Susipažinkime – helis: kodėl įkvėpus helio juokingai sulaibėja balsas?

Helis – ne tik antras pagal paplitimą visatoje cheminis elementas po vandenilio (nors Žemėje helio – labai nedaug, o mūsų planetoje natūraliai jis susidaro tik kaip mineralų radioaktyvaus skilimo produktas). Helį galima pavadinti ramiausiu, sunkiausiai išmušamu iš vėžių ir labiausiai į chemines reakcijas nelinkusiu periodinės lentelės elementu, kuris buvo atrastas ne Žemėje, o Saulėje, kuris nenuilstamai veržiasi tik aukštyn, ir kurio įkvėpus, žinia, juokingai suplonėja balsas. Kodėl?

Helis naudojamas ne tik dekoratyvinių balionų užpildymui... Ne taip seniai helis buvo naudojamas kaip transporto priemonė: šiomis dujomis būdavo užpildomi dirižablių balionai. Tai – dujos, kurias naudoja aptikti pačias menkiausias skylutes aukšto slėgio ar vakuuminėse sistemose.

Kaip ir tolimasis Mendelejevo lentelės kaimynas vandenilis, helis yra nepaprastai lengvas. Įdomus paradoksas: nors helis už vandenilį yra sunkesnis net 4 kartus, helio molekulė už vandenilio molekulę sunkesnė tik 2 kartus. Kodėl? Vandenilio molekulę sudaro du atomai, o helis gamtoje egzistuoja pavienių atomų pavidalu, tad viena helio molekulė už vandenilio molekulę sunkesnė tik dvigubai, o ne keturgubai.

Mūsų planetos natūralioje gamtoje helis negali būti sintetinamas iš kokių nors medžiagų, nes jis neįeina į jokių cheminių junginių sudėtį ir egzistuoja tik gryno cheminio elemento pavidalu. Tiesa, Žemėje helio kai kur (ypač Jungtinėse Valstijose) aptinkama gamtinių dujų telkiniuose – ten jos išsiskiria kaip tam tikrų požemio mineralų radioaktyvaus skilimo produktas. Toks helis būna „įkalintas“ gamtinėse dujose.

Helis lengvesnis už orą, tad helio pripildytas balionas į viršų kyla labai noriai – užlaikyti jį gali būti gana sudėtinga. Kas nutiks, jei helio balioną padegtume? O kas nutiktų, jei padegtume vandenilio balioną? Vandenilio atveju, sprogimą lydėtų liepsnų kamuolys ir tyškantys vandens purslai, o štai helio baliono sprogimas niekuo kitu, išskyrus akustinį trenksmą, neišsiskiria. Esmė – baliono viduje buvęs helis ne sudega (kaip kad nutinka su vandeniliu), o tik išsilaisvina iš baliono „gniaužtų“. Taip, helis – nereaguoja (degimas, žinia, cheminė reakcija), nes helis – inertinės dujos.

Kadangi helio molekulė yra labai lengva, atsidūrusi atmosferoje ji išsyk kyla į viršutinius atmosferos sluoksnius ir nuskrieja į kosmosą. Tad, teoriškai, kažkada ateityje visas Žemėje esantis helis neišvengiamai išgaruos, jei tik jis bus atsidurs atmosferoje.

Notingemo universiteto vyrukai sugalvojo ir kitą efektingą triuką su helio dujomis. Kadangi helio dujos yra labai lengvos, jos užima didelį tūrį. Helio užpildytą balioną apipylus skystu azotu, kuris labai šaltas, balionas… vėsta. Kaip ir helio dujos jo viduje. Eksperimento rezultatas – subliuškęs balionas, kuris nustoja veržtis į palubę ar į padanges. Bet nustojus pilti skystą azotą, balionas per keletą sekundžių atgauna turėtą formą ir, rūkdamas skysto azoto likučiais, mitriai šauna aukštyn: helis atsiduria palubėje – ten, kur ir visados veržiasi.

Bespalvis, beskonis, bekvapis helis pasižymi eile naudingų savybių. Pavyzdžiui, ką nors šaldant skysto būvio heliu (jo virimo temperatūra -269ºC arba maždaug 4 kelvinai - helio garavimo bei virimo taškai yra patys žemiausi iš visų cheminių elementų, tad normaliomis sąlygomis helis sutinkamas tik dujų pavidalu), galima gauti labai keistų savybių: kai kurios medžiagos praranda elektros laidumą. Nieko stebėtino, jog skystu heliu aušinami labai galingi magnetai. Heliu aušinami ir ligoninėse veikiantys magnetinio rezonanso aparatai. Mėginant helį išpumpuoti vakuumine pompa, helio virimo temperatūra bus dar žemesnė ir už absoliutinį nulį bus aukštesnė tik dviem laipsniais. Helio-deguonies mišinį (80:20) naudoja ir narai kaip kvėpavimo dujas – šiuo mišiniu lengviau kvėpuoti.

Nors helis – antras pagal paplitimą cheminis elementas visatoje po vandenilio, Žemėje jo rasti – ne taip jau ir paprasta. Dar XIX a. niekas nė neįtarė, kad toks cheminis elementas gali egzistuoti. O atrado helį tik 1868 m. Atrado ne chemikas, o astronomas – prancūzas Pjeras Jansenas. Indijoje stebėdamas saulės užtemimą, mokslininkas pastebėjo ryškiai geltoną šviesulio chromosferos juostą. Tais pačiais metais anglų astronomas Normanas Lokjeris taip pat stebėjo anksčiau nežinomą geltoną juostą Saulės spektre ir padarė išvadą, kad taip yra dėl Žemėje neaptinkamo cheminio elemento. Jis kartu su chemiku Edvardu Franklendu pavadino elementą graikišku Saulės vardu helios. Britų chemikas Viljamas Ramsėjus 1895 metais pirmą kartą išskyrė helį Žemėje. Vėliau, 1905 metais, helis išskirtas iš gamtinių dujų.

