Hélio

O hélio é o elemento químico que possui número atômico dois (2), tornando-se o segundo elemento da tabela periódica. Apresenta-se como um gás incolor e insípido, sendo muito menos solúvel em água do que qualquer outro gás conhecido. Além disso, é um elemento menos reativo.

Devido à sua reatividade nula, não reage nem forma praticamente compostos químicos. É bem conhecido na indústria e em usos medicinais. Por ser mais leve que o ar, é muito útil para inflar balões ou detectar vazamentos em instalações de grande porte.

Por outro lado, o efeito do hélio na voz é bem conhecido. Isso faz com que as cordas vocais ganhem um som agudo engraçado, bem como nos desenhos. É um gás que costuma ser muito valorizado pela comunidade científica, tanto por seus usos práticos quanto experimentais.

Uma breve história da descoberta e estudo do hélio

Este elemento foi descoberto em 1868, graças a dois cientistas: Pierre Janssen (França) e Norman Lockyer (Inglaterra). A descoberta ocorreu ao estudar o espectro da luz solar durante um eclipse. Foi então que detectaram uma emissão de um elemento desconhecido.

Ao analisar os resultados deste trabalho, a comunidade científica reagiu com interesse. Dando continuidade a este trabalho, o químico inglês Eduard Frankland sugeriu batizar o novo elemento com o nome “hélio”, em homenagem ao deus grego e romano do sol. (Hélios).

É assim que o hélio recebe esse nome por ter sido encontrado no sol. Curiosamente, acreditava-se originalmente que este novo elemento era metálico. É até 1865, quando o químico britânico Sir William Ramsay (Prêmio Nobel em 1904) consegue isolar o hélio e percebe que é um gás.

Desde então, os experimentos com esse elemento gasoso se multiplicaram. Por exemplo, em 1907, Ernest Rutherford conseguiu mostrar que partículas alfa (núcleos ionizados, sem camadas de elétrons) são na verdade núcleos do elemento hélio.

Mais tarde, no decorrer de 1908, o físico alemão Heike Kamerlingh Onnes conseguiu levar o hélio ao estado líquido, resfriando-o a uma temperatura de 0,9 °K (a medida de 0 . 9 graus Kelvin é igual a -272,25 graus Celsius). Só assim se conseguiu a fluidez líquida do gás.

Não seria até 1926, quando seria possível converter o hélio para um estado sólido. Para isso, foi necessário criar um mecanismo capaz de solidificar o gelo. Este trabalho foi feito pelo holandês Willem Hendrik Keesom, que não apenas baixou a temperatura do gás, mas também o comprimiu.

Atualmente, hélio é amplamente utilizado na indústria. Por sua vez, tem inúmeras aplicações na medicina. Por esta razão, os depósitos deste elemento no planeta são altamente valorizados. Uma grande reserva foi localizada na Tanzânia, bem como em vários campos de petróleo ao redor do mundo.

Descrição e características do elemento hélio

Antes de continuar com este texto, é necessário explicar algumas das características mais notáveis ​​deste gás. Muitos o conhecem, pois é usado para inflar balões, balões de ar quente e dirigíveis. No entanto, suas qualidades físicas e químicas são as seguintes:

  • O número atômico deste elemento é 2.
  • Sua valência é zero (0). Por esse motivo, é muito pouco reativo.
  • Sua densidade (g/ml) é igual a 0,126
  • O ponto de ebulição é -268,9°
  • Aparência: à temperatura ambiente, é um gás incolor
  • Tem uma condutividade térmica e conteúdo calórico muito altos.
  • Pode se liquefazer, mas sua temperatura de condensação é a mais baixa de todos os elementos.

O hélio não é facilmente detectável, pois é incolor e inodoro, mas causa uma mudança significativa na voz das pessoas: faz com que a voz fique muito aguda. Acrescenta-se que causa irritação e afogamento em sua extensa exposição, portanto, cuidados devem ser tomados.

Quais são os usos do hélio?

