Άνοιγμα κυρίου μενού

Αλλαγές

καμία σύνοψη επεξεργασίας
Στη [[Γη]], η ελαφρύτητα του ηλίου προκάλεσε τη διαφυγή του από το νέφος αερίων και σκόμης που συμπυκνώθηκαν κατά το σχηματισμό του [[πλανήτης|πλανήτη]], με αποτέλεσμα να είναι έτσι σχετικά σπάνιο, δηλαδή μόνο το 0,00052% κατ' όγκο της ατμόσφαιράς μας. Μάλιστα, το μεγαλύτερο μέρος του ηλίου που υπάρχει σήμερα σ' αυτήν, δημιουργήθηκε από τη φυσική ραδιενεργή διάσπαση βαρέων [[ραδιενέργεια|ραδιενεργών]] στοιχείων (κυρίως [[θόριο|θορίου]] και [[ουράνιο|ουρανίου]], καθώς τα [[σωματίδιο α|σωματίδια α]] που εκπέμπυν αποτελούνται από πυρήνες <sup>4</sup>He. Το ραδιογενές ήλιο παγιδεύθηκε στο φυσικό αέριο σε συγκεντρώσεις ως και 7% κατ' όγκο, από το οποίο και εξάγεται σήμερα για εμπορική χρήση, με χαμηλής θερμοκρασίας διαχωρισμό από τα άλλα αέρια συστατικά, με τη χρήση [[κλασματική απόσταξη|κλασματικής απόσταξης]].
 
Μια άγνωστη κίτρινη [[φάσμα|φασματική γραμμή]] ως στοιχειακή υπογραφή στο [[Ήλιος|ηλιακό φως]] παρατηρήθηκε κατά τη διάρκεια της [[ηλιακή έκλειφη|ηλιακής έκλειφης]] το [[1868]] από το [[Γαλλία|Γάλλο]] [[αστρονομία|αστρονόμο]] [[Τζουλς Ζανσέν]] (Jules Janssen). Ο Janssen χρεώθηκε την ανακάλυψη του ηλίου μαζί με το [[ΝορμάνΤζόζεφ ΛοκυέρΛόκυερ]] (Joseph Norman Lockyer), που παρατήρησε επίσης την ίδια έκλειψη και πρότεινε πρώτος ότι η φασματική αυτή γραμμή ήταν εξαιτίας ενός νέου (για την εποχή) στοιχείου, που ονόμασε «ήλιο». Το [[1903]], μεγάλα αποθέματα ηλίου βρέθηκαν σε πεδία [[φυσικό αέριο|φυσικού αερίου]] σε διάφορα μέρη των [[ΗΠΑ]]. που είναι ακόμη ο κύριος προμηθευτής του αερίου.
 
