اطلاعات ایمنی He | هلیم



نام محصول:هلیوم

گاز هلیوم | هلیم | هلیوم وارداتی | هلیوم خلوص بالا | He Helium

خرید و فروش گاز هلیم | فروش گاز هلیوم | فروش گاز He | فروش Helium

نام محصول: گاز هلیم | گاز هلیوم | گاز He Helium

سپهرگازکاویان تولید کننده و واردکننده گازهای آزمایشگاهی و مخلوط گازی (گازهای کالیبراسیون) با کیفیت بالا وتمامی  تجهیزات وابسته به صنایع مختلف می باشد. سپهرگازکاویان در تامین گازهای خالص آزمایشگاهی و گازهای ترکیبی در حد درصد،ppm ،ppb  از قبیل گاز هلیوم | هلیم  جهت لیزر و نیمه رساناها و..فعال می باشدو دارای گواهینامه وسرتیفیکیت معتبر میباشد.

 

گاز هلیوم|سیلندر(کپسول)گاز هلیوم|He|Helium gas|

گاز هلیوم گرید (5 99.999 )، گاز هلیوم گرید 5.5 (99.9995) ، گاز هلیوم گرید 6 (99.9999) موجود میباشد

گاز هلیوم گرید 99.999 در سیلندر 5 لیتری کربن استیل با فشار 70 بار ، در سیلندر 10 لیتری با فشار 70 و 100 بار ، در سیلندر 20 لیتری با فشار 70 و 100 بار و در سیلندر 50 لیتری با فشار 200 با موجود میباشد.

گاز هلیوم گرید 99.9995 در سیلندر 50 لیتری کربن استیل با فشار 200 با موجود میباشد.

گاز هلیوم گرید 99.9999 در سیلندر 50 لیتری کربن استیل با فشار 200 با موجود میباشد.

 شیر سیلندر گازهلیوم DIN6 , BS3

تاریخچه هلیوم:

 

 
خط‌های طیفی هلیوم

در ۲۶ مارس ۱۸۹۵ شیمیدان اسکاتلندی ویلیام رمزی توانست، هلیوم کانی کلویت را با کمک اسیدهایمعدنی، به دام اندازد. کلویت آمیخته‌ای از اورانیت و دست کم ۱۰٪ عنصرهای خاکی کمیاب است. رمزی در جستجوی آرگون بود اما پس از جداسازی نیتروژن و اکسیژن از گاز آزاد شده با کمک اسید سولفوریک، در طیف‌سنجی خود به یک خط زرد روشن رسید که با خط D۳ دیده شده در طیف‌سنجی خورشید هماهنگ بود.[۵][۱۰][۱۱][۱۲] این نمونه‌ها از سوی لاکیر و فیزیکدان بریتانیایی، ویلیام کروکز به عنوان هلیوم شناسایی شد. در همان سال به صورت مستقل، دو شیمیدان با نام‌های پر تئودر کلیو و نیلز آبراهام لانگلت، در اوپسالای سوئد توانستند هلیوم کلویت را به دام اندازند. آن‌ها به اندازهٔ کافی این گاز را جمع‌آوری کردند که بشود وزن اتمی آن را دقیق بدست آورد.[۴][۱۳][۱۴] دانشمند آمریکایی زمین‌شیمی، ویلیام فرانسیس هیله‌براند پیش از دست‌آورد رمزی، هنگام طیف‌سنجی نمونه کانی‌های اورانیت دریافته بود که خط‌های طیفی غیرمعمولی در نتیجه‌هایش پیدا می‌شود. اما هیلبرند گمان کرد که این خط‌های طیفی مربوط به نیتروژن است. نامهٔ تبریک او به رمزی چیزی نزدیک به یک کشف علمی در نظر گرفته می‌شود.[۱۵]

