تجد في هذه المقالة:
تعريف الهيليوم
الهيليوم هو عنصر كيميائي له الرمز He وله العدد الذري 2. يقع الهيليوم في الجدول الدوري ضمن عناصر الدورة الأولى وعلى رأس عناصر المجموعة الثامنة عشر ويمتلك بروتونين ونيوترونين في نواته ويحيط بها الكترونين. في الظروف القياسيّة من الضغط ودرجة الحرارة فإنّ الهيليوم عبارة عن غاز عديم اللون والرائحة، غير سام وليس له مذاق. ينتمي الهيليوم إلى الغازات النبيلة لذلك فهو غاز خامل أحادي الذرة، وبسبب خموله الكيميائي لا توجد جزيئات له، فهو يوجد دائماً في صورته الذريّة. للهيليوم أقلّ درجة غليان وانصهار مقارنةً ببقيّة العناصر الكيميائيّة، وهو يوجد أغلب الأحيان في الحالة الغازيّة باستثناء ظروف خاصة جداً.
يعدّ الهيليوم ثاني أخفّ العناصر في الكون بعد الهيدروجين، كما أنه ثاني أكثر العناصر وفرةً في الكون، حيث يشكّل 24% من الكون بالنسبة لكتلة العناصر. بالنسبة لوفرته على الأرض فإن الهيليوم نادر الوجود طبيعيّاً، حيث يشكّل فقط 5.2 جزء من المليون بالنسبة للغلاف الجوي. للهيليوم عدّة نظائر لكنّ أكثر من 99% من الهيليوم على الأرض هو هيليوم-4، والذي تتألّف نواته من بروتونين ونيوترونين اثنين.
كيفية عمل غاز الهيليوم في المنزل لتعبئة البالونات وجعلها تطير أعلى سقف الغرف أو اطلاقها في الهواء الطلق، يعتبر غاز الهيليوم من أهم وأفضل أنواع الغازات التي يستخدمها الكثير من الأشخاص بكثرة في مجتمعنا اليوم، حيث يحتوي غاز الهيليوم على بعض المواد ذات الخصائص الطيارة، والتي عن طريقها يمكن نفخ البالونات في المناسبات والحفلات ومن ثم السماح لها بالطيران والتحليق.
تحذير
أضرار غاز الهيليوم
- يؤدي استنشاق هذا الغاز بكثرة إلى حدوث الاختناق لدى الكثير من الأشخاص، ومن ثم يمكن أن يؤدي إلى الوفاة.
- يؤدي غاز الهيليوم إلى تدمير الرئتين لدى بعض الأشخاص، حيث يحدث خلل واضح في الحويصلات الهوائية نتيجة للتدفق السريع والشديد في هذا الغاز.
- عند العمل على تبريد هذا الغاز بنسبة كبيرة قد يؤدي ذلك إلى حدوث عددا من الانفجارات.
استخدامات غاز الهيليوم
- يمنع استخدام غاز الهيليوم من ظهور الصدأ، وذلك عند تفاعله مع الغازات أو الفلزات الأخرى، بعكس الكثير من الغازات التي تسبب نسبة صدأ كبيرة بمجرد تفاعلها مع بعض من الفلزات النشطة.
- يستخدم غاز الهيليوم بكثرة في نفخ البالونات، وذلك بسبب عدم قدرته المعروفة والواضحة على الاشتعال، حيث يستخدم هذا الغاز بدلا من غاز الهيدروجين المعروف.
- يستخدم غاز الهيليوم بكثرة في علاج الكثير من الأشخاص وخاصة المصابين بمرض الربو، ويحدث ذلك عند خلطه مع غاز الأكسجين.
- يستخدم غاز الهيليوم في الكثير من الصناعات الهامة جدا والمفيدة، حيث يمكن استخدامه في صناعة رقائق السليكون.
- يستخدم غاز الهيليوم في عمل الصواريخ المختلفة، حيث يستخدم هذا الغاز بكثرة شديدة جدا في مجال الطيران المعروف، وذلك لقدرته الكبيرة في حفظ الضغط.
كيفية عمل غاز الهيليوم في المنزل
يمكن استخدام غاز الهيليوم بشكل واسع في الكثير من المناسبات الاجتماعية، والأفراح السعيدة، حيث يعمل هذا الغاز على إعطاء المكان المخصص للحفلات نشاط وحيوية كبيرة جدا.
1- المكونات
- مطحون مادة البوتاس الذي يستخدم بكثرة في إزالة البقع السوداء والداكنة من الملابس.