Tad, galų gale, kodėl įkvėpus helio balsas pasidaro keistai laibas? Nes garsas helio dujomis sklinda žymiai greičiau nei oru.



NAUJAUSI KOMENTARAI

susidomejas

susidomejas  portretas
durnius rase ta pati per tapati o kodelgi balsaskeiciasi pamirsho parashiti
VISI KOMENTARAI 1
  • Skelbimai
  • Pranešk
    naujieną
  • Portalo
    svečias
  • Klausk
    specialisto
  • Diskusijos
  • Orai
  • TV
    programa
  • Pažintys
  • Žaidimai
  • Horoskopai
  • Naujienlaiskis
  • RSS
  • Facebook
  • Twitter

Galerijos

  • Kuo nustebins „Mokslo sala“?
    Kuo nustebins „Mokslo sala“?

    Praėjusį ketvirtadienį iš penkių senojo žemyno valstybių atvykę profesionalai padėjo stiprius pamatus Kaune planuojamo mokslo populiarinimo centro koncepcijos sukūrimui. Intensyvią sesiją Kaune surengę mokslo centrų ekspertai galutinius sav...

    5
  • „Facebook“ griežtina kovą su propaganda
    „Facebook“ griežtina kovą su propaganda

    „Facebook“ ketvirtadienį pranešė griežtinantis saugumą, siekiant atremti vyriausybių ir kitų subjektų pastangas skleisti dezinformaciją ar manipuliuoti diskusijomis dėl politinių priežasčių. ...

    3
  • NASA erdvėlaivis sėkmingai pranėrė tarp Saturno žiedų
    NASA erdvėlaivis sėkmingai pranėrė tarp Saturno žiedų

    Bepilotis NASA aparatas „Cassini“ sėkmingai pranėrė tarp Saturno žiedų, nors kurį laiką buvo dingęs ryšys su Žeme, bet vėliau jis atgijo, pranešė JAV kosmoso tyrimų agentūra ketvirtadienį. ...

  • „Mokslo sriuba“: keturi būdai panaudoti mūsų nuotekose esantį dumblą
    „Mokslo sriuba“: keturi būdai panaudoti mūsų nuotekose esantį dumblą

    Pagalvoję apie miestų nuotekų valymo procesą, daugelis pirmiausia įsivaizduojame nosį riečiantį kvapą, ištisus kalnus po valymo likusių atliekų. ...

  • Jauni išradėjai griauna mitus, kad chemija – baubas, o fizika – džiunglės
    Jauni išradėjai griauna mitus, kad chemija – baubas, o fizika – džiunglės

    Agurkų sėklos languose, stiklainiuose spalvotos salotos, o termostate pačių augintos bakterijos – taip atrodo VII forto kazematų laboratorija, kur jaunieji išradėjai griauna mitus, esą chemija – baubas, o fizika – džiunglės. ...

  • Pirmajam Lietuvos lazeriui įsižiebti padėjo kelnės
    Pirmajam Lietuvos lazeriui įsižiebti padėjo kelnės

    Dabar Lietuva pasaulyje pirmauja mokslinių lazerių srityje. Tačiau pirmojo lazerio įžiebimas prieš daugiau nei penkiasdešimt metų tai padariusiam fizikui prof. Juozui Vidmančiui Vaitkui  primena anekdotinę istoriją. „[Soviet...

  • Sporto halėje e-sportininkai rungėsi dėl tūkstantinių prizų
    Sporto halėje e-sportininkai rungėsi dėl tūkstantinių prizų

    Penktadienį prasidėjo 10 dienų truksiantis informatiškiausias studentų festivalis „InfoShow“. Tradiciškai renginių maratoną pradėjo jau penkioliktus metus rengiama elektroninio sporto fiesta „InfoShow Lan Party“. Le...

  • „Galaxy S8“ prieš „iPhone“: kuris pranašesnis?
    „Galaxy S8“ prieš „iPhone“: kuris pranašesnis?

    Varle.lt specialistų manymu, naujieji „Samsung“ flagmanai tikrai gali drąsiai pretenduoti į geriausių 2017 metų išmaniųjų telefonų titulą. Pagal kai kuriuos parametrus jie lenkia net naujausią „Apple“ išmanųjį....

    1
  • „Galaxy A5 <span style=color:red;>(2017)</span>“: kuo išskirtinis?
    „Galaxy A5 (2017)“: kuo išskirtinis?

    Praeitų metų „Samsung Galaxy A“ išmaniųjų telefonų serija dizaino požiūriu buvo labai vykusi. Telefonai atrodė labai stilingai, nors, pagal charakteristikas, šiek tiek nusileisdavo kai kuriems kinų analogams. Tenka pripažint...

  • Pokytis evoliucijoje: rasti seniausi pasaulyje grybai?
    Pokytis evoliucijoje: rasti seniausi pasaulyje grybai?

    Pietų Afrikos Respublikoje (PAR) atsitiktinai aptiktos fosilijos turbūt yra seniausi kada nors rasti grybai, daug senesni, nei iki šiol žinoti mokslui, ir dėl jų tenka perrašyti šių organizmų, kurie nėra nei augalai, nei gyvūnai, ...

Daugiau straipsnių