Гелій - проста речовина, широко поширене у Всесвіті в газоподібному стані. У періодичній таблиці Менделєєва він другий і варто відразу після водню. Він відноситься до інертним або благородним газам.
Елемент позначається як «He». З давньогрецької мови його назва означає «Сонце». Спочатку передбачалося, що це метал. Однак виявилося, що це одноатомний газ. Гелій є другим хімічною речовиною по легкості, він не володіє смаком, кольором і запахом. Має найнижчу температуру кипіння.
У нормальних умовах він є ідеальним газом. Крім газоподібного, він здатний знаходиться в твердому і рідкому стані. Його інертність проявляється в малоактивним взаємодії з іншими речовинами. Він практично не розчиняється у воді. У промислових цілях його добувають з природного газу, відокремлюючи від домішок за допомогою сильного охолодження.
Газ може бути небезпечним для людини. Збільшення його концентрації в повітрі призводить до нестачі кисню в крові, що в медицині називається кисневим голодуванням. Потрапляючи в організм у великих кількостях, він викликає блювоту, втрату свідомості, а іноді і смерть.
зріджування гелію
Будь газ може перейти в рідке агрегатний стан при дотриманні певних умов. Скраплення зазвичай використовується в промисловості, а також в наукових дослідженнях. Для одних речовин досить просто підвищити тиск. Інші, такі як гелій, в рідкому стані виявляються тільки після охолодження.
Якщо температура газу вище критичної точки, то він не сконденсіруется, яким би не був тиск. Для гелію критичною точкою є температура 5, 19 Кельвіна, для його ізотопу 3He вона становить 3,35 К.
Рідкий гелій є практично ідеальною рідиною. Для неї характерна відсутність поверхневого натягу, в'язкості. Після зміни тиску і температури, її обсяг залишається колишнім. Рідкий гелій має вкрай низьким натягом. Речовина є безбарвним і сильно текучим.
Властивості рідкого гелію
У рідкому стані гелій погано помітний, тому що слабо переломлює світлові промені. У певних умовах він має властивості квантової рідини. Завдяки цьому при нормальному тиску він не кристалізується навіть при температурі -273,15 за Цельсієм (абсолютний нуль). Всі інші відомі речовини тверднуть в таких умовах.
Температура рідкого гелію, при якій він починає закипати, становить -268,9 градусів Цельсія. Фізичні властивості його ізотопів значно різняться. Так, гелій-4 закипає при температурі 4,215 К.
Він являє собою бозе-рідина, для якої характерні фазові переходи при температурі 2,172 кельвінів і нижче. Фаза Не II характеризується надтекучістю і сверхтеплопроводімостью. При температурі нижче фази Чи не I і Не II відбуваються одночасно, за рахунок чого в рідини з'являється дві швидкості звуку.
Гелій-3 є фермі-рідиною. Він закипає при температурі 3,19 кельвінів. Ізотоп здатний досягати надплинності тільки при дуже низьких температурах (кілька міллікельвінов), коли між його частинками з'являється достатня тяжіння.
надтекучість гелію
Вивченню поняття надплинності наука зобов'язана академікам Капице С. П. і Ландау Л. Д. Вивчаючи властивості рідкого гелію в 1938 році, Сергій Капіца зауважив, що наближаючись до абсолютного нуля, рідина втрачає в'язкість, замість того щоб затвердіти.
Академік зробив висновок, що після того, як температура гелію опускається нижче 2,172 К, речовина переходить від фази нормального стану до абсолютно нового, названого гелій-II. У цій фазі речовина проходить через капіляри і вузькі отвори без найменшого тертя. Такий стан і отримало назву «надтекучість».
У 1941 році Ландау Л. Д. продовжив вивчати властивості рідкого гелію і розробив теорію надплинності. Пояснювати її він взявся квантовими методами, застосувавши поняття енергетичного спектра збуджень.
застосування гелію
Елемент гелій був відкритий в спектрі Сонця в 1868 році. На Землі він був виявлений Вільямом Рамзаем 1895 році, після чого довгий час вивчався і не застосовувався в господарській сфері. У промисловій діяльності його стали застосовувати в якості палива для дирижаблів в період Першої світової війни.
Газ активно застосовується для упаковок в харчовій промисловості, при виплавці металів. Геологи використовують його для виявлення розломів земної кори. Рідкий гелій в основному застосовується як холодильний агент, здатний підтримувати наднизькі температури. Це його властивість необхідно при проведенні наукових досліджень.
Рідина-охолоджувач застосовується в кріогенних електричних машинах, в скануючих тунельних мікроскопах, в пристроях медичних ЯМР-томографів, в прискорювачах заряджених частинок.
висновок
Гелій - інертний або благородний газ, що виявляє низьку активність у взаємодії з іншими речовинами. У періодичної системі хімічних елементів він стоїть на другому місці, поступаючись водню. У природі речовина знаходиться в газоподібному стані. При певних умовах воно може переходити в інші агрегатні стани.
Основна особливість рідкого гелію - його надтекучість і не здатність кристалізуватися при нормальному тиску, навіть якщо температура досягає абсолютного нуля. Властивості ізотопів речовини неоднакові. Відрізняються їх критичні температури, умови їх кипіння, а також значення спина їх часток.
Що відбувається з організмом людини, яка не займається сексом? Секс - майже така ж базова потреба, як і прийом їжі. По крайней мере, почавши їм займатися, ви вже не зупинитеся. Навіть якщо ви прідержіваетес.
Неймовірне перетворення: вуличний "сліпий" кіт здивував усіх красою своїх очей Кот майже нічого не бачив і насилу пересувався. Але коли йому вилікували коросту, виявилося, що він зовсім не сліпий. Більш того, очі Коттона просто ун.