در ۱۹۳۸، فیزیکدان روس، پیوتر کاپیتسا دریافت که در دمای نزدیک به صفر مطلق، هلیوم-۴ تقریباً هیچ گرانروی ندارد، امروزه به این پدیده ابرروانرویمی‌گوییم.[۱۸] این پدیده با چگالش بوز-اینشتین مرتبط است. در ۱۹۷۲ همین پدیده در هلیوم-۳ هم دیده شد، اما این بار در دمایی بسیار نزدیک تر به صفر مطلق. دانشمندان آمریکایی داگلاس دین اشرفت، دیوید موریس لی و رابرت کلمن ریچاردسون کسانی بودند که به ابرروانروی در هلیوم-۳ پی بردند. گمان آن می‌رود که این پدیده در هلیوم-۳ به جفت فرمیونها در ساخت بوزون، در برابر جفت‌های کوپر الکترون‌ها که پدیدآورندهٔ ابررسانایی است، ارتباط داشته باشد.[۱۹]

واژه هلیوم از واژه  یونانی هلیوس به معنای «ایزد خورشید» گرفته شده‌است. زمانی که هنوز هلیم شناخته نشده بود، ستاره شناس فرانسوی ژول ژانسن در جریان خورشیدگرفتگی سال ۱۸۶۸ برای نخستین بار در طیف‌سنجی نور خورشید، خط زرد طیفی هلیم را دید; برای همین، هنگامی که از نخستین کسانی که هلیم را شناسایی کردند یاد می‌شود نام ژول ژانسن در کنار نام نورمن لاکیر جای می‌گیرد. در جریان همان خورشیدگرفتگی، نورمن لاکیر پیشنهاد کرد این خط زرد می‌تواند به دلیل یک عنصر تازه باشد. دو شیمیدان سوئدی با نام‌های پر تئودر کلیو و نیلز آبراهام لانگلت در سال ۱۸۹۵ این عنصر را شناسایی و اعلام کردند. آن‌ها هلیم را از سنگ کلویت که معدن اورانیم است بدست آوردند. در سال ۱۹۰۳ منابع بزرگ هلیم در میدان‌های گازی ایالات متحده پیدا شد که یکی از بزرگترین منابع این گاز است.

خواص شیمیایی و فیزیکی هلیوم:

هلیم (Helium) با نشان شیمیایی He یک عنصر شیمیایی با عدد اتمی ۲ و وزن اتمی 002602.4 است. این عنصر، بی بو، بی رنگ، بی مزه، غیرسمّی، از دیدگاه شیمیایی بی اثر و تک اتمی است که در جدول تناوبی استاندارد در بالای گروه گازهای نجیب جا دارد.  دمای ذوب و جوش این ماده در میان دیگر عنصرها بسیار پایین است به همین دلیل در دمای اتاق و البته در بیشتر موارد به صورت گازی است مگر شرایط بسیار ویژه‌ای بر آن گذرانده شود.

هلیم بعد از هیدروژن دومین عنصر سبک جهان است و از لحاظ فراوانی هم باز بعد از هیدروژن در جایگاه دوم قرار می‌گیرد. نزدیک به ۲۴٪ از جرم گیتی از آن این عنصر است که این مقدار بیش از ۱۲ برابر ترکیب تمام عنصرهای سنگین است.

هلیم به همان صورت که در خورشید و مشتری یافت می‌شود در جهان پیدا می‌شود و این به دلیل انرژی بستگی (به ازای هر هسته) بسیار بالای هلیم-۴ نسبت به سه عنصر دیگر پس از آن در جدول تناوبی است. بیشتر هلیم موجود در گیتی، هلیم-۴ است و گمان آن می‌رود که در جریان مه بانگ پدید آمده باشد. امروزه با کمک واکنش‌های همجوشی هسته‌ای در ستاره‌ها، گونه‌های تازه‌ای از هلیم ساخته شده‌است.

هلیم در هواکُره زمین بسیار کمیاب است (نزدیک به 00052.0٪ حجمی) بیشتر هلیومی که در خاک زمین پیدا می‌شود در اثر واپاشی هسته‌ای طبیعی در عنصرهای سنگین پرتوزا مانند اورانیم و توریم پدید آمده‌است؛ به این ترتیب که در اثر واپاشی، ذره‌های بتا از عنصر تابیده شده و هسته هلیم-۴ بدست آمده‌است. هلیم بدست آمده از واپاشی به آسانی به صورت فشرده با درصدی نزدیک به ۷٪ حجمی، در دام گاز طبیعی گرفتار می‌شود. سپس می توان با روش‌های صنعتی و به صورت تجاری با کاهش دمای آمیخته هلیم و گاز طبیعی، هلیم را از دیگر گازها جدا ساخت. این روش تقطیر جزء به جزء نام دارد.

