत से अधिक है।

हीलियम 1960 खनन ब्यूरो स्ट्रीक 5 निजी कंपनियों पर कानून के गोद लेने के बाद प्राकृतिक गैस से तत्व को निकालने के लिए। इस कार्यक्रम के Amarillo, टेक्सास के पास सरकार आंशिक रूप से समाप्त हो गया गैस क्षेत्र के साथ इन पौधों कनेक्ट करने के लिए 425 किलोमीटर पाइप लाइन बनाया गया था। हीलियम-नाइट्रोजन मिश्रण भूमिगत भंडारण में पंप, और वहां बने रहे जब तक यह में कोई जरूरत नहीं है।

1995 तक, स्टॉक की मात्रा अरब घन मीटर एकत्रित हो गया था, 1.4 अरब डॉलर के राष्ट्रीय रिजर्व है, जो 1996 में अमेरिकी कांग्रेस के लिए कहा जाए इसके बारे में समाप्त करने के लिए की कर्ज है। प्राकृतिक संसाधनों के हीलियम मंत्रालय के निजीकरण पर कानून की 1996 में गोद लेने के बाद 2005 में एक परिसमापन की दुकान का शुभारंभ किया।

स्वच्छ और उत्पादन

हीलियम का उत्पादन किया 1945 वर्ष लगभग 98% की एक पवित्रता था, दूसरों के 2% नाइट्रोजन कि हवाई पोतों के लिए पर्याप्त है में थे। 1945 में, यह चाप वेल्डिंग में उपयोग के लिए गैस की 99.9 प्रतिशत की एक छोटी राशि का उत्पादन किया। 1949, तत्व की शुद्धता 99.995% तक पहुँच गया है।

कई सालों के लिए संयुक्त राज्य अमेरिका दुनिया की वाणिज्यिक हीलियम का 90% से अधिक का उत्पादन किया। 2004 के बाद से हर साल यह 140 मिलियन मीटर 3, 85% जिनमें से पाए जाते हैं संयुक्त राज्य अमेरिका में, 10% अल्जीरिया में किया गया है, और बाकी को कारगर बनाया गया - रूस और पोलैंड में। दुनिया में हीलियम का मुख्य स्रोत टेक्सास, ओकलाहोमा और कान्सास के प्राकृतिक गैस क्षेत्र हैं।

प्राप्त करने के लिए प्रक्रिया

हीलियम (पवित्रता 98.2%) कम तापमान पर अन्य घटकों द्वारा और उच्च दबाव पर प्राकृतिक गैस की द्रवीकरण से बरामद किया गया है। अन्य गैसों के सोखना सक्रिय ठंडा कार्बन 99.995% की शुद्धता को प्राप्त कर सकते हैं। हीलियम का एक छोटा सा राशि एक बड़े पैमाने पर हवा द्रवीकरण के दौरान उत्पादन। हवा की 900 टन की 3.17 क्यूबिक मीटर मिल सकती है। मीटर गैस।

आवेदन के क्षेत्रों

नोबल गैस विभिन्न क्षेत्रों में लागू किया गया है।

  • हीलियम, जो गुण बहुत कम तापमान प्राप्त करने के लिए अनुमति देते हैं, साथ ही मिसाइलों में ऑक्सीजन और हाइड्रोजन के द्रवीकरण "अपोलो" के लिए, LHC, एमआरआई अतिचालक चुंबक उपकरणों को और परमाणु चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोमीटर, उपग्रह उपकरण में एक ठंडा एजेंट के रूप में प्रयोग किया जाता है।
  • वेल्डिंग एल्यूमीनियम और दूसरों के लिए अक्रिय गैस के रूप में। अर्धचालकों और ऑप्टिकल फाइबर के निर्माण में धातु।
  • .. रॉकेट इंजन, के ईंधन टैंक में दबाव बनाने के लिए विशेष रूप से केवल हीलियम गैस के लिए, तरल हाइड्रोजन पर काम टी उन एकत्रीकरण के अपने राज्य जब हाइड्रोजन तरल बनी हुई है बरकरार रखता है);
  • वह-Ne गैस लेज़रों सुपरमार्केट में बॉक्स ऑफिस पर बारकोड को स्कैन करने के लिए इस्तेमाल कर रहे हैं।
  • हीलियम आयन माइक्रोस्कोप आप इलेक्ट्रॉनिक की तुलना में सबसे अच्छा छवि प्राप्त करने की अनुमति देता है।
  • महान गैस की उच्च पारगम्यता के कारण, लीक परीक्षण करने के लिए कार एयर कंडीशनिंग प्रणाली में उदाहरण के लिए, साथ ही तेजी से भरने के रूप में टक्कर पर एयरबैग प्रयोग किया जाता है।
  • कम घनत्व हीलियम से भरा सजावटी गेंदों अनुमति देता है। अक्रिय गैस हवाई पोतों और गुब्बारे में विस्फोटक हाइड्रोजन गैस बदल दिया है। उदाहरण के लिए, मौसम विज्ञान में, हीलियम गुब्बारे मापन यंत्र लिफ्ट करने के लिए उपयोग किया जाता है।
  • क्रायोजेनिक शीतलक न्यूनतम संभव तरल अवस्था में रासायनिक तत्व के तापमान के बाद से इस्तेमाल किया जाता है,।
  • हीलियम, जो गुण इसे प्रदान एक कम क्रियाशीलता और पानी घुलनशीलता (और रक्त), ऑक्सीजन के साथ एक मिश्रण में स्कूबा डाइविंग के लिए सांस की योगों में आवेदन और केसून काम पकड़े पाया गया है।
  • उल्कापिंड और चट्टानों इस तत्व की सामग्री उनकी उम्र का निर्धारण करने के लिए विश्लेषण किया जाता है।

हीलियम: तत्व के गुणों

उन्होंने कहा कि मुख्य भौतिक गुणों इस प्रकार हैं:

  • परमाणु संख्या: 2।
  • हीलियम परमाणु के रिश्तेदार बड़े पैमाने पर: 4.0026।
  • पिघलती बिंदु: कोई।
  • क्वथनांक: -268,9 डिग्री सेल्सियस
  • घनत्व (1 एटीएम 0 डिग्री सेल्सियस): 0,1785 g / n।
  • ऑक्सीकरण राज्य 0।

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 hi.unansea.com. Theme powered by WordPress.