Contenido
- TL; DR (demasiado largo; no leído)
- ¿Por qué el helio es importante para el mundo?
- ¿Para qué se utiliza el helio?
- ¿Dónde se encuentra el helio en la vida cotidiana?
- ¿Es el helio un gas explosivo?
- ¿Cuáles son las consecuencias de la inhalación de helio?
El helio es un elemento conocido como gas noble. Es incoloro e inodoro, y prevalece en todo el universo. Es posible que sepa sobre el helio de los globos de helio, que flotan. Sin embargo, el elemento helio tiene muchos más usos que los globos de fiesta. También se utiliza en bolsas de aire para automóviles, equipos de alta tecnología, dispositivos médicos y aviones. El helio sigue siendo un componente importante de la vida moderna, a pesar de que no se puede ver directamente.
TL; DR (demasiado largo; no leído)
El helio es el segundo elemento más abundante en el universo. Si bien no puede verlo ni olerlo, el helio se presenta en muchos usos cotidianos, en tecnología, medicina e incluso en automóviles.
¿Por qué el helio es importante para el mundo?
Para comprender la importancia del helio para el mundo, es útil aprender más sobre las propiedades de los elementos. Además, es crucial aprender sobre su historia y cómo sus problemas de suministro se incluyen en aspectos de la vida moderna.
El helio es un elemento que existe en forma de gas. Su símbolo atómico es "Él" y su número atómico es 2 en la tabla periódica. El punto de fusión del helio es el más bajo de todos los elementos, y su punto de ebullición es -452 grados Fahrenheit. Solo el helio puede permanecer líquido incluso si se baja su temperatura. Se solidificará solo a presión extrema. Estas propiedades hacen que el helio sea indispensable para ciertas tecnologías más nuevas, como los materiales superconductores.
El elemento helio es el segundo después del hidrógeno en su abundancia en el universo. El helio existe en todas las estrellas, y es más abundante en las estrellas más calientes. Se produce a partir de reacciones de fusión nuclear en estrellas. De hecho, el helio fue descubierto primero mientras estudiaba nuestra propia estrella, el sol. El helio es frecuente en el sol; Es un elemento esencial y, por lo tanto, importante para el mundo.
El helio no se descubrió hasta el 18 de agosto de 1868. Un astrofísico francés llamado Pierre Jules Cesar Janssen utilizó un nuevo dispositivo astronómico llamado espectroscopio para observar las longitudes de onda de la luz. El espectroscopio mostró los espectros, o longitudes de onda de luz, como bandas de color. Mientras observaba el sol eclipsado con un espectroscopio, Janssen encontró una longitud de onda en la luz del sol que no se correspondía con ningún otro elemento encontrado todavía en la Tierra, en forma de una línea amarilla brillante. Janssen se dio cuenta de que había descubierto un nuevo elemento. Otro astrónomo, el inglés Norman Lockyer, también hizo esta observación mientras observaba el sol. Ambos habían observado el elemento helio, que Lockyer nombró por la palabra griega que significa sol. Finalmente, en 1882, se descubrió helio en la Tierra, en la lava del Monte Vesubio, cuando el físico Luigi Palmieri encontró los espectros de color amarillo brillante mientras analizaba la lava. Más tarde, William Ramsay realizó experimentos que demostraron que el helio existía en la Tierra; descubrió que cuando el radio del elemento decaía, producía helio. Según Teodor Cleve y Nils Abraham Langer, en 1895, disuadirían el peso atómico del helio.
Estudiar helio ayuda a los científicos a comprender mejor no solo la Tierra, sino también los otros planetas. En el sistema solar, los científicos descubrieron helio en la atmósfera de los gigantes planetas gaseosos Júpiter y Saturno. En Saturno, una especie de lluvia de helio, mezclada con hidrógeno líquido, cae a la atmósfera en un ambiente extremo de temperatura y presión. Los científicos piensan que esta "lluvia" de helio cae sobre el núcleo del planeta. Su energía potencial gravitacional desatada puede ser lo que hace que Saturno brille tan brillantemente, una característica que ha desconcertado a los científicos durante años.
