اطلاعات ایمنی He | هلیم



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

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.

گاز 

با خلوص (گرید) حجم (Lit ) فشار (bar)

گاز هلیوم وارداتی

99.999 mol% 5 Lit 70 bar

گاز هلیوم وارداتی

99.999 mol% 10 Lit 70 bar

گاز هلیوم وارداتی 

99.999 mol% 10 Lit 100 bar

گاز هلیوم وارداتی

99.999 mol% 20 Lit 70 bar

گاز هلیوم وارداتی

99.999 mol% 20 Lit 100 bar

گاز هلیوم وارداتی

99.999 mol% 50 Lit 200 bar

گازهلیوم وارداتی

99.9995 mol% 50 Lit 200 bar
گازهلیوم وارداتی 99.9999 mol% 50 Lit

200 bar

 

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  فعال می باشد.

 

مشخصات کلی گاز هلیم:

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.

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.

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 شده 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 (هلیمو هلیمII )در بحث‌های مربوط به مکانیک کوانتوم و یا پژوهش درباره پدیده‌هایی مانند ابررسانایی که با دماهای نزدیک به صفر مطلق در ماده کار می‌کند، مهم است.

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

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.

مشخصات فنی گاز هلیم:

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 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 شود.

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.

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.

 کاربرد گاز هلیم:

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.

مشخصات ایمنی گاز هلیم:

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.

اثر زیستی

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.

اطلاعات بیشتر ***

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 هلیم  فعال می باشد.

سیلندر گاز هلیم  آزمایشگاهی با خلوص 99.999 و 99.9999 درصد گرید 5 و 6

 سیلندر گاز هلیم  خالص گرید 5 و 6

سیلندر گاز هلیم  99.9 درصد برای بالن و هلیم  خلوص بالا 99.99 برای مصارف لیزر و نیمه رساناها

شارژ کپسول هلیم  خالص با فشار 150 بار الی 200 بار

 حجم سیلندر و کپسول های موجود برای شارژ گاز هلیم  عبارتست از:سیلندر 5 لیتری,سیلندر 10 لیتری,سیلندر 20 لیتری,سیلندر 40 لیتری,سیلندر 50 لیتری

 شیر سیلندر گاز آرگون DIN6 , BS3

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.

واژهٔ هلیوم از واژهٔ 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.

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.

هلیم در هواکُرهٔ زمین بسیار کمیاب است (نزدیک به ۰٫۰۰۰۵۲٪ 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 آمیختهٔ هلیم و گاز طبیعی، هلیم را از دیگر گازها جدا ساخت. این روش تقطیر جزء به جزء نام دارد.

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

فرمول شیمیائی :HE  /نام شیمیائی: Helium

در ۱۸۸۲، فیزیکدان ایتالیایی، لوئیجی پالمیری، هنگامی که خط‌های طیفی D۳ گدازه‌های آتشفشان وزوو را پردازش می‌کرد توانست برای نخستین بار هلیم را در زمین شناسایی کند.

در ۲۶ مارس ۱۸۹۵ شیمیدان اسکاتلندی ویلیام رمزی توانست، هلیم کانی کلویت را با کمک اسیدهای معدنی، 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 طیف سنجی خود به یک خط زرد روشن رسید که با خط D۳ دیده شده در طیف سنجی خورشید هماهنگ بود. این نمونه‌ها از سوی لاکیر و فیزیکدان بریتانیایی، ویلیام کروکز به عنوان هلیم شناسایی شد. در همان سال به صورت مستقل، دو شیمیدان با نام‌های پر تئودر کلیو و نیلز آبراهام لانگلت، در اوپسالای سوئد توانستند هلیم کلویت را به دام اندازند. آن‌ها به اندازهٔ کافی این گاز را جمع آوری کردند که بشود وزن اتمی آن را دقیق بدست آورد. دانشمند آمریکایی زمین‌شیمی، ویلیام فرانسیس هیلبرند پیش از دست آورد رمزی، هنگام طیف سنجی 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.