اغلب گازها را مي‌توان در آزمايشگاه تهيّه کرد؛ ولي برخي از آنها را تنها در طبيعت مي‌توان يافت. يکي از اين گازها، هليم است.

هليم گازی بي‌اثر، بي‌رنگ و بي‌بو است. اين گاز داراي خصوصيات ويژه‌اي است؛ به همين دلیل کاربرد‌هاي بسياري دارد. هليم سبک‌ترين گاز بعد از هيدروژن است، اما برخلاف هيدروژن غيرقابل اشتعال است.

گاز هليم در سال 1868 ميلادي به طور مستقل توسط «جوزف نرمان لاکر»، دانشمند انگليسي، و «پي‌يرجانسن»، شيميدان فرانسوي، کشف شد. اين دو دانشمند هنگامي که طيف خورشيد را براي پيدا کردن عناصر موجود در اين ستاره بررسي مي‌کردند، متوجّه وجود خطوطي در طيف شدند. اين خطوط نشان‌دهنده وجود عنصري جديد در خورشيد بود. آنها اين عنصر جديد را هليم ناميدند.

هليم از کلمه يوناني «هليوز» به معناي خورشيد گرفته شده است. بعد از آن، دانشمندان سعي کردند بفهمند که آيا هليم در جّو زمين نيز يافت مي‌شود يا نه. آنها سرانجام به وجود مقادير اندکي هليم در هوا پي بردند. به اين ترتيب مشخص شد که 0005239.0 درصد از هوا را گاز هليم تشکيل مي‌دهد.

هليم يک گاز بي‌اثر، بي‌رنگ و بي‌بوست. اين گاز داراي خصوصيات ويژه‌اي است؛ به همين جهت کاربرد‌هاي بسياري دارد. هليم سبک‌ترين گاز پس از هيدروژن است، ولي برخلاف هيدروژن غيرقابل اشتعال است

از آنجا که هليم گازي سبک و غيرقابل اشتعال است، از آن براي پر کردن بالون‌ها استفاده مي‌شود. هليم براي رفع مشکلات تنفسي بيماران مبتلا به آسم نيز به کار مي‌رود. تنفس اکسيژن خالص در فشار بيش از 5.2 اتمسفر باعث مسموميت مي‌شود. به همين جهت، غواصاني که در عمق زياد غواصي مي کنند از مخلوطي ازاکسيژن و هليم استفاده مي‌کنند. براي جوش دادن آلومينيم نيز از هليم استفاده مي‌شود. مخلوطي از گازهاي هليم و نئون نيز براي توليد پرتوهاي ليزر به کار مي رود. گاز هليم در دماي 9.268 درجه سانتي‌گراد به مايع تبديل مي‌شود. هليم مايع براي سرد کردن ساير مواد مورد استفاده قرار مي‌گيرد.

در برخي از مناطق آمريکا از جمله تگزاس، نيومکزيکو، کانزاس و غيره ميزان هليم موجود در هوا به بيش از هشت درصد مي رسد. ميزان اين گاز در هواي کانادا، آفريقا و صحراي ساهارا نيز بيش از ساير مناطق است. آمريکا بزرگترين منبع گاز هليم در جهان را دارد و بزرگترين فروشنده گاز هليم به ساير کشورهاست.

He تا چندي پيش بهاي گزافي داشت؛ ولي امروزه تا حدودي از قيمت آن کاسته شده است.

