کاربردهای هلیوم | شرکت سپهر گاز کاویان: 02146835980 – 02146837072 – 09022734708
هلیوم یک عنصر شیمیایی است که با نماد He نشان داده می‌شود. این گاز بی‌رنگ، بی‌بو، بی‌مزه، غیرسمی و از نظر شیمیایی بی‌اثر است. هلیوم پس از هیدروژن، دومین عنصر فراوان در جهان است.
در جدول زیر، خلاصه‌ای از مهم‌ترین خواص فیزیکی و شیمیایی این عنصر ارائه شده است:
| ویژگی | مقدار تقریبی | واحد |
| عدد اتمی | 2 | – |
| جرم اتمی | 4.0026 | u |
| نقطه ذوب | 0.95 K (-272.2 °C) | K |
| نقطه جوش | 4.22 K (-268.93 °C) | K |
| چگالی (در شرایط استاندارد) | 0.1785 گرم بر لیتر | g/L |
| حالت ماده در دمای اتاق | گاز | – |
| رنگ | بی‌رنگ | – |
| بو | بی‌بو | – |
| مزه | بی‌مزه | – |
| شعاع اتمی | 31 پیکومتر | pm |
| انرژی یونش اول | 2372.3 کیلوژول بر مول | kJ/mol |
| الکترونگاتیویتی | 2.1 | مقیاس پاولینگ |
| گروه در جدول تناوبی | 18 (گازهای نجیب) | – |
| دوره در جدول تناوبی | 1 |
منابع اصلی هلیوم
- گاز طبیعی:
- غنی‌ترین و مهم‌ترین منبع هلیوم، گاز طبیعی است. در برخی از چاه‌های گاز طبیعی، غلظت هلیوم به اندازه‌ای است که استخراج آن از نظر اقتصادی توجیه‌پذیر باشد.
- فرآیند استخراج: گاز طبیعی را سرد کرده و سپس با استفاده از تقطیر جزئی، هلیوم را از سایر گازها جدا می‌کنند.
- سنگ‌های رادیواکتیو:
- در سنگ‌های حاوی اورانیوم و توریم، به دلیل پوسیدگی رادیواکتیو، هلیوم تولید می‌شود.
- این هلیوم در طی زمان در حفره‌ها و شکاف‌های سنگ‌ها محبوس می‌شود.
- استخراج هلیوم از این منابع معمولاً به دلیل پراکندگی کم و هزینه بالای استخراج، مقرون به صرفه نیست.
- آب‌های معدنی و چشمه‌های آب گرم:
- در برخی از آب‌های معدنی و چشمه‌های آب گرم، مقدار کمی هلیوم وجود دارد.
- استخراج هلیوم از این منابع نیز به دلیل غلظت کم و هزینه‌های بالای تصفیه، اقتصادی نیست.
- جو زمین:
- هلیوم در جو زمین نیز وجود دارد، اما به دلیل چگالی کم، به تدریج از جو خارج می‌شود.
- استخراج هلیوم از جو به دلیل هزینه بسیار بالا و فناوری پیچیده، فعلاً امکان‌پذیر نیست.
چالش‌های استخراج هلیوم
محدود بودن منابع: منابع هلیوم در جهان محدود است و بیشتر در مناطق خاصی متمرکز شده‌اند.
هزینه بالای استخراج: فرآیند استخراج و تصفیه هلیوم، به ویژه از منابع کم‌غلظت، بسیار پرهزینه است.
تقاضای رو به رشد: با افزایش کاربردهای هلیوم در صنایع مختلف، تقاضا برای این گاز نیز افزایش یافته است.
نشت هلیوم به فضا: به دلیل چگالی کم، هلیوم به راحتی از جو زمین خارج می‌شود و این امر باعث کاهش ذخایر آن می‌شود.
کاربردهای هلیوم
کاربردهای هلیوم، به عنوان یکی از سبک‌ترین و بی اثرترین گازها، در صنایع مختلف بسیار متنوع است. برخی از مهم‌ترین کاربردهای این گاز ارزشمند عبارتند از:
1. کاربردهای هلیوم در صنعت و تکنولوژی
- بالن‌ها و سفینه‌های هوایی: به دلیل چگالی بسیار کم، هلیوم برای پر کردن بالن‌ها و سفینه‌های هوایی استفاده می‌شود تا به راحتی در هوا شناور شوند.
- جوشکاری: هلیوم به عنوان گاز محافظ در جوشکاری قوس الکتریکی استفاده می‌شود تا از اکسید شدن فلز جلوگیری کند.
- خنک‌کنندگی: هلیوم مایع به عنوان خنک‌کننده در تحقیقات علمی و فناوری‌های پیشرفته مانند ابررساناها و تصویربرداری MRI استفاده می‌شود.
- کشف نشت: از هلیوم برای تشخیص نشتی در سیستم‌های بسته و لوله‌ها استفاده می‌شود.