در سال ۱۹۰۷ ارنست رادرفورد و توماس رویدز نشان دادند که ذره‌های آلفا همان هستهٔ هلیم اند. آن‌ها برای این کار، اجازه دادند تا ذره‌ها در دیوار شیشه‌ای نازک یک لولهٔ تهی نفوذ کند. سپس لوله را تخلیه کردند تا گاز تازهٔ جمع شده در آن را طیف سنجی کنند. در سال ۱۹۰۸ یک فیزیکدان هلندی به نام هایک کامرلینگ اونس توانست دمای هلیم را به زیر یک کلوین برساند و آن را مایع کند.او در ادامه تلاش کرد تا دمای هلیم را پایین تر آورد و آن را جامد کند اما کامیاب نشد. دلیل ناکامی او این بود که هلیم دارای نقطهٔ سه‌گانه نیست یعنی دارای دمایی نیست که در آن حالت‌های جامد، مایع و گازی در تعادل باشند. پس از چند سال، در ۱۹۲۶ ویلم هندریک کییزم که دانشجوی اونس بود توانست 1 cm۳ هلیم را با افزودن فشار، جامد کند.

هلیم-۳ به مقدار بسیار ناچیز یافت می‌شود که بیشتر آن از هنگامهٔ ساخت زمین به جای مانده. گاهی هم هلیم گیر افتاده در گرد و غبار کیهانی هم وارد زمین شده‌است.همچنین در اثر واپاشی بتای تریتیوم هم اندکی هلیم-۳ تولید می‌شود. در سنگ‌های پوستهٔ زمین ایزوتوپ‌هایی از هلیم پیدا می‌شود که نسبت یک به ده دارد با توجه به این نسبت‌ها می توان دربارهٔ منشا سنگ‌ها و ساختار گوشتهٔ زمین پژوهش کرد. هلیم بیش از همه به عنوان محصول واکنش‌های همجوشی در ستاره‌ها پیدا می‌شود. بنابراین در محیط‌های میان ستاره‌ای نسبت هلیم-۳ به هلیم-۴ نزدیک به صد برابر بیشتر از نسبت آن در زمین است. در ماده‌های فرازمینی مانند سنگ‌های موجود در ماه یا سیارک‌ها می توان ردّ پای هلیم-۳ را از هنگامی که در اثر بادهای خورشیدی پرتاب شدند، پیدا کرد. غلظت هلیم-۳ موجود در ماه، ۰٫۰۱ ppm است (یک بخش در میلیون) که بسیار بالاتر از مقدار آن، ۵ ppt در هواکرهٔ زمین است (یک بخش در تریلیون). دسته‌ای از جملهٔ آن‌ها جرارلد کالسینسکی در سال ۱۹۸۶ پیشنهاد دادند که در سطح ماه جستجو شود و از معدن‌های هلیم-۳ آن برای واکنش همجوشی هسته‌ای بهره برداری شود.

هلیم-۴ مایع را می توان با کمک کولرهای آبی ویژه تا نزدیک به ۱ کلوین سرد کرد. روش سردسازی هلیم-۳ مانند هلیم-۴ است با این تفاوت که هلیم-۳ نقطهٔ جوش پایین تری، نزدیک به ۰٫۲ کلوین دارد و این فرایند در سردساز هلیم-۳ روی می‌دهد. اگر بخواهیم مخلوطی از هلیم-۳ و هلیم-۴ با نسبت‌های برابر در زیر ۰٫۸ کلوین داشته باشیم این دو به به دلیل ناهمانندی به صورت دو بخش مخلوط نشدنی از هم جدا می‌شوند (اتم‌های هلیم-۴ را بوزون‌ها تشکیل می‌دهد در حالی که در هلیم-۳ فرمیون‌ها سازندهٔ اتم‌هایند.) این ویژگی هلیم در یخچال‌های رقیق‌سازی برای رسیدن به دمای چند میلی کلوین به کار می‌آید.

می توان به صورت آزمایشگاهی هم ایزوتوپ هلیم درست کرد اما این ایزوتوپ‌ها خیلی زود به دیگر ماده‌ها دگرگون می‌شوند. برای نمونه می توان از هلیم-۵ یاد کرد که دارای کوتاه ترین نیمه‌عمر، ۷٫۶×۱۰−۲۲ ثانیه‌است. پس از آن هلیم-۶ است که تابش بتا و نیمه عمر ۰٫۸ ثانیه دارد. هلیم-۷ ذرات بتا و پرتوی گاما می تاباند. هلیم-۷ و هلیم-۸ هر دو در شرایط ویژهٔ واکنش‌های هسته‌ای پدید می‌آیند. هلیم-۶ و هلیم-۸ هر دو با نام Nuclear halo هم شناخته شده‌اند. به این معنی که شعاع بدست آمده برای آنها بسیار بیشتر از مقدار پیشبینی شده توسط مدل‌های اندازه گیری (برای نمونه liquid drop model) است.

