مهم ترین کاربردها ی استفاده از هلیوم

در بسیاری از اوقات بدون این که خودمان اطلاعی داشته باشیم در حال استفاده از هلیوم و اثرات آن در زندگی روزمره هستیم. استفاده از تلفن همراه، در معاینات پزشکی مثل کاربرد هلیوم در صنعت  MRI از جمله مواردی هستند که با هلیوم سروکار دارند. خلوص هلیوم در بحث کاربردهای آن بسیار اهمیت دارد. و بسته به خلوص، می تواند کاربردهای متعددی در پزشکی، علوم زیستی، زمینه های صنعتی، تولیدی و موارد دیگر داشته باشد.

گرید تحقیقاتی با خلوص 99.9999 %

هلیوم با درجه خلوص بسیار بالا و نزدیک به 99.999 %  به عنوان گرید تحقیقاتی به شمار می رود این گرید بالاترین درصد خلوص و نزدیکترین به  %100 است و یکی از موارد استفاده آن در تولید تراشه های نیمه هادی است. تراشه های نیمه هادی بر روی بسترهای سیلیکونی با استفاده از واکنش های لایه نشانی و حکاکی شیمیایی در فاز گازی تولید می شوند و در نتیجه لایه های نازکی از مواد مختلف بر روی سطح بستر سیلیکونی ایجاد می شود. از آنجا که هلیوم از جرم بسیار کمی برخوردار است، می تواند با تلفیق تخصصی کنترل جرم، برای اندازه گیری و مدیریت مقدار بخار شیمیایی توزیع شده مورد استفاده قرار گیرد. این ماده همچنین در انتقال انرژی نقش مهمی دارد زیرا می تواند به عنوان محیط واسطه انتقال حرارت عمل کرده و  به حفظ یک دمای معین کمک کند.

گرید آزمایشگاهی با خلوص  99.9995 %

این گرید که گرید تحلیلی نیز نامیده می شود، یکی از خالص ترین گریدهای هلیوم موجود در بازار است و در بسیاری از کاربردهای مربوط به کروماتوگرافی و پردازش نیمه هادی مورد استفاده قرار می گیرد. یکی دیگر از کاربردهای اساسی این گاز می تواند به عنوان گاز محافظ در جوشکاری دیده شود. گازهای محافظ، گازهای بی اثر یا نیمه بی اثر هستند که در روشهای مختلف جوشکاری MIG و TIG برای محافظت منطقه جوش در برابر بخار آب و اکسیژن استفاده می شوند.

خلوص فوق العاده بالا  99.999 ٪

این گرید از هلیوم نیز در تحقیقات و پژوهش های علمی که نیاز به گاز با بیشترین درجه خلوص ندارند استفاده می شود. یکی از کاربردهای رایج برای این گرید، کروماتوگرافی گازی است که در آن ترکیبات مختلف از هم جدا شده و مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرند. در این کاربرد، هلیوم به عنوان “گاز حامل” یا گاز بی اثر برای حمل نمونه ها استفاده می شود. وزن اتمی سبک هلیوم، خواص بی اثر آن و این که بطور قابل توجهی ایمن تر از هیدروژن ذخیره می شود، آن را به گزینه ای محبوب برای کروماتوگرافی گازی در طیف وسیعی از کاربردهای علوم زیستی و پزشکی تبدیل می کند. از هلیوم با خلوص فوق العاده بالا در طیف سنجی جرمی نیز استفاده می شود.

منبع: مهم ترین کاربردها ی  استفاده از هلیوم

تشخیص گاز هلیوم اصلی از گاز هلیوم تقلبی

گاز هلیوم چیست ؟

گاز هلیوم(He)  بعد از هیدروژن سبک‌ترین و فراوان‌ترین عنصر جهان است ولی در کره زمین نسبتا نادر است. مقدار بسیار کمی از هلیوم در جو زمین وجود دارد، به این دلیل که یک عنصر بسیار سبک است و جاذبه زمین قادر به نگه داشتن آن نیست. به طوری که بعد از آزاد شدن در سطح زمین بلافاصله شروع به بالا رفتن می‌کند تا در نهایت از جو زمین خارج می‌شود، به همین خاطر این گاز تجدید پذیر نیست.

