تبلیغات
hamechi - هلیم
 
درباره وبلاگ


بازدیدکنندگان گرامی لطفا مطالبی را که مایلید در وبلاگ با نام خودتان نمایش داده شوند به ایمیل من ارسال کنید.
احسان رازقی



مدیر وبلاگ : احسان رازقی
نویسندگان
آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :
hamechi
تمام مقاله های مورد نیاز کاربران
صفحه نخست             تماس با مدیر           پست الکترونیک               RSS                  ATOM
چهارشنبه 14 مهر 1389 :: نویسنده : احسان رازقی

هلیم ، عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نشان He و عدد اتمی 2 وجود دارد. هلیم که گاز بی‌اثر بی‌رنگ و بی‌بویی است، دارای پایین‌ترین نقطه جوش در میان عناصر است و تنها تحت فشار بسیار زیاد به حالت جامد در می‌آید. این عنصر بصورت گاز تک‌اتمی یافت می‌شود، از نظر شیمیایی خنثی می‌باشد و بعد از هیدروژن فراوانترین عنصر در جهان به حساب می‌آید.

هلیم در جو زمین به میزان بسیار کم براثر فرسایش مواد معدنی خاصی یافت شده ، در بعضی از آبهای معدنی هم وجود دارد. هلیم در گازهای طبیعی خاصی بصورت مقادیر قابل تهیه تجاری وجود دارد و از آن بعنوان گاز بالابرنده در بالونها ، مایع سردکننده سرمازا در آهنرباهای ابر رسانا و گاز وزن افزا در غواصی در آبهای عمیق استفاده می‌گردد.

تاریخچــــــــه

هلیم ( از واژه یونانی helios به معنی خورشید ) درسـال 1868 توسط "Pierre Janssen" فرانســوی و "Norman Lockyer" انگلیسی که مستقل از هم فعالیت می‌کردند، کشف شد. هر دوی آنها هنگام یک خورشید گرفتگی در همان سال ، مشغول مطالعه بر روی نور خورشید بودند و بطور طیف‌نمایی متوجه خط انتشار عنصر ناشناخته ای شدند. "Eduard Frankland" ضمن تایید یافته‌های Janssen ، نام این عنصر را با توجه به نام خدای خورشید در یونان ،Helios پیشنهاد کرد و چون انتظار می‌رفت این عنصر جدید ، فلز باشد، پسوند ium – را به آن افزود.

"William Ramsay" سال 1895 این عنصر را از clevite جدا نمود و در نهایت متوجه غیر فلز بودن آن گشت، اما نام این عنصر تغییری نکرد. "Nils Langlet" و "Per Theodor Cleve" شیمیدانان سوئدی که بطور مستقل از Ramsay کار می‌کردند، تقریبا" در همان زمان موفق به جداسازی هلیم از Clevite شدند.

سال 1907 "Thomas Royds" و "Thomas Royds" موفق به اثبات این واقعیت شدند که ذرات آلفا ، هسته‌های اتم هلیم می‌باشند. "Heike Kamerlingh Onnes" فیزیکدان آلمانی درسال 1908 اولین مایع هلیم را بوسیله سرد کردن این گاز تا 9K بدست آورد و به سبب این کار بزرگ ، جایزه نوبل را به او اهداء کردند.

سال 1926، یکی از شاگردان او به نام "Willem Hendrik Keesom " برای اولین بار هلیم را بصورت جامد تبدیل نمود.

پیدایــــــــش

هلیم بعد از هیدروژن فراوانترین عنصر در جهان است و تقریبا" 20% ماده ستارگان را تشکیل می‌دهد. این گاز همچنین دارای نقش مهمی در واکنشهای پروتون – پروتون و چرخه کربن در ستارگان است که تشکیل دهنده بیشترین انرژی آنها می‌باشد. فراوانی هلیم بیشتر از آن است که با تولید توسط ستارگان توجیه شود، اما با مدل انفجار بزرگ (Big Bang ) سازگار است و اکثر هلیم موجود در جهان در سه دقیقه اول شکل‌گیری جهان بوجود آمده‌اند.