Con el tiempo, los científicos aprendieron más sobre las propiedades del helio. La descripción del helio es que es incoloro e inodoro, y más ligero que el aire. Es por eso que flotan los globos llenos de helio, y el helio no es muy soluble en agua. Las cualidades inertes del elemento aparecen a menudo en la descripción del helio. Históricamente considerado químicamente inerte, tiende a no reaccionar con otros elementos. El helio no quiere renunciar a sus dos electrones; permanece estable con su capa de electrones. Debido a esto, el helio se clasifica como uno de los gases nobles, junto con el neón, el argón, el radón y otros gases nobles en la tabla periódica.
Recientemente, los científicos descubrieron que el helio no es completamente inerte, como alguna vez se pensó.Al descubrir cristales hechos de los elementos helio y sodio, los investigadores descubrieron que el helio se puede combinar con otros átomos sin compartir sus electrones; en otras palabras, se combina con otros átomos pero no forma enlaces químicos en el proceso. En cambio, protege los átomos cargados positivamente entre sí y contrarresta la fuerza repelente que normalmente los separa. Bajo presión extrema, como podría estar en el núcleo de la Tierra, el helio y el hidrógeno se comprimen y forman compuestos estables. Los científicos pueden descubrir aspectos más fascinantes del elemento helio, y si aún será posible considerarlo realmente inerte, o si de hecho puede formar compuestos estables en entornos extremos.
En la atmósfera, el helio solo se concentra en aproximadamente 1 parte en 200,000. No es práctico, rentable o eficiente extraer helio del aire, por lo que no es así como las personas obtienen helio. En cambio, el helio se produce a partir del gas natural. Las impurezas como el agua, los sulfuros y los dióxidos de carbono deben eliminarse primero, y luego el helio bruto resultante, que todavía contiene otros elementos como argón, neón, hidrógeno y nitrógeno, se purifica a altas presiones. Este crudo es luego súper enfriado. El argón y el nitrógeno se licúan, y finalmente el nitrógeno se evapora. El helio se separa del neón, el nitrógeno y el hidrógeno. El filtrado adicional con carbón activado elimina otros gases.
El helio se puede encontrar en algunos depósitos de gas natural en todo el mundo. Sin embargo, no está en todos los depósitos de gas natural. En los Estados Unidos, se extrae helio de pozos en Kansas, Oklahoma y Texas. Texas solo alberga la Reserva Federal de Helio, el principal suministro para los Estados Unidos. Sin embargo, este suministro está disminuyendo con el tiempo. También existe un gran depósito de helio en Tanzania. Ahora solo hay 14 plantas en el mundo que refinan helio. El helio también se encuentra en los minerales radioactivos en descomposición. Está hecho naturalmente del bombardeo cósmico y de rayos X de berilio y litio.
La reducción del suministro de helio se ha convertido en un problema importante. La dependencia del helio en la tecnología moderna ha aumentado, y el suministro disminuyó como resultado. Los científicos están trabajando para hacer que la producción de helio sea más eficiente y sostenible. Métodos novedosos como reciclar y volver a licuar helio podrían funcionar a pequeña escala y ayudar a los investigadores. Esto puede ayudar a reducir el costo del helio a medida que disminuye su suministro.
El descubrimiento del helio ha llevado a muchas grandes innovaciones. Eventualmente, surgirán muchos usos del helio. En la vida moderna, la importancia del helio es enorme en los ámbitos de la tecnología, la medicina y la investigación.
¿Para qué se utiliza el helio?
Hay muchos usos del helio. Por supuesto, se usa para llenar globos de fiesta que deleitan a niños y adultos de todo el mundo. El helio reemplazó al hidrógeno en las aeronaves, después de que se descubrió que el hidrógeno era altamente reactivo. El helio se usa para medicina, investigación científica, soldadura por arco, refrigeración, gas para aviones, refrigerante para reactores nucleares, investigación criogénica y detección de fugas de gas. Se utiliza por sus propiedades de enfriamiento debido a que su punto de ebullición está cerca del cero absoluto. Esto lo hace atractivo para su uso en superconductores. El helio también se usa para presurizar cohetes y otras naves espaciales. También se usa como agente de transferencia de calor.