نام شیمیائی: هلیم /نام های مترادف : هلیوم ،هلیم  /وزن مولکولی :4.0026g/mol

فرمول شیمیائی :HE  /نام شیمیائی:Helium

کاربرد های اصلی گاز هلیوم : 

هیلم دارای ویژگی‌های یکتایی است که در بسیاری جاها به آن نیاز است. این ویژگی‌های هلیم عبارتند از: نقطه جوش، چگالی و حل شوندگی پایین، رسانش گرمایی بالا و واکنش ناپذیر بودن آن. هلیوم منبع تجدید ناپذیر است و با آزاد شدن آن به اتمسفر دیگر امکان بازیابی آن وجود ندارد. در حال حاضر عمر منابع هلیوم به ذخایر گاز طبیعی وابسته است و پیش بینی میشود بهای هلیوم در آینده همچنان سیر صعودی داشته باشد.

اغلب گازها را مي‌توان در آزمايشگاه تهيّه کرد؛ ولي برخي از آنها را تنها در طبيعت مي‌توان يافت. يکي از اين گازها، هليم است.

هليم گازی بي‌اثر، بي‌رنگ و بي‌بو است. اين گاز داراي خصوصيات ويژه‌اي است؛ به همين دلیل کاربرد‌هاي بسياري دارد. هليم سبک‌ترين گاز بعد از هيدروژن است، اما برخلاف هيدروژن غيرقابل اشتعال است.

گاز هليم در سال 1868 ميلادي به طور مستقل توسط «جوزف نرمان لاکر»، دانشمند انگليسي، و «پي‌يرجانسن»، شيميدان فرانسوي، کشف شد. اين دو دانشمند هنگامي که طيف خورشيد را براي پيدا کردن عناصر موجود در اين ستاره بررسي مي‌کردند، متوجّه وجود خطوطي در طيف شدند. اين خطوط نشان‌دهنده وجود عنصري جديد در خورشيد بود. آنها اين عنصر جديد را هليم ناميدند.

هليم براي رفع مشکلات تنفسي بيماران مبتلا به آسم نيز به کار مي‌رود.

هلیم، پس از نئون، کم واکنش ترین گاز نجیب و البته دومین عنصر کم واکنش پذیر در میان همه عنصرها است. این گاز کم واکنش، در همه شرایط استاندارد به صورت تک‌اتمی باقی می‌ماند. هلیم به دلیل داشتن جرم مولی نسبتاً پایین، دارای رسانش گرمایی و ظرفیت گرمایی بالایی است و سرعت صدا هم در آن، در حالت گازی، از هر گاز دیگری به جز هیدروژن، بالاتر است. همچنین به دلیل همانند و به دلیل کوچکی اندازه اتم هلیم، نرخ پخش در اجسام جامد، سه برابر بیشتر از نرخ پخش هوا و برابر با ۶۵٪ نرخ پخش هیدروژن است.

هلیم نسبت به دیگر گازهای تک اتمی از همه کمتر در آب حل می‌شود و نسبت به دیگر گازها، می توان گفت یکی از کم حل شدنی ترین گازها است. ضریب شکست هلیم بیش از هر گاز دیگری به یک نزدیک استضریب ژول-تامسون هلیم در دمای معمولی پیرامونش، منفی است به این معنی که اگر اجازه دهیم این گاز آزدانه افزایش حجم پیدا کند، گرم تر می‌شود. اما اگر هلیم در زیر دمای واژگون ژول-تامسون (در حدود ۳۲ تا ۵۰ کلوین در یک اتمسفر) باشد، اگر اجازه داشته باشد آزادانه افزایش حجم پیدا کند، دمای آن پایین می‌آید. با توجه به این ویژگی اگر دمای هلیم از این دما پایین تر آماده باشد، می توان با افزایش حجم، آن را خنک و مایع کرد.

بیشتر هلیم فرازمینی (بیرون از کره زمین) در حالت پلاسما یافت می‌شود. در این حالت، ویژگی‌های ماده بسیار متفاوت از ویژگی‌های حالت اتمی آن است. در حالت پلاسما، الکترون‌ها دیگر در بند هسته نیستند درنتیجه دارای رسانایی الکتریکی بسیار بالایی خواهد بود حتی اگر تنها بخشی از آن یونی شده باشد. ذره‌های باردار به شدت از میدان مغناطیسی و الکتریکی پیرامون تاثیر می‌پذیرند. برای نمونه در بادهای خورشیدی با هیدروژن یونی، ذره‌ها با مغناط‌کره زمین اندرکنش پیدا می‌کند و باعث پدید آمدن شفق قطبی و جریان بیرکلند می‌شود.