این عنصر در جو زمین و به مقدار 1 در 000 00 2 وجود داشته ، بعنوان یک محصول فروپاشی در کانی‌های رادیواکتیو گوناگونی یافت می‌شود؛ بخصوص این عنصر در کانی‌های
اورانیوم و توریم مانند clevites ، pitchblende، carnotite ، monazite و beryl ، بعضی از آبهای معدنی ( در بعضی از چشمه های ایسلند به میزان 1 در 1000 هلیم وجود دارد )، در گازهای آتشفشانی و در گازهای طبیعی خاصی در آمریکا (که بیشتر هلیم تجاری جهان از این منطقه بدست می‌آید) دیده می‌شود.

هلیم را می توان از طریق بمباران
لیتیم با بور بوسیله پروتونهای سریع تولید نمود.

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.

کاربردهـــــــا

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.

سایر کاربردهای آن

  • 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.

ترکیبات

هلیم اولین عنصر در گروه گازهای بی‌اثر است و برای بسیاری از اهداف عملی واکنش‌ناپذیر می‌باشد. اما در اثر تخلیه الکتریکی یا بمباران الکترونی ، ترکیباتی را با تنگستن ، ید ، فلوئور ، گوگرد و فسفر بوجود می‌آورد.

ایزوتوپهــــــــــا

معمولترین ایزوتوپ هلیم ، He-4 می‌باشد که هسته آن ، دارای دو پروتون و دو نوترون است. چون تعداد نوکلئونها عجیب است، این یک آرایش اتمی غیرعادی پایدار به‌حساب می‌آید، یعنی نوکلئونها در لایه‌های کامل آرایش یافته‌اند. بسیاری از هسته‌های سنگین‌تر بر اثر انتشار هسته‌های He-4 متلاشی می‌شوند، فرآیندی که فروپاشی آلفا نامیده شده ، به همین علت هسته‌های هلیم را ذرات آلفا می‌نامند و بیشتر هلیم زمین با این فرآیند تولید می‌شود.

دومین ایزوتوپ هلیم ، He-3 است که هسته آن تنها دارای یک نوترون می‌باشد. علاوه بر اینها هلیم چندین ایزوتوپ سنگین تر رادیواکتیو دارد. He-3 عملا" در سطح زمین ناشناخته است، چون منابع درونی هلیم ، زمانیکه ذرات آلفا و هلیم اتمسفری در دوران زمین شناسی نسبتا" کوتاهی وارد فضا می‌شوند، فقط ایزوتوپ He-4 تولید می‌کنند.

He-3و He-4 هر دو در انفجار بزرگ (Big Bang) تولید شده‌اند و بعد از هیدروژن ، فراوانترین عنصر موجود در طبیعت هلیم است. هلیم اضافی بوسیله همجوشی هیدروژن درون هسته‌های اختری و از طریق فرآیندی که زنجیره پروتون – پروتون نامیده می‌شود، تولید می‌گردد.

گونه‌هــــــــا

هلیم مایع ( He-4) به دو صورت یافت می‌شود : He-4II و He-4I که در نقطه تحول فعالی در دمای 1768,2K و در فشار بخار آن مشترک هستند. He-4I ( بالای این نقطه) مایعی نرمال است، اما He-4II ( پایین این نقطه) شبیه هیچ یک از مواد شناخته شده نمی‌باشد.
وقتی در دمای بالاتر از 1768,2K و در فشار بخار خود ( به اصطلاح نقطه لامدا ) سرد شد، تبدیل به یک ابر شار به نام هلیم مایع II می‌گردد ( برعکس هلیم مایعI که نرمال است) که به علت تاثیرات کوانتومی ، ویژگیهای غیر عادی زیادی داشته ، یکی از اولین نمونه‌های مشاهده شده از اثرات کوانتومی است که درمقیاس macroscopic عمل می‌کند.

چون این تاثیر متکی به تراکم بوزونها( bosons ) است، این تحولات در He-3 در دمایی پایین‌تر از He-4 رخ می‌دهد، اما هسته‌های He-3 فرمیونها ( fermions ) هستند که نمی‌توانند جداگانه متراکم شوند، ولی در جفتهای بوزونی باید اینگونه باشند. چون این دگرگونی منظم است، بدون گرمای نهان در نقطه لامدا این دو نوع مایع هرگز همزیستی نمی‌کنند.

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.

جابجائی‌های فراوان هلیم II بوسیله لایه آن با سرعت ثابت انجام می‌شود که فقط به دما بستگی دارد. در آخر اینکه یک حجم زیادی از هلیم II بصورت یک واحد گردش نخواهد داشت. در عوض تلاش برای گردش آنها منجر به vortice های کوچک بدون اصطکاکی در این مایع خواهد شد.