- تولید لیزر: برخی از انواع لیزرها از هلیوم به عنوان یکی از اجزای مخلوط گازی استفاده می‌کنند.
- تولید فیبر نوری: در فرآیند تولید فیبر نوری از هلیوم استفاده می‌شود.
- ایجاد اتمسفر بی‌اثر: در برخی از فرآیندهای صنعتی برای ایجاد اتمسفر بی‌اثر و جلوگیری از واکنش‌های شیمیایی ناخواسته استفاده می‌شود
2. کاربردهای هلیوم در پزشکی
- تصویربرداری MRI: هلیوم در دستگاه‌های MRI برای ایجاد میدان مغناطیسی قوی استفاده می‌شود.
- تنفس مخلوط با اکسیژن: در برخی موارد پزشکی، مخلوط هلیوم و اکسیژن برای تنفس بیماران استفاده می‌شود.
- جراحی: در برخی از جراحی‌ها برای ایجاد حباب‌های گازی و جدا کردن بافت‌ها استفاده می‌شود.
3. کاربردهای هلیوم در صنایع هوایی و فضایی
- بالن و بادکنک: به دلیل چگالی کم، برای پر کردن بالن‌ها و بادکنک‌ها استفاده می‌شود.
- موشک: در موشک‌ها به عنوان خنک‌کننده و برای ایجاد نیروی رانش استفاده می‌شود.
4. سایر کاربردهای هلیوم
- صنعت غواصی: مخلوط هلیوم و اکسیژن برای غواصی در اعماق زیاد استفاده می‌شود تا از بیماری تخلیه نیتروژن جلوگیری شود.
- کالیبراسیون ابزارهای اندازه‌گیری: هلیوم برای کالیبراسیون دستگاه‌های اندازه‌گیری دما و فشار استفاده می‌شود.
- صنعت الکترونیک: در تولید برخی از قطعات الکترونیکی از هلیوم استفاده می‌شود.
- بادکنک‌ها و تزئینات: برای پر کردن بادکنک‌ها و ایجاد تزئینات در جشن‌ها و مراسم مختلف استفاده می‌شود.
- صنعت خودرو: در کیسه‌های هوا و سیستم‌های تعلیق برخی خودروها کاربرد دارد.
دلایل گستردگی کاربردهای هلیوم
سبکی: چگالی بسیار کم هلیوم باعث می‌شود تا در بسیاری از کاربردها به عنوان یک گاز بالابرنده استفاده شود.
بی‌اثری: هلیوم بسیار بی‌اثر است و با سایر مواد شیمیایی واکنش نمی‌دهد، بنابراین در بسیاری از فرآیندهای صنعتی قابل استفاده است.
دمای جوش پایین: هلیوم دارای دمای جوش بسیار پایینی است و به همین دلیل به عنوان یک خنک‌کننده بسیار موثر عمل می‌کند.
چرا هلیوم اینقدر ارزشمند است؟
کم‌یاب بودن: هلیوم گازی نادر است و استخراج آن هزینه بالایی دارد.
ویژگی‌های منحصر به فرد: چگالی کم، نقطه جوش پایین، عدم واکنش‌پذیری و غیرسمی بودن از جمله ویژگی‌های منحصر به فرد هلیوم هستند که باعث شده در صنایع مختلف کاربردهای متنوعی داشته باشد.
اهمیت حفظ هلیوم
با توجه به فراوانی کاربردهای هلیوم در صنایع مختلف و محدود بودن منابع آن، حفظ و مدیریت صحیح این گاز بسیار مهم است. برخی از راهکارها برای حفظ منابع هلیوم عبارتند از:
- کاهش مصرف هلیوم: با استفاده از جایگزین‌های مناسب و بهینه سازی فرآیندهای صنعتی، می‌توان مصرف هلیوم را کاهش داد.
- بازیافت هلیوم: با بازیافت هلیوم استفاده شده در صنایع مختلف، می‌توان از هدر رفتن این گاز جلوگیری کرد.
- کشف منابع جدید: با انجام مطالعات و اکتشافات بیشتر، می‌توان منابع جدیدی از هلیوم را کشف کرد.
تهیه و تأمین
شرکت سپهر گاز کاویان – دارنده گواهینامه ISO17025 و آزمایشگاه مرجع اداره استاندارد – تامین کننده He با خلوص‌های 99.9992، 99.9995، 99.9999 درصد، به همراه سرتیفیکیت معتبر، در سیلندر های 50 لیتری کربن استیل می‌باشد. کپسول He و همچنین تجهیزات مربوط به کپسول هلیوم مانند رگولاتور و … نیز در سپهر گاز کاویان به فروش می‌رسد.
جهت مشاوره و خرید گاز هلیوم خالص و مخلوط با کارشناسان سپهر گاز کاویان تماس بگیرید.
بدون شرح