گاز هلیوم که به طور تجاری تولید می‌شود از منابع زمینی به دست می‌آید. هلیوم معمولا در برخی از منابع گاز طبیعی به اندازه‌ای وجود دارد(حدود ۷% حجمی) که استخراج آن از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است. شرکت‌هایی که در این مناطق حفاری می‌کنند، گاز طبیعی تولید کرده و هلیوم را نیز به عنوان یک محصول جانبی به دست می‌آورند. هلیوم موجود در گاز طبیعی از تجزیه رادیواکتیو اورانیوم و توریم به دست می‌آید. در حال حاضر آمریکا با تولید ۴۰% گاز هلیوم دنیا در منابع کلرادو، کانزاس، اوکلاهما و تگزاس اولین تولید کننده هلیوم در دنیا است.

کاربرد گاز هلیوم

هلیوم گازی تک اتمی، بدون رنگ، بو و مزه است و یکی از کم واکنش پذیرترین عناصر محسوب می‌شود. به دلیل جرم مولکولی نسبتا پایین، رسانش گرمایی وظرفیت گرمایی بالایی که دارد, سرعت صدا هم در آن بیشتر از هوا می باشد. سرعت صدا در هلیوم نزدیک به سه برابر بیشتر از سرعت آن در هوا است. چون بسامد پایه در گاز با سرعت صدا در گاز متناسب است. هنگامی که هلیوم را تنفس می‌کنیم در بسامد تولیدی توسط مجرای صوتی، تشدید رخ می‌دهد و کیفیت صدا را تغییر می‌دهد. برعکس این اثر و رسیدن به بسامدهای پایین‌تر هم ممکن است به شرطی که گازهای سنگین تر مانند هگزا فلوراید گوگرد یا زنون را تنفس کنیم.

در سال های اخیر فروش کپسول های هلیوم در ایران زیاد شده . بیشترین مصرفی که افراد از گاز هلیوم در ایران دارند مربوط به بالون، بادکنک آرایی ، جشن ها و تولد ها است.

آیا گاز هلیوم خطرناک است ؟

گاز هلیوم جزو گازهای نجیب و خنثی است و هیچ گونه ضرری ندارد. شما حتی اگر این گاز را تنفس کنید ایجاد تغییر در صدایتان احساس می کنید که دوبلر ها و خواننده ها برای نازک کردن صدا از همین گاز استفاده می کنند. البته تنفس هلیوم به تنهایی هم باعث خفگی در چند دقیقه می‌شود چون این گاز می‌تواند خود را جایگزین اکسیژن مورد نیاز در تنفس معمولی کند.

تنفس هلیومی که در کپسول فشرده شده بسیار خطرناک است چون شدت جریان آن بالا است و می‌تواند باعث فشارزدگی گوش میانی و پارگی ناگهانی شش‌ها شود. فراموش نکنید بدن انسان برای حیاط نیاز به اکسیژن دارد.

تشخیص گاز هلیوم اصلی از گاز هلیوم تقلبی

— گاز هلیوم اصلی برای بدن ضرری ندارد و مشکلی ایجاد نمیکند.ولی گاز هلیوم تقلبی ک بیشتر با مواد صنعتی ترکیب میشود در صورت استنشاق فرد را دچار مسمویت میکند.

— گاز هلیوم تقلبی که معمولا ترکیبی سمی دارد در مقابل حرارت از خود واکنش نشان داده و خیلی زود مشتعل میشو.ولی گاز هلیوم اصلی اشتعال نا پذیر است.

— گاز هلیوم تقلبی از ترکیب هلیوم با سایر گاز ها ممکن است باعث تنگی نفس و حتی خفگی در افراد شود.