هشدارهـــــا

محفظه‌هایی که با هلیم گازی در دمای 5 تا 10 کلوین پر شده‌اند، باید طوری نگهداری شوند که گویی دارای هلیم مایع هستند، چون گرم شدن این گاز در دمای اطاق منجر به افزایش شدید فشار آن می‌گردد.  



نوع مطلب : علوم تجربی، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :


چهارشنبه 14 آذر 1397 05:39 ق.ظ

Appreciate it. Ample knowledge!

cialis 100 mg 30 tablet cialis tablets australia online prescriptions cialis tesco price cialis i recommend cialis generico canadian drugs generic cialis cialis canada cuanto cuesta cialis yaho effetti del cialis cialis dose 30mg
سه شنبه 13 آذر 1397 07:13 ق.ظ

You actually reported it effectively!
cialis official site sialis buying cialis in colombia cialis 05 ou trouver cialis sur le net cialis cipla best buy cialis soft tabs for sale prescription doctor cialis order a sample of cialis cialis tadalafil
دوشنبه 12 آذر 1397 06:52 ق.ظ

Whoa lots of terrific data!
prices for cialis 50mg cialis sicuro in linea prix de cialis generic cialis in vietnam brand cialis generic where to buy cialis in ontario cialis baratos compran uk prezzo cialis a buon mercato cialis australia org cialis qualitat
یکشنبه 11 آذر 1397 06:23 ق.ظ

Kudos. Numerous postings.

where to buy cialis in ontario cialis without a doctor's prescription cilas brand cialis generic click here to buy cialis cialis kamagra levitra cialis patentablauf in deutschland cialis dosage cilas cialis kaufen wo
شنبه 10 آذر 1397 06:01 ق.ظ

Terrific content. Thanks!
cialis tablets australia cialis name brand cheap cialis 5mg cialis tablets australia cialis 10mg prix pharmaci cialis authentique suisse cialis price in bangalore online cialis cialis coupons printable cialis kaufen wo
جمعه 9 آذر 1397 06:57 ق.ظ

Incredible lots of helpful information.
purchase once a day cialis look here cialis order on line cialis sale online cialis coupon cialis canada cialis official site cialis flussig we use it 50 mg cialis dose click here to buy cialis import cialis
پنجشنبه 8 آذر 1397 08:00 ق.ظ

Useful advice. Thanks a lot.
cialis coupons cialis venta a domicilio cialis for sale south africa prices on cialis 10 mg cialis italia gratis only now cialis 20 mg sialis cialis 20mg preis cf dosagem ideal cialis cialis prices in england
چهارشنبه 7 آذر 1397 07:07 ب.ظ

Superb stuff. Thank you!
are there generic cialis comprar cialis 10 espa241a buy cheap cialis in uk cialis generico postepay 5 mg cialis coupon printable safe dosage for cialis prices on cialis 10 mg buy cialis online nz cialis for sale cialis 30 day sample
چهارشنبه 7 آذر 1397 07:26 ق.ظ

Wow many of terrific info!
we choice cialis pfizer india cialis vs viagra generic cialis click here cialis daily uk side effects of cialis side effects of cialis cialis generico in farmacia we choice cialis uk cialis generic cialis herbs
چهارشنبه 11 مهر 1397 04:47 ق.ظ

Regards! Good stuff.
cialis 05 order cialis from india cialis italia gratis the best site cialis tablets safe site to buy cialis online cialis e hiv cialis patent expiration generic for cialis cialis with 2 days delivery cialis kaufen
دوشنبه 9 مهر 1397 03:43 ق.ظ

Many thanks, Excellent information!
free generic cialis cialis farmacias guadalajara canada discount drugs cialis american pharmacy cialis cialis coupons precios cialis peru cialis official site cialis 20 mg best price click now cialis from canada cheap cialis
یکشنبه 1 مهر 1397 06:08 ق.ظ

Well voiced truly. !
canadian pharmacies that are legit canada pharmaceuticals online candida viagra pharmacy canada online prescriptions canadian pharmaceuticals for usa sales northwest pharmacies in canada canada medication canadian pharcharmy online24 top rated canadian pharmacies online northwest pharmacies
چهارشنبه 28 شهریور 1397 02:47 ق.ظ

Nicely put, Cheers!
cialis qualitat cialis purchasing only now cialis 20 mg cialis dosage recommendations cialis professional yohimbe cialis for bph cialis 100mg suppliers cialis wir preise cialis cost cialis generika in deutschland kaufen
پنجشنبه 15 شهریور 1397 06:48 ب.ظ