هلیم بیشتر بعنوان گازی بالابرنده در بالونها استفاده می‌شود که از آنها به‌ترتیب برای تبلیغات ، تحقیقات جوی ، شناسایی‌های نظامی و بعنوان یک چیز بدیع استفاده می‌شود. بعلاوه هلیم دارای قدرت بالابرندگی 92,64% هیدروژن است، اما بر خلاف آن قابل اشتعال نبوده ، بنابراین ایمن‌تر از هیدروژن به‌حساب می‌آید. هلیم – اکسیژن برای تنفس در محیطهای پرفشار مثل لباس غواصی یا زیردریائیها بکار می‌رود، چون هلیم ساکن است و کمتر از نیتروژن ، در خون قابل حل می‌باشد و 2,5 مرتبه سریعتر از نیتروژن منتشر می‌شود. این مسئله موجب کاهش مدت زمان لازم برای از بین بردن گاز در هنگام فشارزدایی می‌شود و خطر خواب نیتروژنی را از بین می‌برد و احتمال تمرکز آن مثل حبابهای متصل وجود ندارد. دارای پایین‌ترین نقطه ذوب و جوش در میان عناصر است که این خصوصیت ، مایع هلیم را به خنک کننـده ای ایده‌آل برای مقاصدی که دمای بسیار پایین نیاز دارند، تبدیل می‌کند، از جمله آهنرباهای ابررسانا و تحقیقات سرما شناسی که در آنها دمای نزدیک به صفر مطلق نیاز است. هلیم بعنوان یک خنثی و حامل بعنوان مثال در گاز رنگ‌کاری)) مورد استفاده قرار می‌گیرد. همجوشی هیدروژن به هلیم انرژی لازم برای بمبهای اتمی را تامین می‌کند. از هیدروژن همچنین برای موشکهای با سوخت مایع فشرده ، بعنوان حفاظ گاز در جوشکاری برقی ، بعنوان گازی محافظ برای تولید بلورهای سیلیکون و ژرمانیم ، بعنوان عامل خنک کننده برای رآکتورهای اتمی و برای تونلهای بادی فراصوتی استفاده می‌شود. همزمان با پیشرفت تکنولوژی MRI) magnetic resonance imaging) در مصارف پزشکی ، استفاده از هلیم مایع در MRI رو به افزایش است.

یکی از کاربردهای مهم هلیم در سرماشناسی است. 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.

هیلم دارای ویژگی‌های یکتایی است که در بسیاری جاها به آن نیاز است. این ویژگی‌های هلیم عبارتند از: نقطهٔ 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. بیشترین کاربرد آن  در کاربردهای سردکننده بویژه در آهن‌ربای ابررسانا در دستگاه‌های ام‌آرآی است. دیگر کاربردهای مهم آن  برای ایجاد فشار، هوای پیرامونی کنترل شده و جوشکاری است.

هلیم به دلیل ویژگی واکنش ناپذیری، به عنوان یک گاز محافظ در کشت بلورهای سیلیسیم و ژرمانیم، تولید در 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 لایهٔ محافظ یا پوشش عمل می‌کند.[۴] گازهای گوناگونی در جوشکاری با قوس الکتریکی به عنوان گاز محافظ به کار می‌روند که هلیم به جای آرگون ارزان، بویژه برای موادی که رسانش گرمایی بالاتری دارند مانند آلومینیم و مس بکار می‌رود.

کاربردهای کوچکتر

یک کاربرد صنعتی هلیم، تشخیص جای نشت است. چون هلیم توان پخش شدن خوبی از میانهٔ بدنهٔ جامد دارد، سه بار تندتر از هوا، برای همین به عنوان گازی که می‌تواند محل نشت را ردیابی کند، بکار می‌رود. برای نمونه می توان از مخزن‌های فشارهای بالا یا ابزارهای سردکننده یاد کرد. برای تشخیص جای نشت یک ابزار، آن را درون یک محفظه که اول کاملاً تهی شده و سپس از هلیم پر شده، می‌گذارند. هلیمی که از محل‌های نشت رد شده را با کمک ابزار طیف سنجی جرمی هلیم شناسایی می‌کنند. این ابزار بسیار دقیق است و دقت آن به ۱۰−۹ mbar·L/s یا ۱۰−۱۰ Pa·m3/s هم می‌رسد. این فرایند اندازه گیری معمولاً به صورت خودکار انجام می‌شود و در اصطلاح به آن helium integral test می گویند. یک فرایند ساده تر شناسایی نشت، پر کردن وسیلهٔ مورد نظر از هلیم است برای این کار پس از پر کردن، باید با ابزارهای دستی محل نشت را جستجو کرد.