- كمية مناسبة من أوراق الألومنيوم المعروفة.
- مقص.
- قمع.
- نصف لتر فقط من الماء.
- علبة زجاجية ذات فتحة ضيقة جداً.
- مجموعة ليست بالقليلة من البالونات حتى يتم منع تسرب غاز الهيليوم منها.
2- طريقة الإعداد
- يتم إحضار العلبة الزجاجية ذات الفتحة الضيقة، مع العمل على إضافة نصف لتر الماء داخلها.
- يتم وضع القمع على فتحة الزجاجة، مع العمل على إضافة ملعقتين فقط من مطحون مادة البوتاس، كما لابد من توخي الحذر عند وضعها داخل هذا القمع.
- يمكن استخدام المقص المخصص، مع العمل على تقطيع أوراق الألمنيوم على شكل قطع صغيرة الحجم نسبيا، حتى يتم السماح لها بالدخول إلى الزجاجة ذات الفتحة الضيقة، ويتم ذلك من خلال استخدام القمع الذي تم وضعه على فوهة الزجاجة.
- لابد من العمل على إغلاق الزجاجة ذات الفتحة الضيقة بإحكام شديد جدا، بحيث لا يخرج منها أية غازات.
- لابد من العمل على ملاحظة التفاعل الواضح والظاهر بين أوراق الألمنيوم ذات القطع الصغيرة جدا، وبين مطحون مادة البوتاس الذي تم إضافتها من قبل.
- وعند التفاعل سوف ينبعث غاز معين ألا وهو غاز الهيليوم الذي نود تحضيره.
- يمكن وضع البالون على فوهة الزجاجة ذات الفتحة الضيقة، وبالتالي سوف ينبعث غاز الهيليوم إلى هذه البالون بشكل بسيط وواضح جدا، ويجب عند التأكد من امتلاء هذه البالون بالغاز المراد وضعه داخلها، يتم ربطها جيدا حتى لا يخرج منها هذا الغاز.
- يجب العمل على استخدام هذه الطريقة الصحيحة والغير ضارة على صحة أو جسم الإنسان في نفخ جميع البالونات الأخرى بغاز الهيليوم.
- يمكن العمل على وضع هذه البالونات بشكل منظم ومرتب داخل المكان المخصص للحفلات أو المناسبات الاجتماعية والخاصة، حيث تعطي للمكان شكل مميز جدا وجذاب يساعد على الاحتفال.
كيفية عمل غاز الهيليوم باستخدام بيكربونات الصودا
تعتبر مادة بيكربونات الصودا من المواد الغير ضارة على صحة الإنسان، وذلك إذا تم استخدامها بشكل صحيح، ويستخدمها الكثير من الأشخاص للمساعدة في صناعة غاز الهيليوم في المنزل، وبطريقة سهلة وبسيطة جدا وغير مكلفة على الإطلاق.
1- المكونات
- لابد من توفير كمية مناسبة من مادة بيكربونات الصودا.
- لابد من إحضار كمية كبيرة من البالونات الملونة، حيث إعطاء بهجة وحيوية للمكان.
- لابد من توفير علبة زجاجية أو يمكن أن تكون علبة بلاستيكية حسب الرغبة، ولكن لابد أن تحتوي هذه العلبة على فتحة ضيقة جدا وطويلة أيضا.
- لابد من إحضار زجاجة خل واحدة صغيرة الحجم نسبيا.
- لابد من إحضار قمع.
2- طريقة الإعداد
- يتم وضع زجاجة الخل داخل العلبة الزجاجية أو البلاستيكية ذات الفتحة الضيقة، والعمل على توخي الحذر حتى يصل الخل إلى ثلث الزجاجة تقريبا.
- يتم تثبيت القمع داخل فتحة العلبة الزجاجية بشكل جيد وواضح حتى لا يسقط منها.
- لابد من العمل على تثبيت أحد البالونات داخل هذا القمع جيدا.
- يمكن وضع ملعقة من مادة بيكربونات الصودا، مع الانتظار ومراقبة سقوط هذه المادة إلى تجويف البالون الداخلي ومن ثم سقوطها في القاع.
- لابد من العمل على استخدام نفس الطريقة حتى تعبأ باقي البالونات الملونة بمادة بيكربونات الصودا المستخدمة في عمل غاز الهيليوم.
- لابد من العمل على تثبيت فتحة البالون المعبأة بمادة بيكربونات الصودا في فتحة العلبة الزجاجية ذات الفتحة الضيقة، والتي تحتوي في داخلها على الخل.
