Helium – das am wenigsten aktive Element im Universum

Chinesischer Name:Nein

Elementsymbol: Er

Englischer Name: Helium

       Wenn Menschen mit Helium gefüllte Ballons fliegen lassen, um ihre Träume zu verwirklichen, wissen sie nicht, dass ein Teil der nicht erneuerbaren, kostbaren Ressourcen auf der Erde für immer verschwunden ist.Obwohl Helium das zweithäufigste Element im Universum ist, ist es eine sehr dürftige, nicht erneuerbare und wertvolle Ressource für die Erde.Beginnen wir mit der Entdeckung von Helium:

Am 18. August 1868 besuchte der französische Astronom Pierre Jules Cesar Janssen Guntur im britisch-indischen Bundesstaat Madras (heute Andhra Pradesh), um eine totale Sonnenfinsternis zu beobachten, und fand mit seinem Spektrometer eine leuchtend gelbe chromatographische Linie mit einer Wellenlänge von 587,49 nm.Jeansen war besorgt, dass mit dem Instrument etwas nicht stimmte, also führte er erneut eine spektroskopische Analyse der Prominenz durch und die Beobachtungen waren die gleichen wie zuvor.Er schrieb an die Französische Akademie der Wissenschaften über seine Erkenntnisse.Aufgrund von Verkehrsbeschränkungen erreichte der Brief Paris erst im Oktober.

Am selben Tag, an dem Pierre Jansens Brief bei der Französischen Akademie der Wissenschaften eintraf, traf auch ein Brief des englischen Astronomen Sir Joseph Norman Lockyer ein.Am 20. Oktober desselben Jahres entdeckte Lockyer bei der Analyse des Sonnenspektrums in London dieselbe gelbe Linie und nannte sie „D3“.Die Entdeckung von Helium wird dem französischen Astronomen Pierre Jansen und dem englischen Astronomen Sir Joseph Norman Lockyer zugeschrieben.Dies ist das erste Mal, dass ein neues Element aus einem außerirdischen Körper entdeckt wurde, das auf der Erde noch nicht entdeckt wurde.Der englische Astronom Sir Joseph Norman Lockyer und der englische Chemiker Sir Edward Frankland nannten dieses Element Helium, nach dem griechischen Wort ἥλιος (helios, was „Sonne“ bedeutet).

Am 18. August 1868 besuchte der französische Astronom Pierre Jules Cesar Janssen Guntur im britisch-indischen Bundesstaat Madras (heute Andhra Pradesh), um eine totale Sonnenfinsternis zu beobachten, und fand mit seinem Spektrometer eine leuchtend gelbe chromatographische Linie mit einer Wellenlänge von 587,49 nm.Jeansen war besorgt, dass mit dem Instrument etwas nicht stimmte, also führte er erneut eine spektroskopische Analyse der Prominenz durch und die Beobachtungen waren die gleichen wie zuvor.Er schrieb an die Französische Akademie der Wissenschaften über seine Erkenntnisse.Aufgrund von Verkehrsbeschränkungen erreichte der Brief Paris erst im Oktober.

Im Jahr 1881 entdeckte der italienische Physiker Luigi Palmieri bei der Analyse von Magma vom Vesuv die D3-Linie von Helium, die erste dokumentierte Entdeckung von Helium auf der Erde.Aber erst am 26. März 1895 behandelte der schottische Chemiker Sir William Ramsay (der große Chemiker wird in Zukunft noch oft Edelgase erwähnen) Yttriumuranit (ein Pechblenit, das 10 % seiner Masse Seltenerdelemente enthält) mit Säure Isolieren Sie Helium zum ersten Mal auf der Erde.

Am 18. August 1868 besuchte der französische Astronom Pierre Jules Cesar Janssen Guntur im britisch-indischen Bundesstaat Madras (heute Andhra Pradesh), um eine totale Sonnenfinsternis zu beobachten, und fand mit seinem Spektrometer eine leuchtend gelbe chromatographische Linie mit einer Wellenlänge von 587,49 nm.Jeansen war besorgt, dass mit dem Instrument etwas nicht stimmte, also führte er erneut eine spektroskopische Analyse der Prominenz durch und die Beobachtungen waren die gleichen wie zuvor.Er schrieb an die Französische Akademie der Wissenschaften über seine Erkenntnisse.Aufgrund von Verkehrsbeschränkungen erreichte der Brief Paris erst im Oktober.