هلیمی که از ترک‌های یک وسیله می‌گذرد را نباید با نفوذ گاز از بدنهٔ ماده اشتباه گرفت. ثابت نفوذ هلیم از بدنهٔ مواد (شیشه، سرامیک و مواد آزمایشگاهی)، مشخص است و ضریب گذر آن قابل محاسبه‌است. البته بیشتر گازهای بی اثر مانند گازهای نجیب و نیتروژن و البته هلیم، از بدنهٔ بیشتر مواد نمی‌توانند بگذرند.

کاربردهای تجاری

به این دلیل که هلیم به سختی در بافت عصبی حل می‌شود، از آمیخته‌هایی مانند تریمیکس، هلیوکس و هلی ایر یا هوای هلیمی، برای غواصی در عمق‌های بالای آب بهره برده می‌شود تا اثر فشار نیتروژن بر دستگاه عصبی بدن کاهش یابد. در عمق‌های بیشتر از ۱۵۰ متر (۴۹۰ پا) اندکی هیدروژن هم به آمیختهٔ هلیم-اکسیژن افزوده می‌شود. چگالی بسیار پایین هلیم در این عمق‌ها کمک می‌کند تا سختی تنفس کاهش یابد.

لیزر هلیم-نئون، گونه‌ای لیزر با توان کم است با پرتوی قرمز رنگ است که کاربردهای عملی بسیاری دارد. از جملهٔ 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.

هلیم به دلیل داشتن ویژگی‌هایی چون: رسانش گرمایی بالا، واکنش ناپذیر بودن، neutron transparency و نساختن ایزوتوپ‌های پرتوزا در شرایط درون یک رآکتور، در برخی راکتورهای هسته‌ای به عنوان گاز خنک کننده و رسانندهٔ گرما، کاربرد دارد.

آمیختهٔ 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.

امنیت : هلیم طبیعی در شرایط استاندارد، آسیب رسان نیست. اندازه‌های بسیار اندکی از این ماده در خون انسان پیدا می‌شود. اگر بجای اکسیژن مورد نیاز بدن، هلیم را تنفس کنیم امکان خفگی پیش می‌آید. نکته‌های ایمنی گفته شده دربارهٔ هلیم مایع و کار با آن همانند کار با دیگر نیتروژن مایع است. چون دمای آن بسیار پایین است و ممکن است فرد دچار سوختگی در اثر سرما شود.

خصوصیات قابل توجه : هلیم در دما و فشار طبیعی بصورت گازی تک‌اتمی وجود دارد و فقط در شرایط بسیار غیر عادی متراکم می‌شود. هلیم دارای پایین‌ترین نقطه ذوب در میان عناصر است و تنها مایعی است که با کاهش دما به جامد تبدیل نمی‌شود و در فشار استاندارد تا دمای صفر مطلق به حالت مایع باقی می‌ماند؛ (تنها با افزایش فشار می‌توان آنرا به جامد تبدیل نمود.)

در واقع دمای بحرانی که بالاتر از آن بین حالات مایع و گاز هیچ تفاوتی وجود ندارد، تنها 19,5K است. He-4 و He-3 جامد از این نظر که یک محقق می‌تواند با استفاده از فشار حجم آنها را بیش از 30% تغییر دهد، منحصر به فرد هستند. ظرفیت گرمایی ویژه گاز هلیم بسیار زیاد است و بخار آن بسیار متراکم می‌باشد، بطوری‌که در صورت گرم شدن در دمای اطاق سریعا" منبسط می‌گردد.

هلیم جامد فقط در فشار بالا و در تقریبا" 100 مگا پاسکال در 15- درجه کلوین است که بین دمای پایین و بالا یک جابجایی انجام می‌دهد که در آن ، اتمها دارای آرایشهای به‌ترتیب مکعبی و شش‌ضلعی می‌شوند. در یک لحظه از این دما و فشار ، حالت سومی بوجود می‌آید که در آن ، اتمها آرایشی مکعبی به خود می‌گیرند، در حالیکه جرم آن در مرکز قرار دارد.

تمامی این حالات از نظر انرژی و چگالی مشابه هستند و دلایل این تغییرات به جزئیات چگونگی شکل‌گیری اتم‌ها بر می‌گردد.