Nicely put, Many thanks.
buy cialis online nz cialis for sale south africa cialis for sale cialis 5 mg buy cialis generico online cialis purchasing look here cialis order on line we use it 50 mg cialis dose prices for cialis 50mg cialis 20mg prix en pharmacie
چهارشنبه 14 شهریور 1397 10:38 ق.ظ

Amazing lots of beneficial data.
canadian discount pharmacies in canada canadian pharmaceuticals online canadian pharmacy king drugs for sale usa buy vistagra online safe canadian pharmacys drugstore online canada canada pharmacies online prescriptions online pharmacies in usa canadian pharmacycanadian pharmacy
سه شنبه 13 شهریور 1397 01:34 ب.ظ

Incredible loads of useful knowledge!
where can we buy viagra buy viagra mastercard order viagra no prescription viagra rx online viagra buy generic pharmacy online buying viagra uk viagra cheap uk where to order viagra online pharmacy usa
دوشنبه 12 شهریور 1397 11:00 ق.ظ

Amazing tons of terrific knowledge.
acquisto online cialis cialis 20 mg cut in half cialis name brand cheap order a sample of cialis where cheapest cialis the best choice cialis woman cialis kaufen bankberweisung cialis tablets cialis daily reviews cialis pills price each
یکشنبه 11 شهریور 1397 07:13 ب.ظ

Amazing a lot of superb knowledge.
cialis free trial prezzo di cialis in bulgaria cialis generico online cialis tadalafil side effects for cialis cialis kaufen female cialis no prescription legalidad de comprar cialis achat cialis en itali generic cialis tadalafil
سه شنبه 23 مرداد 1397 07:23 ق.ظ

Thanks. Useful stuff!
how to buy cheap viagra buy viagra from usa uk pharmacy viagra can you really buy viagra online buy discount viagra viagra for cheap prices buy viagra soft viagra uk price uk pharmacy online viagra viagra viagra buy viagra
دوشنبه 22 مرداد 1397 11:02 ب.ظ

You suggested this superbly!
cialis prezzo di mercato effetti del cialis chinese cialis 50 mg generic cialis pill online american pharmacy cialis cialis cost cialis tadalafil online only best offers 100mg cialis canadian drugs generic cialis india cialis 100mg cost
دوشنبه 7 خرداد 1397 11:20 ق.ظ

Thanks, I like this!
wow cialis 20 where cheapest cialis generic cialis in vietnam buying cialis in colombia cialis for bph cialis kaufen non 5 mg cialis generici how do cialis pills work where cheapest cialis tadalafil 5mg
پنجشنبه 20 اردیبهشت 1397 11:55 ق.ظ

Wow many of great info.
cialis italia gratis cialis great britain achat cialis en itali cialis arginine interactio cialis with 2 days delivery cialis tablets for sale where cheapest cialis side effects for cialis cilas generic cialis pro
چهارشنبه 5 اردیبهشت 1397 06:47 ق.ظ

Wonderful posts, Thanks a lot.
buy viagra online with a prescription where can i buy viagra cheap where can i buy viagra pills online pharmacy usa viagra buy viagra online australia vigra natural viagra buy prescription viagra online buy viagra legally viagra generic online pharmacy
شنبه 4 فروردین 1397 08:04 ب.ظ

Incredible many of beneficial information!
we choice cialis uk venta de cialis canada india cialis 100mg cost cost of cialis cvs cialis per paypa generic cialis at walmart achat cialis en europe enter site very cheap cialis comprar cialis navarr weblink price cialis
پنجشنبه 2 فروردین 1397 06:14 ق.ظ

Fantastic material. Thanks!
recommended site cialis kanada cialis uk look here cialis order on line buy name brand cialis on line cialis coupons cialis online napol achat cialis en europe tadalafil tablets generic cialis review uk buy cialis online legal
دوشنبه 30 مرداد 1396 03:50 ب.ظ
Attractive portion of content. I simply stumbled upon your weblog and in accession capital to claim that I get actually loved account your weblog
posts. Any way I will be subscribing for your feeds or even I success you access
persistently fast.
دوشنبه 1 خرداد 1396 04:19 ب.ظ
You could certainly see your enthusiasm within the article you write.
The world hopes for more passionate writers such as you who aren't afraid to mention how they believe.
All the time go after your heart.
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر