Helyum Nedir?
Helyum hidrojen gazından sonra en hafif gazdır. Renksiz ve kokusuz olmasıyla beraber soy gaz olması sebebiyle tepkimeye girmez bu sebeble eylemsizdir.
İlk olarak Helyum 1868 yılında İngiltere’de astronom Norman Lockyer tarafından tayf çizgileri ile gözlenmiştir.
İskoçyalı kimyacı William Ramsey 1895 yılında uranyum içeren kleveyit minerali ve bir asitle yaptığı deneyde, helyum oluştuğunu görmüştür.
1868 senesinde Fransız Pierre Janssen ve İngiliz Norman Lockyer birbirinden bağımsız olarak helyum’u keşfetmişlerdir. 1908 yılında ise Heike Kamerlingh Onnes 0.9 K’de ilk sıvı helyum‘u elde etmiştir.
Soy Gaz Nedir ?
Soy gazların son yörüngelerinde ki elektron sayısı o yörüngenin maximum tutacağı elektron kapasi kadardır. Yani, o yörünge ne kadar elektron alabilir ise o kadar olur. Helyum’un atom numarası 2’dir. Her element’de olan mevcut durum helyum içinde geçerli olup ilk yörünge’de alabileceği maximum elektron miktarı 2’dir. Bu sonuca dayanarak helyum soy gaz kuralına uyan bir gazdır.
Helyum Hakkında
Helyum hakkında verilebilecek başlıca bilgiler ;
Bağıl atom kütlesi 4,0026’tır.
Oda sıcaklıkları altında gaz halde bulunur. Gaz dışında başka hallerde görmek ise doğal şartlar altında imkansızdır; çünkü erime noktası -272,05 °C ve kaynama noktası -268,785 °C’dir.
Ancak ve ancak laboratuvar koşullarında sağlanabilen sıcaklıklarda katı ve sıvı hallerinde görebiliriz. Gaz haline getirmek için gerekli olan sıcaklıklar mutlak sıfır ( 0 Kelvin, –273,15 °Celsius) sıcaklığına fazlasıyla yakın olduğu için labaratuvar şartlarında bile bu sıcaklıkları yakalamak oldukça zordur. Yoğunluğu ise 0,1785 g/l’dir, yani havadan daha hafiftir, bu yüzden de sıcak hava balonlarında ve zeplinlerde kullanılmaktadır. Hidrojen daha hafiftir, ancak hidrojen yanıcı bir madde olduğu için artık pek kullanılmamakta ve yerini Helyum’a bırakmaktadır. Atom çapı 49 pm’dir. Elektronegatifliği yoktur ve elektron dizilimi 1s^2 şeklindedir. Yükseltgenme basamağı sayısı sıfırdır. Helyum kararlı bir element olması sebebiyle hiç bir zaman bileşik yapmaz oksijen ile tepkimeye girmez ya da yanma tepkimelerinde hiçbir zaman helyum yer almaz.
Helyumun Kullanım Alanları
Atmosfer’de çok az miktarda bulunmasına rağmen Helyumun kullanım alanları bir o kadar geniştir.
Helyum gazı, sıvı havanın fraksiyonlu destilasyonu ile elde edilmektedir.
Havadan hafif olması uçan balonlarda kullanılabilmesini sağlar. Hidrojen gibi yanıcı-patlayıcı özelliği olmaması sebebiyle oldukça güvenilirdır. Fakat güvenli olduğu kadar da pahalı olması sebebiyle bu gaz, maliyet açısından pek tercih edilmemektedir.
Pahalı olmasının başlıca nedeni evrende hidrojenden sonra en çok bulunan element olmasına ve dünya atmosferinde 1/200.000 oranında bulunmasına rağmen, sıvı havanın ayrımsal damıtılması ile elde edilememektedir.Bunun sebebi ise, Helyum atmosferdeki birçok gazın aksine Joul-Thompson katsayısının pozitif olmayışıdır. Bu da onun sıkıştırılması ile sıvılaştırılmasını engeller ve havadan elde edilmesini imkansız hale getirmektedir.
İnert bir gaz olması sebebiyle Helyum, bazı metallerin inert atmosfer oluşturmasında kullanılır. Ayrıca dalgıç tüplerininde %80’lik kısmını helyum %20’lik kısmını oksijen oluşturur.
Sıvı hava yerine helyum ile karıştırılmış oksijen kullanılmasının sebebi vurgun olarak tabir edilen olayın önüne geçmek içindir.
Ayrıca Helyum sıvı roket yakıtlarının basınç altında tutulmasında ve sıvı helyum ise soğutma amacıyla kullanılmaktadır.
Helyumun İnsan Sesini İnceltmesi
Helyumun insan sesini inceltmesi olayı sesin helyum içerisinde daha hızlı hareket etmesinden kaynaklanmaktadır.
Bunun sebebi ise gazlar içindeki sesin hızının, gazın yoğunluğunun karekökünün ters orantılı olmasıdır. Ses tellerinde hava yerine helyumun titreşmesi sesin hızını havadakine göre birkaç kat daha hızlı iletecektir.
Benzer şekilde inert ve zehirsiz olan SF6 Kükürt hekzaflorür gazı’nın havadan yaklaşık 6 kat daha yoğun olması sebebiyle bu gazı solumanız halinde sesiniz daha kalın çıkacaktır.