Το ήλιο χρησιμοποιήθηκε στα [[κρυογενικά]] (είναι η μεγαλύτερη χρήση του, που καταναλώνει περίπου το 1/4 της παραγωγής του) και η ψύξη [[μαγνήτης|μαγνητών]] [[υπεραγωγιμότητα|υπεραγωγιμότητας]], με ειδικότερη εμπορική εφαρμογή τους [[σσρωτής|σαρωτές MRI]]. Άλλες [[βιομηχανία|βιομηχανικές]] χρήσης του είναι ως αέριο συμπίεσης και καθαρισμού και ως μια προστατευτική ατμόσφαιρα για [[συγκόλληση με τόξο]] και διεργασίες όπως η ανάπτυξη [[κρύσταλλος|κρυστάλλων]] για την παραγωγή [[γκοφρέτα πυριτίου|γκοφρετών πυριτίου]], που μετρά για τη μισή από τη χρήση του. Υπάρχουν και οικονομικά ελάσσονονος σημασίας χρήσεις του, από τις οποίες οι πιο δημοφιλείς είναι ως ανυψωτικό αέριο για [[αερόστατο|αερόστατα]], [[Ζέπελιν (αερόπλοιο)|αερόπλοια]] και παιδικά μπαλόνια<ref>[http://www.photonics.com/Article.aspx?AID=35225 Helium: Up, Up and Away?] Melinda Rose, Photonics Spectra, Oct. 2008. Accessed Feb 27, 2010. For a more authoritative but older 1996 pie chart showing U.S. helium use by sector, showing much the same result, see the chart reproduced in "Applications" section of this article.</ref>. Όπως κάθε αέριο που έχει διαφορετική [[πυκνότητα]] από τη [[μέσος όρος|μέση]] του [[ατμόσφαιρα|ατμοσφαιρικού αέρα]], μια [[αναπνοή|εισπνοή]] μικρού όγκου του ηλίου από [[άνθρωπος|άνθρωπο]] έχει ως αποτέλεσμα την προσωρινή αλλάγή της [[συχνότητα|συχνότητας]] και της [[χροιά|χροιάς]] της φωνής του. Στην επιστημονική έρευνα, η συμπςειφορά των δύο (2) ρευστών φάσεων του <sup>4</sup>He, του ηλίου-I και του ηλίου-II, είναι σημαντική για τους ερευνητές της [[κβαντομηχανική|κβαντομηχαικής]] (και ειδικότερα για το [[φαινόμενο]] της [[υπερρευστότητα|υπερρευστότητας]]) και για όσους ψάχνουν για αποτελέσματα επίδρασης [[θερμοκρασία|θερμοκρασιών]] κοντά στο [[απόλυτο μηδέν]] πάνω στην [[ύλη]] (όπως είναι η υπεραγωγιμότητα).
[[Αρχείο:Helium spectrum.jpg|left|200px|thumb|Φασματικές γραμμές ηλίου στο ορατό τμήμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος]]
Το ήλιο είναι το μοναδικό χημικό στοιχείο που ανακαλύφθηκε πρώτα έξω από τη Γη, πριν αποδειχθεί ότι υπάρχει και σε αυτήν.
Η πρώτη ένδειξη για την ύπαρξη του ηλίου παρατηρήθηκε στις 18 Αυγούστου του [[1868]] με τη μορφή μιας έντονη κίτρινης φασματικής γραμμής με [[μήκος κύματος]] 587,49 [[nm]] στο φάσμα απορρόφησης της χρωμόσφαιρας του [[Ήλιος|Ήλιου]] από τον Γάλλο αστρονόμο [[Τζουλς Ζανσέν]] (Jules Janssen) κατά τη διάρκεια της ολικής ηλιακής έκλειψης στο Γκουντούρ της [[Ινδία|Ινδίας]]<ref>Kochhar, R. K. (1991). "French astronomers in India during the 17th - 19th centuries". Journal of the British Astronomical Association 101 (2): 95–100. http://articles.adsabs.harvard.edu//full/1991JBAA..101...95K/0000100.000.html. Retrieved 2008-07-27.</ref><ref>Emsley, John (2001). Nature's Building Blocks. Oxford: Oxford University Press. pp. 175–179. ISBN 0-19-850341-5.</ref>. Η γραμμή αυτή βρίσκεται κοντά στις χαρακτηριστικές φασματικές γραμμές για το [[νάτριο]] και γι' αυτό αρχικά αποδόθηκε σ' αυτό το χημικό στοιχείο. Στις 20 Οκτωβρίου της ίδιας χρονιάς, ο Άγγλος αστρονόμος [[ΝόρμανΤζόζεφ Λόκυερ]] (Joseph Norman Lockyer) παρατήρησε επίσης την κίτρινη γραμμή στο ηλιακό φάσμα. Την ονόμασε D<sub>3</sub> γραμμή [[Γιόζεφ φον Φράουνχοφερ|Φράουνοφερ]] (Fraunhofer), επειδή βρισκόταν κοντά στις αντίστοιχες D<sub>1</sub> και D<sub>2</sub> του [[νάτριο|νατρίου]]<ref>Clifford A. Hampel (1968). The Encyclopedia of the Chemical Elements. New York: Van Nostrand Reinhold. pp. 256-268. ISBN 0-442-15598-0.</ref>. Τελικά, όμως, κατέληξε ότι προέρχονταν από ένα άλλο (από το νάτριο) χημικό στοιχείο, που υπάρχει στον Ήλιο, αλλά ήταν άγνωστο (τότε) στη Γη. Ο Lockyer και ο Άγγλος χημικός [[Έντουαρντ Φράνκλαντ]] (Edward Frankland) ονόμασαν το νέο (για την εποχή) χημικό στοιχείο «ήλιο», από την ελληνική λέξη για τον Ήλιο<ref>Sir Norman Lockyer - discovery of the element that he named helium" Balloon Professional Magazine, 07 Aug 2009.</ref><ref>"Helium". Oxford English Dictionary. 2008. http://dictionary.oed.com/cgi/entry/50104457?. Retrieved 2008-07-20.</ref><ref>Thomson, W. (1872). Frankland and Lockyer find the yellow prominences to give a very decided bright line not far from D, but hitherto not identified with any terrestrial flame. It seems to indicate a new substance, which they propose to call Helium. Rep. Brit. Assoc. xcix.</ref>.
 