- لابد من العمل على رفع الجزء العلوي من البالون بطريقة سهلة وبسيطة حتى تسقط مادة بيكربونات الصودا الموجودة داخلها في العلبة الزجاجية التي تحتوي على نسبة من الخل.
- في هذا الوقت سوف يحدث تفاعل كبير بين نسبة الخل الموجودة داخل الزجاجة، وبين مادة بيكربونات الصودا التي سقطت من البالون، ولذلك يمكن مراقبة انبعاث غاز الهيليوم بسبب هذا التفاعل.
- يعمل غاز الهيليوم على نفخ البالون المثبتة داخل العلبة الزجاجية بشكل سريع جدا وسهل.
- عند التأكد من امتلاء البالون بالغاز، لابد من ربطها جيدا حتى لا ينبعث غاز الهيليوم منها، ومن ثم ترجع البالون إلى وضعها الطبيعي.
- لابد من العمل على تعبئة جميع البالونات الملونة الأخرى بهذه الطريقة.
- يمكن وضع وتنظيم هذه البالونات داخل المكان المخصص للاختفاء بطريقة بسيطة ومنظمة، حيث تعطي شكلا مميزا وجميلا.
معلومات عن غاز الهيليوم
- يعتبر غاز الهيليوم من الغازات الهامة جدا حيث لا يستطيع الكثير من العلماء الاستغناء عنه، وخاصة عند القيام بعدد من التجارب الهامة التي يمكن أن تفيد المجتمع والبشرية.
- يحتوي غاز الهيليوم على عدد ذري مقداره 2، ولذلك فإن غاز الهيليوم من العناصر الكيميائية المفيدة جدا والغير ضارة إذا أحسن الشخص استخدامها.
- يستخدم الكثير من الأشخاص غاز الهيليوم بشكل واسع، لأنه من الغازات الخاملة، وذلك في الجدول الدوري المخصص لهذا النوع من العناصر الكيميائية.
أهمية غاز الهيليوم
- يعتبر غاز الهيليوم من الغازات القليلة جدا، والتي تتميز عن غيرها بالانخفاض الواسع والواضح في كلا من درجة الغليان، وكذلك درجة الانصهار.
- يعتبر غاز الهيليوم من العناصر الكيميائية الخفيفة جدا، ولذلك لا يتم استخدامه إلا في حدود ضيقة، وغير ضارة تماما على الأطفال والكبار.
- يعتبر غاز الهيليوم من العناصر الكيميائية الغير متوفرة بكثرة على سطح الكرة الأرضية، حيث يعرف هذا الغاز ندرته الشديدة في جميع دول العالم المختلفة.
أين يتواجد غاز الهيليوم؟
- يحصل الكثير من الأشخاص والعلماء على هذا النوع من الغازات في الأماكن القريبة من وجود وتوافر الغاز الطبيعي، حيث يرتبط تواجد الغاز الطبيعي بتواجد غاز الهيليوم إلى حد كبير جدا.
- يتواجد غاز الهيليوم بكثرة في حقول الغاز الطبيعي المختلفة، وخاصة تحت الطبقات الصخرية لهذه الحقول.
- يستخدم الكثير من الأشخاص والعلماء الطريقة المعروفة بالتقطير التجزيئي، وذلك للحصول على غاز الهيليوم من الطبقات الصخرية لحقول الغاز الطبيعي.
- يمكن الحصول أيضا على كميات كبيرة من غاز الهيليوم من خلال الغلاف الجوي، حيث يتواجد بشكل واضح جدا في طبقات الجو العليا دون غيرها من الطبقات الأخرى.
تواجد غاز الهيليوم بكثرة
- يتواجد غاز الهيليوم بكثرة داخل الغازات البركانية، حيث يؤدي حدوث البركان إلى خروج عدد كبير وضخم من الغازات المختلفة، ويعتبر غاز الهيليوم من ضمن هذه الغازات، ولذلك يمكن الحصول عليه بسهولة.
- يحصل الكثير من العلماء على غاز الهيليوم من الينابيع المعدنية، بالإضافة إلى الكثير من الأحجار النيزكية الكثيرة جدا والمعروفة في الكثير من دول العالم المختلفة.
- يمتلك غاز الهيليوم العديد بل والكثير من النظائر المختلفة، حيث يبلغ عددها تسعة أنظار.
- لا يوجد لغاز الهيليوم أية نوع من أنواع النشاطات الكيميائية التي تسببها الغازات الأخرى، وذلك لأن غاز الهيليوم من الغازات أو العناصر الكيميائية الخاملة والنبيلة.
