Helyum (He), periyodik tabloda 1. Periyot 8A grubunda yer alan 2 atom numarasına sahip, hidrojenden sonra en hafif, renksiz ve kokusuz olmakla birlikte soy gaz olduğu için tepkimeye girmez. Tepkimeye girmediğinden eylemsizdir. Helyum sözcüğü Antik Yunanca ” ἥλιος, helios (güneş)” kelimesinden gelir.
18 Ağustos 1868 yılında bir İngiliz Astronom olan Norman Loyckyer, güneş tayfını incelerken, o zamana kadar bilinen hiçbir elementin tayf çizgilerine benzemeyen çok parlak çizgiler gördü. Yaptığı araştırmalar sonucunda gördüğü çizgilerin yeni bir elemente ait olduğunu anladı ve bu yeni elemente Yunanca “güneş” anlamına gelen “helios” sözcüğünden türettiği helyum adını verdi.
Daha sonra 1895 yılında, İskoçyalı kimyacı William Ramsay, uranyum içeren keleyit mineralini bir asitle işleme soktu ve helyum açığa çıktığını gördü. Böylece yeryüzünde de helyum elementinin bulunduğu anlaşıldı. Bir süre sonra Ramsay bu kez demirli göktaşlarının bileşiminde helyuma rastladı. Zamanla diğer bilim adamlarının ya yaptığı çalışmalarla atmosferde de bir miktar helyum gazı bulunduğu saptandı.
Helyum Elementinin Özellikleri
- Erime Noktası: 0,95 K / -272,20 ° °C
- Kaynama Noktası: 4,222 K / -268,928 °C
Helyum elementi periyodik tabloda 1. periyot 8A grubunda bulunan bir soygazdır. 4,0026 olan atom ağırlığıyla hidrojenden sonraki en hafif ve evrende en çok bulunan elementtir. Yıldızlardaki enerjinin kaynaşmaları sonucunda, yüksek sıcaklıklarda bir araya gelen hidrojen atomları helyum atomlarına dönüşür. Evrende çok miktarda bulunmasına karşılık Dünya atmosferinde ancak 1/200.000 oranında helyum bulunur.
Helyum bir soygaz olduğundan eylemsizdir, başka bir elementle tepkimeye girmez. Bu özelliğinden uzay araçlarının yakıt tanklarında iç basınç yaratmak için, kaynak işlemlerinde metallerin havadan etkilenmemesi için eylemsel bir ortam oluşturmak amacıyla yararlanılır. Helyum, hidrojenden iki kat daha ağır olmasına rağmen, hidrojenin aksine yanıcı olmadığı için meteoroloji balonlarını ve güdümlü balonlarını şişirmede kullanılır. Dalgıçların oksijen tüplerine de oksijenle karıştırılmış helyum doldurulur; çünkü su altındaki yüksek basınçta helyumun kanda çözünme oranı azotunkinden çok daha azdır, böylece dalgıçların dalgıçların “vurgun yeme” tehlikesi önlenmiş olur. Helyumdan nükleer reaktörlerin soğutulmasında da faydalanılır.
Helyum gazı diğer bütün gazlardan çok daha düşük sıcaklıklarda sıvılaşır hatta yüksek basınç uygulanmadığı sürece, sıvı haldeyken mutlak sıfır noktasında ( -273°C) bile katılaşmaz. Sıvı helyum -271°C altındaki sıcaklıklarda viskozitesini neredeyse tümüyle yitirir ve ısı iletkenliği son derece yüksek bir üstün-akışkan durumuna gelir. Üstün-akışkan halde gazların bile geçemeyeceği kadar küçük deliklerden sızabilir ve “yukarı doğru” akabilir.
Helyum İnsan Sesini İnceltir
Televizyon seyrederken bir çok programda bir balona doldurulmuş olan helyum gazını soluyanların sesinin inceldiğini görmüşsünüzdür. Bu durum, sesin helyum içinde daha hızlı hareket etmesinden kaynaklanır; gazlar içindeki ses hızı, gaz yoğunluğunun karekökü ile ters orantılıdır. Yani havadan çok daha az bir yoğunluğa sahip olan helyum içinde sesin hızı havadakine göre birkaç kat daha fazladır. Ses tellerini hava yerine helyumun titreşmesi ve sesin helyum içinde daha hızlı ilerlemesi nedeniyle, insan sesi tiz bir şekilde çıkar. Solunan helyum, tekrar dışarı verildikten sonra bu ses incelmesi etkisini kaybeder.
Buna benzer bir şekilde yine, inert ve zehirsiz olan SF6 gazını solumanız durumunda, bu kez bu gazın havadan yaklaşık altı kat daha yoğun olması ve bu nedenle sesin SF6 içinde havadakinden çok daha yavaş ilerlemesi sebebiyle, bu kez insan sesiniz daha kalın çıkar.
Ayrıca bakın;
Kaynak ve ileri okuma;