O hélio tem alguns aspectos práticos. Desde a sua descoberta, foram procuradas várias formas de o utilizar. Atualmente, este elemento tem vários usos em áreas muito heterogêneas: saúde, indústria, eletricidade, etc. Vejamos alguns exemplos:

  • É usado em microscópios de íons de hélio, que permite maior resolução para observação em escala cada vez menor.
  • Em viagens espaciais: limpeza de foguetes, em satélites, para resfriamento de oxigênio e hidrogênio líquidos.
  • Como medida de segurança na indústria: este gás é perfeito para detecção de vazamentos em ambientes pressurizados.
  • Na soldagem: assim como o argônio, o hélio é um gás muito utilizado na soldagem devido à sua natureza inerte. Ou seja, não reage a outros elementos quando trabalha em temperaturas muito altas.
  • Em atividades de mergulho: misturado com outros gases, é um componente respirável em atividades subaquáticas. Ajuda a minimizar o chamado "mal profundo". Por esse motivo, os cilindros contêm 80% de hélio e 20% de oxigênio.
  • Nos códigos de barras, especialmente no caso de caixas registradoras. Tais códigos possuem compostos de hélio e neon.
  • Para inflar balões e até como meio de transporte. Por exemplo, o caso dos dirigíveis que são grandes balões com os quais é possível se mover pelo ar.
  • Como refrigerante em reatores nucleares. Isto deve-se às suas indubitáveis ​​capacidades criogénicas (técnicas de refrigeração a temperaturas muito baixas, próximas de zero). Além disso, para resfriar processos industriais com muita geração de calor.
  • Para combustíveis de foguetes: graças ao fato de contribuir para condensar oxigênio e hidrogênio, alcançando maior potência na força explosiva da propulsão.
  • Em saúde: acontece que o hélio é usado em equipamentos de ressonância magnética. Isso acontece graças às suas qualidades como condutor de eletricidade.

É importante destacar sua utilidade, extremamente versátil para a medicina. Também é usado para: tratamentos de câncer e cirurgia a laser, pois é um gás de alta pureza e não poluente. Portanto, é preferível não utilizá-lo para outros fins e há planos para regular seu uso.

Como você consegue hélio?

É um dos elementos mais presentes na galáxia. Na verdade, considera-se que constitui cerca de 23% da massa do universo (quase um quinto). No entanto, na Terra não é tão fácil de conseguir. Na atmosfera do planeta, mal é estimado em um volume de 5,2 partes por milhão.

Isto implica que hélio na Terra é escasso. Além disso, é gerado por decaimento radioativo. Para conseguir isso, é necessário localizar minerais que emitem partículas alfa. É o caso do urânio, tório, pechblenda e monazita.

Acredita-se que cerca de 3.000 toneladas de hélio por ano são geradas na litosfera. O problema é que esse gás é muito leve e escapa rapidamente. Simplesmente, ele desaparece ou sobe para as áreas mais altas da atmosfera; sem como agarrá-lo facilmente.

É importante dizer que não é sintetizável, ou seja, o hélio não pode ser obtido por processos. Lembre-se que sua valência é zero (0) e não é reativa. Portanto, nenhuma substância pode ser quebrada para obter hélio.Além disso, a forma como ele é gerado é muito complicado

Onde você consegue hélio na Terra?

No universo, o hélio é gerado devido à fusão nuclear do hidrogênio. Por esta razão, é abundante no Sol e foi descoberto em 1868 graças ao estudo de um espectro de luz durante um eclipse solar. Na Terra, por outro lado, é um gás bastante escasso. É encontrado em lugares como:

  • Nas proximidades de alguns cursos d'água e em lagos, onde é gerada a decomposição e é possível encontrar esse gás.
  • Em lugares onde se acumula gás vulcânico, que possui quantidades de hélio em sua composição.
  • As maiores concentrações de hélio do mundo estão localizadas nos territórios que hospedam o gás natural. Para cada quantidade de gás natural, considera-se que se obtém 7% de hélio.

Um país com muitas reservas de hélio são os Estados Unidos. Há alguns anos, uma quantidade significativa desse gás foi descoberta na área de Amarillo (Texas) . . No entanto, os cientistas anunciaram que na Tanzânia (África) existe um campo com quantidades significativas de hélio subterrâneo.

As reservas de hélio diminuem drasticamente

Já aludimos ao fato de ser um elemento escasso na Terra. A isto acrescenta-se que, cada vez, é utilizado com mais frequência. É amplamente utilizado na indústria. Além disso, é cada vez mais usado em processos criogênicos para manter baixas temperaturas em reatores nucleares.

Por ser tão importante nos tratamentos de saúde, a legislação global tem sido considerada para restringir o uso de hélio. Há preocupação, pois as reservas planetárias desse gás podem se esgotar. Consequentemente, ressonâncias magnéticas não puderam mais ser feitas.

O hélio também pode ser encontrado nas áreas mais altas da atmosfera. No entanto, é difícil capturá-lo nessas alturas. Por enquanto, é obtido na litosfera e transportado em garrafões. Nesse caso, é necessário monitorar seu uso até que outras formas de obtenção desse gás sejam alcançadas.

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