En medicina, a veces el helio se usa para ayudar a pacientes con problemas pulmonares como vías respiratorias obstruidas, asma y EPOC. El helio permite una mejor penetración de gas a los alvéolos distales en los pulmones, por lo que se usa para ventilación pulmonar cuando es médicamente necesario. El helio también se usa para las pruebas de función pulmonar. El helio también se usa en algunas cirugías laparoscópicas en lugar de monóxido de carbono. El helio a veces se usa como una etiqueta para obtener imágenes. A veces, el helio se usa para cirugía a corazón abierto, se mezcla con oxígeno y se usa como una neblina para los pulmones. El helio también se usa para enfriar los imanes superconductores en los escáneres de resonancia magnética. Los monitores de radiación también usan helio.
¿Sabías que el helio es importante para los buceadores? El helio reemplaza el nitrógeno en las mezclas de gases de buceo, para que los buzos puedan profundizar bajo el agua sin efectos negativos en el sistema nervioso central. Sin esta mezcla, los buzos podrían sufrir efectos de presión con la condición llamada "las curvas".
Existen numerosos usos científicos del helio. El Gran Colisionador de Hadrones usa helio para propósitos de enfriamiento. El helio se utilizó para descubrir el bosón de Higgs, un gran avance en física. Se utiliza en espectrómetros de resonancia magnética nuclear. Los superconductores solo pueden funcionar si están rodeados por el frío extremo del helio, y el helio se ha utilizado en la industria espacial para enfriar instrumentos satelitales y refrigerante de combustible para naves espaciales. Los meteorólogos usan globos meteorológicos llenos de helio para las observaciones climáticas. Los microscopios electrónicos de barrido a veces usan helio para una mejor resolución de imagen.
El helio también juega un papel importante en la seguridad del vehículo. Se usa para llenar bolsas de aire si un vehículo se estrella.
El helio se almacena y se envía en forma líquida, y hace mucho frío. Su falta de reactividad lo hace ideal para entornos protectores. Nunca maneje el helio directamente. Hace tanto frío que puede causar congelación peligrosa.
¿Dónde se encuentra el helio en la vida cotidiana?
Puede encontrar helio utilizado en la vida cotidiana en varias formas. Se utiliza como agente de elevación, en globos de fiesta, en mezclas de buceo y en fibras ópticas. Los soldadores usan helio para soldar arcos en la construcción. Los médicos y cirujanos usan helio para ayudar a los pacientes con procedimientos pulmonares y cardíacos. Cuando visita una tienda de comestibles y escanea sus alimentos, es probable que observe láseres de helio y neón. Si alguna vez ve un dirigible dirigiéndose por encima, puede estar seguro de que el helio lo mantiene en alto. Vea si puede detectar el uso de helio en la vida cotidiana a medida que avanza en su día.
¿Es el helio un gas explosivo?
El helio no es un gas explosivo. Se clasifica como no combustible, lo que significa que el helio no puede arder. Es extremadamente frío en forma líquida, tan frío que congela otros gases. Sin embargo, si su contenedor está expuesto al calor, el contenedor en sí puede explotar. El helio licuado puede hervir violentamente cuando se coloca en agua, y esto puede conducir a una gran presión dentro de los contenedores, lo que aumenta el riesgo de que los contenedores exploten por la presión. Pero por sí solo, el helio no explotará.
¿Cuáles son las consecuencias de la inhalación de helio?
Es posible que haya escuchado el sonido humorístico de alguien respirando un poco de helio de un globo. Respirar helio cambia el tono de la voz humana, haciéndola mucho más alta, chirriante y caricaturesca. El problema al hacer esto es que cuando inhalas helio desde un globo, no estás respirando aire. Los cuerpos humanos necesitan respirar aire para funcionar correctamente y obtener oxígeno donde se necesita en el cerebro y el cuerpo. Incluso respirar una pequeña cantidad de helio puede causar mareos. Pero también puede causar una pérdida de conciencia y asfixia. La respiración continua de helio puede incluso causar la muerte por anoxia, lo que significa una falta de oxígeno del cuerpo.