از سال ۲۰۰۸ میزان تولید هلیم، ۳۲ میلیون کیلوگرم یا ۱۹۳ میلیون مترمکعب در سال بوده‌ است که بیشترین کاربرد آن (نزدیک به ۲۲ درصد کل در سال ۲۰۰۸) در کاربردهای سردکننده بویژه در آهن‌ربای ابررسانا در دستگاه‌های ام‌آرآی است.  دیگر کاربردهای مهم آن (۷۸ درصد کل در سال ۱۹۹۶) برای ایجاد فشار، هوای پیرامونی کنترل شده و جوشکاری بوده‌است.

هلیم به دلیل ویژگی واکنش ناپذیری، به عنوان یک گاز محافظ در کشت بلورهای سیلیسیم و ژرمانیم، تولید تیتانیم و زیرکونیم و در کروماتوگرافی گازی به کار می‌آید. همچنین به دلیل داشتن ویژگی‌های نزدیک به طبیعت گاز ایده‌آل، سرعت بالای صدا در آن و نسبت ظرفیت گرمایی بالا، برای کاربرد در تونل‌های باد فراصوتی و ابزارهای آزمون افزایش ناگهانی آنتالپی (Impulse facility) مورد نیاز است.

هلیم، در فرایند جوشکاری با قوس الکتریکی بر روی موادی که در دمای جوشکاری در اثر تماس با هوا یا نیتروژن دچار آسیب می‌شوند به عنوان لایه محافظ یا پوشش عمل می‌کند. گازهای گوناگونی در جوشکاری با قوس الکتریکی به عنوان گاز محافظ به کار می‌روند که هلیم به جای آرگون ارزان، به ویژه برای موادی که رسانش گرمایی بالاتری دارند مانند آلومینیم و مس بکار می‌رود.

آمیخته هلیم با برخی گازهای سنگین تر مانند زنون دارای ضریب ظرفیت گرمایی بالا و عدد پرنتل پایین است و در سردکننده‌های گرمایی صوتی (ترمواکوستیک) کاربرد دارد. ویژگی بی اثر بودن هلیم باعث شده تا برای کاهش آسیب‌های زیست محیطی در سردکننده‌های معمولی که اوزون تولید می‌کنند و باعث گرمایش زمین می‌شوند بکار رود.

لیزر هلیم-نئون، گونه‌ای لیزر با توان کم است با پرتوی قرمز رنگ است که کاربردهای عملی بسیاری دارد. از جمله آن‌ها می توان، بارکدخوان و اشاره‌گر لیزری را نام برد. البته پس از چندی این لیزر با لیزر دیودی که ارزان تر بود، جایگزین شد

یکی از کاربردهای مهم هلیم در سرماشناسی است. نزدیک به یک-چهارم هلیم تولیدی در این زمینه بکار می‌رود. ویژگی خنک سازی هلیم به ویژه در خنک کردن آهن‌رباهای ابررسانا مهم است. این آهن رباها به صورت تجاری در اسکنرهای ام آر آی کاربرد دارد. کاربرد صنعتی دیگر هلیم در فشار وارد کردن برای نمونه به عنوان گاز تخلیه کننده‌است. همچنین به عنوان هوای محافظ در جوشکاری با قوس الکتریکی، در فرایندهایی مانند کشت بلورها در ساخت قرص‌های سیلیسیم از این گاز بهره برده می‌شود. نزدیک به نیمی از هلیم تولیدی در این زمینه کاربرد دارد.

یکی دیگر از کاربردهای شناخته شدهٔ هلیم در ویژگی بالابری در بالون‌ها و کشتی‌های هوایی است.تنفس حجم اندکی از گاز هلیم می‌تواند برای چندی در کیفیت و زنگ صدای انسان تاثیر بگذارد. این اثرگذاری تنها از آن هلیم نیست بلکه هر گازی که چگالی متفاوتی با هوا داشته باشد از این ویژگی برخوردار است. در پژوهش‌های دانشگاهی رفتار دو فاز سیال هلیم-۴ (هلیمI و هلیمII) در بحث‌های مربوط به مکانیک کوانتوم و یا پژوهش دربارهٔ پدیده‌هایی مانند ابررسانایی که با دماهای نزدیک به صفر مطلق در ماده کار می‌کند، مهم است.

نکات ایمنی گاز هلیوم (MSDS):

تنفس کنیمخفگینیتروژن مایعسوختگی در اثر سرما[۲۶]

گاز هلیم با تنفس، جذب بدن انسان میشود. بر اثر تنفس گاز هلیم عوارضی از قبیل سرگیجه، کسالت، سردرد و خفگی بروز میکند.

خطر تنفس: در محوطه های بسته مقدار زیاد هلیم باعث کاهش میزان اکسیژن محیط شده و سبب خفگی شده است. محتوای اکسیژن موجود در یک محیط را قبل از ورود به آن بررسی کنید.

 سرعت صدا در هلیم نزدیک به سه برابر بیشتر از سرعت آن در هوا است. چون بسامد پایه در گاز با سرعت صدا در گاز متناسب است. هنگامی که هلیم را تنفس می‌کنیم در بسامد تولیدی توسط مجرای صوتی، تشدید رخ می‌دهد و کیفیت صدا را تغییر می‌دهد. برعکس این اثر و رسیدن به بسامدهای پایین تر هم ممکن است به شرطی که گازهای سنگین تر مانند هگزا فلوراید گوگرد یا زنون را تنفس کنیم.

تنفس هلیم می‌تواند خطرناک باشد چون این گاز می‌تواند خود را جایگزین اکسیژن مورد نیاز در تنفس معمولی کند.  تنفس هلیم به تنهایی هم باعث خفگی در چند دقیقه می‌شود. از این ویژگی در طراحی کیف‌های خودکشی بهره برده می‌شود.

تنفس هلیمی که در کپسول فشرده شده بسیار خطرناک است چون شدت جریان آن بالا است و می‌تواند باعث فشارزدگی گوش میانی و پارگی ناگهانی شش‌ها شودالبته شمار مرگ به خاطر پارگی شش‌ها بسیار کم بوده‌است برای نمونه از سال ۲۰۰۰ تا ۲۰۰۴ تنها دو مورد مرگ در آمریکا گزارش شده‌است. در سال ۲۰۱۰ هم دو مورد مرگ گزارش شده‌است که یکی در آمریکا و دیگری در ایرلند شمالی رخ داده بود.

در فشارهای بالا (بیش از ۲۰ اتمسفر یا ۲ مگاپاسکال) آمیخته‌ای از هلیم و اکسیژن (هلیوکس) می‌تواند باعث مشکل در دستگاه عصبی شود (سندرم اعصاب در فشار بالا) که با افزودن مقدار اندکی نیتروژن به این آمیخته می توان مشکل را کاهش داد.

الزامات حمل وانبارش گاز هلیوم:

سیلندر گاز هلیوم تحت فشار می باشد،باعث خفگی و یخزدگی  شدید میشود،به هیچ وجه نباید سوراخ و در معرض آتش قرار گیرد.تماس با هلیوم مایع باعث سوختگی شدید کرایوجنیک می گردد،هلیم غیر سرطان زاست،در صورت نشتی منطقه تا پراکنده شدن گاز خالی بماند.برای استفاده از سیلندر هلیم به دلیل فشار ۱۵۰ تا ۲۰۰ بار حتما از تجهیزات تقلیل فشار استفاده شود و بعد از هر استفاده شیر حتما بسته شود و همچنین بعد از خالی شدن کپسول.مخازن نگهداری هلیم  خلوص بالا یا آزمایشگاهی باید در مکانی خنک و همچنین دارای تهویه مناسب  و بدور از هرگونه مواد قلیایی و اسید قرار گیرد.وقتی از هلیوم مایع استفاده می نمایید حتما از پوشش کامل و  عینک استاندارد استفاده نمایید. سیلندر ها حتما باید دارای کلاهک باشد و در محل خود ثابت گردد.

 

example-image