Στη συνέχεια η ίδια κίτρινη γραμμή παρατηρήθηκε από τον [[Παλμιέρι]] (L. Palmieri) το [[1881]] στο φάσμα αερίων ηφαιστειακής προέλευσης από τον [[Βεζούβιος|Βεζούβιο]]. Στις 26 Μαρτίου [[1895]] ο Βρετανός χημικός [[Ουίλιαμ Ράμσεϊ|Σερ Ουίλιαμ Ράμσεϊ]] (Sir William Ramsay) απομόνωσε ήλιο στη Γη, επεξεργαζόμενος δείγμα του ορυκτού [[κλεβείτης|κλεβείτη]] (μια ποικιλία του [[ουρανινίτης|ουρανινίτη]], που περιέχει τουλάχιστον 10% [[σπάνιες γαίες]]). Ο Ράμσεϊ αναζητούσε [[αργό]], αλλά διαχωρίζοντας το [[οξυγόνο]] και το [[άζωτο]] από τα αέρια που απελευθέρωσε με [[θειικό οξύ]], παρατήρησε κίτρινη φασματική γραμμή που ταίριαζε με την D<sub>3</sub> που είχε παρατηρηθεί στο ηλιακό φάσμα και είχε αποδοθεί στο χημικό στοιχείο ήλιο<ref>Clifford A. Hampel (1968). The Encyclopedia of the Chemical Elements. New York: Van Nostrand Reinhold. pp. 256-268. ISBN 0-442-15598-0.</ref><ref>Ramsay, William (1895). "On a Gas Showing the Spectrum of Helium, the Reputed Cause of D3 , One of the Lines in the Coronal Spectrum. Preliminary Note". Proceedings of the Royal Society of London 58: 65–67. doi:10.1098/rspl.1895.0006.</ref><ref>Ramsay, William (1895). "Helium, a Gaseous Constituent of Certain Minerals. Part I". Proceedings of the Royal Society of London 58: 80–89. doi:10.1098/rspl.1895.0010.</ref><ref> Ramsay, William (1895). "Helium, a Gaseous Constituent of Certain Minerals. Part II--". Proceedings of the Royal Society of London 59: 325–330. doi:10.1098/rspl.1895.0097.</ref>. Τα δείγματα αυτά πιστοποιήθηκαν ότι ήταν ήλιο από τους Lockyer και William Crookes (Βρετανός φυσικός). Η ανεξάρτητη αυτή απομόνωση του χημικού στοιχείου έδωσε την ευκαιρία να προσδιορισθεί η [[ατομική μάζα]] του χημικού στοιχείου<ref>Emsley, John (2001). Nature's Building Blocks. Oxford: Oxford University Press. pp. 175–179. ISBN 0-19-850341-5.</ref><ref>(German) Langlet, N. A. (1895). "Das Atomgewicht des Heliums" (in German). Zeitschrift für anorganische Chemie 10 (1): 289–292. doi:10.1002/zaac.18950100130.</ref><ref>Weaver, E.R. (1919). "Bibliography of Helium Literature". Industrial & Engineering Chemistry.</ref>. Το ήλιο επίσης απομονώθηκε από τον Αμερικανό [[Γεωχημεία|γεωχημικό]] [[Γοτΐλλιαμ Φράνσις Χίλλεμπραντ]] (William Francis Hillebrand) πριν από τον Ράμσεϊ, ο οποίος ανακάλυψε παράξενες φασματικές γραμμές σε δείγμα ορυκτού ουρανινίτη. Ο Hillebrand όμως απέδωσε αυτές τις φασματικές γραμμές στο άζωτο. Η συγχαρητήρια επιστολή του στον Ράμσεϊ προσφέρει μια ενδιαφέρουσα περίπτωση μιας σχεδόν ανακάλυψης που προηγήθηκε και μιας ανακάλυψης που ακολούθησε στην επιστήμη<ref>Munday, Pat (1999). John A. Garraty and Mark C. Carnes. ed. Biographical entry for W.F. Hillebrand (1853–1925), geochemist and US Bureau of Standards administrator in American National Biography. 10-11. Oxford University Press. pp. 808–9; pp. 227–8.</ref>. Η ουσιαστική διαφορά ήταν η επιπλέον διαδικασία διαχωρισμού από το [[άζωτο]] του Ράμσεϊ, που εμπόδισε τη λάθος ταύτιση της φασματικής γραμμής D<sub>3</sub>.
7.491

επεξεργασίες