O hélio é um dos elementos naturais mais versáteis na indústria siderúrgica e na ciência médica é útil na operação de dispositivos de diagnóstico nuclear. Também desempenha um papel importante na aeronáutica espacial, na operação de monitores de radiação e telescópios.
O que é hélio?
Este gás é 7 vezes mais leve que o ar, não tem sabor nem odor e é incolor. É suspenso em baixas concentrações de apenas 5 ppm. É inerte, ou seja, não reage (com algumas exceções), é menos solúvel que outros gases em líquidos e não é inflamável. Seu ponto de ebulição é o mais baixo entre os elementos químicos, além disso, não congela e solidifica apenas sob forte pressão. Depois do hidrogênio, é o mais abundante no universo.
Símbolo de hélio
É um elemento químico gasoso e faz parte do grupo O. Foi estabelecido como monoatômico com número 2 e peso padrão 4,0026. O hélio na tabela periódica ocupa o 18º lugar ao lado do hidrogênio, mas no bloco p, identificado como gás nobre por ter nível de energia pleno.
Características do hélio
É um gás cujos tipos são muito particulares e que são descritos a seguir:
- Reatividade química : Baixa ou até zero porque a última camada eletrônica está completa.
- Derretimento e ebulição : Seu calor específico é muito alto e seu vapor é muito denso, expande-se rapidamente à temperatura ambiente.
- Estado : Gasoso na maior parte do tempo.
- Modificações : Pode cristalizar sob uma pressão de -248,15°C e tornar-se líquido em temperaturas muito específicas.
- Temperatura : 1 atm e 0°C porque suas partículas não interagem.
- Ponto crítico : 5,19 K.
- Volume : Somente em sólidos 3He e 4He com pressão crescente.
Propriedades químicas e físicas do hélio
- Número atômico : 2
- Raio covalente (Å): 0,93
- Configuração eletrônica: 1 s²
- Massa atômica (g/mol): 4,0026
- Primeira potência de ionização (eV): 24,73
- Densidade relativa ao ar: 0,138 (15ºC)
- Ponto de ebulição: -268,9°C (4,22K)
- Ponto de fusão: -272,2°C (0,95K) (26 atm)
- Estado normal: Gás
- Entalpia de vaporização: 0,0835 kJ/mol
- Entalpia de fusão: 5,23 Kj/mol
- Velocidade do som: 970 m/s a 293,15 K
- Peso molecular: 4,00026 g/mol
Origem do hélio
A palavra para este elemento vem do grego Helios, que significa sol. Na verdade, foi descoberto no espectro da coroa solar em 1868, enquanto ocorria um eclipse. Os astrônomos Pierre Janssen e Norman Lockyer, da Inglaterra e da Suécia, confirmaram a sua existência ao notarem uma linha amarela acima da Índia.
Em 1895, o elemento gasoso Hélio foi descoberto e isolado na Terra pelo químico William Ramsay, graças à coleta de claveíta (minério de urânio), que reage com certos ácidos inorgânicos. Por sua vez, William Crookes e Lockyer confirmaram o novo elemento com comprimento de onda de 587,49 nm. Quase ao mesmo tempo, os químicos Per Theodor Cleve e Nils Langlet conseguiram isolá-lo independentemente da claveíta.
Para que é usado o hélio?
Tem múltiplas utilizações, desde as maiores até as do dia a dia, mesmo que você não perceba. Geralmente é usado nas seguintes áreas:
Ciência e Tecnologia
Tem sido usado para construir microscópios e ímãs supercondutores, fazer imagens de ressonância magnética e tem aplicações em nanotecnologia.
Atividade aeroespacial
Com este elemento, as peças do satélite são mantidas, o combustível é produzido e os motores dos foguetes são limpos. Além disso, foi usado para resfriar hidrogênio e oxigênio líquidos na espaçonave Apollo da NASA.
Energia nuclear
Alguns países como a China pretendem reproduzir a acção solar ou a fusão nuclear, onde o hélio desempenha um papel de liderança. O objetivo é criar energia limpa e quase inesgotável. Eles já possuem um dispositivo ou tokamak muito avançado, conhecido como HL-2M, ou seja, um sol artificial.
Uso industrial
É usado para descobrir vazamentos usando técnicas de pressurização, vácuo e ultravácuo quando a imersão hidráulica ou teste de pressão não são suficientes. Também é amplamente utilizado na soldagem a arco, como o argônio, por ser inerte.
Sua alta capacidade de ionização permite maior aporte térmico, possibilitando misturas Ar/He na soldagem de alumínio e outros materiais espessos. Por outro lado, é também um gás protetor na produção de cristais de germânio, silício, titânio e zircônio.
Vida cotidiana
Os códigos de barras das caixas registradoras comerciais são feitos de hélio e néon. Também é usado em misturas de tanques de mergulho. Além disso, é utilizado para encher dirigíveis e os famosos balões de festa.
Mais informações sobre Hélio
Onde encontrar hélio?
Provém da extração do gás natural, portanto é um subproduto deste último. Este gás por si só é difícil de armazenar e o processo é extremamente caro. Os países produtores deste elemento são os Estados Unidos, Argélia, Catar e Rússia.
Concluindo, o hélio é o segundo gás mais leve do mundo. Esta condição o marca como um dos elementos naturais em perigo de extinção.