hélium / He
(E 939)

Név: heliosz = Nap (görög)

Rendszám: a periódusos rendszer 2. eleme

Felfedezés:
P. Janssen és J. Lockyer fedezte fel 1868-ban a Nap színképében.
William Ramsay előállította1895-ben, aki a cleveit nevű uránérc kénsvavas hevítésénél keletkező gáz szinképét vizsgálta.

Izotópjai:
Két stabil izotópja van a 4He sokkal gyakoribb (99,999862%),
a 3He nagyon ritka (0,000138%).

Relatív atomtömeg: 4,00260

Elektronkonfiguráció: (1s)2

Előfordulás:
A Világegyetemben a hidrogén után a második leggyakoribb elem.
A felső földkéregben ritkább mint az arany vagy a platina.
Néhány földgáz tartalmaz elegendő mennyiséget az előállításhoz.

Előállítás:
Urán és tórium tartalmú közetek hevítésével, a legnehezebb elemek radioaktív bomlásakor keletkezik.
Földgáz cseppfolyósításakor minden gáz lecsapódik a hélium kivételével.

Fizikai tulajdonságok:
Színtelen, szagtalan, íztelen gáz.
Sűrűsége a hidrogén után a legkisebb, 0,1786 g/cm³.
A legnehezebben cseppfolyósítható, csak -269 °C-on.
Légköri nyomáson nincs szilárd halmazállapota.
Egyedülálló, különleges tulajdonsága, hogy két folyékony módosulata van; átmeneti pontjuk élesen definiált 2,186 K. Ennél a normális hélium I átmegy a II. módosulatba, amelynek sajátságai minden más folyadékétól eltérnek. Felületi feszültsége nulla, szilárd felületen szétterjed, a nehézségi erővel szemben is felkúszik az edény falán és kifolyik belőle. Ez a szuperfolyékonyság csak bonyolult kvantummechanikai módon magyarázható.
Hővezetőképessége is abnormálisan nagy.
A hélium atommagja azonos a rádium által kibocsátott alfa-részecskével.
Ionizált és erős elektromágneses térben gyorsított héliummal számos mesterséges magreakciót (elemátalakítást) végeztek.

Kémiai tulajdonságok:
Nemesgáz, kémiai reakcióba nem vonható, a leginertebb kémiai elem.
Egy atomos molekulákból áll.

Felhasználás:
He-védőgázos hegesztés
Légzőkészülékekben nitrogén helyett mélytengeri búvároknak, mivel testnedvekben alig oldódik és a nyomás csökkenés hatására nem okoz problémát. (A nitrogén apró buborékokban felszabadul és embóliát okoz.)
Használják orvosi célokra és a vákumtechnikában szivárgáskeresésre.
A folyékony héliumot hűtőanyagként hasznosítják alacsonyhőmérséklet kutatásnál, laboratóriumokban. Jelentős szerepe volt a szupravezetés felfedezésében és kifejlesztésében.
Stabilitása és kis sűrűsége (a levegő sűrűségének 15%-ánál kisebb), illetve éghetetlensége miatt léggömbök töltésére használják (a baloldali képen egy meteorológia ballon látható).
Alkalmazzák még kisüléses csövek töltésére (a jobboldali képen) és atomreaktorokban is.
Az élelmiszeriparban csomagológázként használják.
Élelmiszeradalékként kódja E 939, mint csomagológázt alkalmazzák.

Felhasznált irodalom