Warum denken die Menschen immer, dass es auf der Erde kein Helium gibt?

Warum dauerte es fast 30 Jahre nach seiner Entdeckung, Helium zu isolieren?

Erstens liegt das Element Helium auf der Erde hauptsächlich in Form von elementarem Helium vor, einem Inertgas, das ohne stabile Verbindungen sehr stabil ist.Zweitens sind Heliumkerne zu leicht, um von der Schwerkraft der Erde angezogen zu werden, und sobald Helium in die Atmosphäre gelangt, schwebt es in den Weltraum.Drittens hat Helium eine sehr geringe Löslichkeit und ist in Wasser nahezu unlöslich.Die Art und Weise, wie Menschen Helium gewinnen, ist der Abbau von Helium, das in der Erdkruste eingeschlossen ist und größtenteils durch radioaktiven Zerfall freigesetzt wird.

Helium ist für uns sehr wichtig und hat viele Einsatzmöglichkeiten:

1, Niedertemperaturkühlung: Der Siedepunkt von Helium liegt bei 4,2 Kelvin, was minus 268 Grad Celsius entspricht, sehr nahe am absoluten Nullpunkt.Die Ultratieftemperatur-Kühltechnologie hat ein breites Anwendungsspektrum in Bereichen wie der Supraleitungstechnologie und spielt eine wichtige Rolle in der Grenzphysikforschung, der Magnetresonanztomographie (MRT), der Kernspinresonanztechnologie (NMR) und anderen Bereichen.Helium ist der einzige Stoff mit diesen Eigenschaften, den wir nutzen können.

2, Schutzgas- und Inspektionsanalyse: Helium ist ein Inertgas, ungiftig und strahlungsfrei, kann Schutzgas- und Inspektionsanalysen durchführen.Heliumgas wird häufig in Magnesium-, Zirkonium-, Aluminium-, Titan- und anderen Metallschweißschutzgasen verwendet.Helium wird auch bei der Vakuum-Lecksuche verwendet, einem wichtigen Bestandteil der Lecksuche mit Helium-Massenspektrometrie.

3, Ballonfüllung: Die Dichte von Helium beträgt 0,1786 kg pro Kubikmeter, weit weniger als die Dichte von Luft 1,29 kg pro Kubikmeter, und die chemischen Eigenschaften sind sehr aktiv, viel sicherer als Wasserstoff (Hindenburg-Wasserstoff-Luftschiffexplosion), also wird oft als Raumschiff- oder Ballonfüllgas verwendet.

4, Helium-Sauerstoff-Gemisch zum Tauchen: Aufgrund des enormen Wasserdrucks beim Tauchen wird Stickstoff in der normalen Luft in das Blut gedrückt, was zum Auftreten einer „Trinkt-Stickstoff-Reaktion“ führt, was für den Menschen eine sehr gefährliche Situation darstellt Der Körper befindet sich in der Situation „betrunkener Stickstoff“, wie Schwindelgefühle bei Trunkenheit, langsame Reaktion, Verlust des Urteilsvermögens.Eine Mischung aus Helium-Sauerstoff-Gas kann dies jedoch wirksam verhindern, da sich Helium unter hohem Druck nicht im menschlichen Blut auflöst.

5, Supraflüssigkeit: Heliumverflüssigung, wenn die Temperatur auf 2,18 Kelvin (ca. minus 271 Grad Celsius) gesenkt wird, ändern sich die Eigenschaften, die Viskosität wird sehr gering und kann entlang der Becherwand nach oben fließen, was ein supraflüssiger Zustand mit ausgezeichneter Mobilität ist und Wärmeleitfähigkeit.

Obwohl Helium das zweithäufigste Element im Universum ist, ist es schwierig, es auf der Erde zu bewahren, wie die Geschichte seiner Entdeckung und Isolierung zeigt.Wenn wir wieder Ballons fliegen und träumen wollen, glauben wir dann, dass diese Heliumgase, sobald sie in die Atmosphäre gelangen, für immer von der Erde verschwinden werden, werden wir diese Idee aufgeben?

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