هلیم II دارای ویسکوزیته صفر است و خاصیت هدایت حرارتی آن از تمام مواد دیگر بیشتر است. بعلاوه هلیم II پدیده ترمومکانیکال را بروز می‌دهد؛ اگر دو ظرف حاوی هلیمII بوسیله یک لوله بسیار باریک به هم متصل باشند و یکی از آنها را گرم کنیم، جریانی از هلیم II به طرف ظرف گرم شده بوجود می‌آید. بر عکس در پدیده مکانیک حرارتی ، سرد کردن هلیم II که در حال خارج شدن از لوله باریک است، باعث ایجاد جریان اجباری هلیم II در لوله ای باریک می‌شود.

تغییرات حرارتی وارده بر هلیم II ، همانند آنچه که در تغییرات تراکم صدا وجود دارد ( پدیده ای که " صدای دوم " نامیده می‌شود ) سرتاسر این مایع انتشار می‌یابد.سطوح سختی که با هلیم II در تماسند، بوسیله لایه نازکی به قطر 50 تا 100 اتم پوشیده می‌شوند که در طول آن می‌تواند جریان بدون اصطکاک این مایع انجام پذیرد؛ در نتیجه نگهداری هلیم II در ظرف باز ، بدون خارج شدن این مایع از لبه آن امکان پذیر نیست.

خطرهای خاص: خطرهای خاص شامل خطر و اکنش با آب، پلي‌مريزاسیون و يا خطر مواد راديواکتيو می‌باشند.اگر منظور، خطر استفاده از آب جهت نشاندن آتش باشد مثل خاموش کردن حريق سديم با آب، در خانه پايين يک W که خطی از مرکز آن گذشته است، درج مي‌شود و اگر جسم در شرايطي پلي‌مريزه شود، کلمه پلي‌مريزه در اين خانه درج می‌گردد.

کمکهای اولیه: هلیم به حالت گاز به دلیل بی اثر بودن تاثیرات چندانی بر بدن ندارد./ اما در حالت تماس با مایع هلیم به نکات زیر توجه گردد./ تماس با چشم :در صورت تماس با چشم به مدت 20 دقیقه با آب گرم داخل چشم می بایست شستشو گردد./ تماس با پوست :لباس آلوده را از تن مصدوم بیرون بیاورید . قسمت های آلوده شده را با آب ولرم شستشو دهید  . /بلعیدن و خوردن :خورده شدن این ماده به دلیل اینکه در شرایط محیطی به شکل گاز می باشد امکان ندارد.

برچسب ها :

شرکت سپهرگازکاویان | هلیم | Helium | گاز هلیوم | گاز He  | کپسول هلیم | خرید کپسول هلیم | فروش کپسول هلیم | سیلندر هلیم | سیلندر گاز هلیم | خرید سیلندر هلیم | فروش سیلندر گاز هلیم | گاز هلیم چیست؟ | علامت اختصاری گاز هلیم | سیلندر هلیم | کاربرد هلیم در جوش کاری | کاربرد هلیم در کروکاتوگرافی گازی | کاربرد هلیم در |GC شارژ گاز هلیم | شارژ گاز هلیم آزمایشگاهی | خلوص هلیم | هلیم خلوص بالا | هلیم high purity | کاربرد گاز هلیم در صنعت | کاربرد گاز هلیوم در آهن‌ربای ابررسانا | کاربرد گاز هلیوم در دستگاه‌های ام‌آرآی | کاربرد گاز هلیوم در دستگاه‌های MRI | کاربرد گاز هلیوم در جوشکاری | کاربرد گاز هلیوم به عنوان یک گاز محافظ | کاربرد گاز هلیوم در در تونل‌های باد فراصوتی | کاربرد گاز هلیوم در ابزارهای آزمون | کاربرد گاز هلیوم در قوس الکتریکی | کاربرد گاز هلیوم در ترمواکوستیک | کاربرد گاز هلیم در لیزر | فروش گاز هلیم آزمایشگاهی | مصرف هلیم | مصرف گاز هلیم | مصرف هلیم آزمایشگاهی | شارژ هلیم | هلیم گرید 5 | هلیم 999.99درصد | هلیم گرید5/5 | هلیم 9995.99| هلیم گرید 6 | هلیم 9999.99 درصد | هلیم خالص | هلیم آزمایشگاهی | گاز هلیوم برای بادکنک | قیمت گاز هلیوم برای بادکنک | فروش بادکنک گازی | خرید بادکنک گازی | فروش گاز هلیوم برای بادکنک | گاز هلیم برای بادکنک | بادکنک گازی

example-image