ہیلیم: خصوصیات، خصوصیات، درخواست

ہیلیم - متواتر ٹیبل کے گروپ 18 کے اکری گیس. یہ ہائیڈروجن کے بعد دوسرے ہلکے عنصر ہے. ہیلیم - رنگ، بو اور ذائقہ کے بغیر گیس -268،9 ° C. کے درجہ حرارت پر مائع بن جاتا ہے جس نقطہ کھولاؤ اور اس نقطہ انجماد کسی بھی دوسرے نام سے جانا جاتا مادہ کے اس سے کم. یہ صرف عنصر عام وایمنڈلیی دباؤ کے کولنگ کے ساتھ مستحکم نہیں ہے کہ ہے. انہوں نے کہا کہ 1 K. کے درجہ حرارت پر، ٹھوس ریاست میں منتقل کر دیا 25 سے ماحول ہونا ضروری ہے

دریافت کی سرگزشت

ہیلیم گیس ماحول سورج کے آس پاس میں پایا گیا تھا، فرانسیسی ماہر فلکیات پیئر Zhansenom 1868 میں چاند اور سورج گرہن کے دوران شمسی chromosphere کے سپیکٹرم میں ایک روشن پیلے رنگ لائن پایا گیا ہے. ابتدائی طور پر یہ اس لائن عنصر سوڈیم کی نمائندگی کرتا ہے کہ فرض کیا گیا تھا. اسی سال میں، انگریزی ھگولود Dzhozef نارمن لاکئر شمسی سپیکٹرم، نام سے جانا جاتا سوڈیم لائنز کے مطابق نہیں تھا جس میں ایک پیلے رنگ لائن پر منایا D ₁ اور ڈی _2، اور اس وجہ سے یہ اس کے ایک لائن D ₃ نام دیا گیا _ہے. لاکئر یہ نتیجہ اخذ کیا کہ یہ زمین پر سورج نامعلوم میں ایک مادہ کی وجہ سے کیا گیا تھا. وہ اور یونانی نام 'میں Helios' سورج کا استعمال کرتے ہوئے عنوان عنصر میں کیمسٹ ایڈورڈ Frankland

1895 میں برطانوی کیمسٹ سر Uilyam Ramzay زمین پر ہیلیم کا وجود ثابت ہوئی ہے. وہ نمونہ cleveite یورینیم بیئرنگ معدنیات موصول، اور گیسوں ہیٹنگ کے دوران قائم کی تحقیقات کے بعد، یہ سپیکٹرم میں روشن پیلے رنگ لائن لائن D _3، شمسی سپیکٹرم میں مشاہدہ کے ساتھ موافق ہے کہ پایا جاتا ہے. اس طرح، ایک نیا عنصر آخر میں نصب کیا گیا تھا. 1903 میں ریمزے اور فریڈرک Soddy ہیلیم تابکار مادوں کے اچانک کشی کی ایک مصنوعات کی ہے کہ ملا.

نوعیت کے اعتبار سے تقسیم

ہیلیم کے بڑے پیمانے پر کائنات کی مجموعی کمیت کا تقریبا 23 فیصد ہے، اور عنصر خلا میں دوسرا سب سے زیادہ عام ہے. یہ ستارے، ہائیڈروجن نتیجے فیوژن سے قائم کیا جاتا ہے، جہاں میں مرکوز ہے. ماحول میں ہیلیم 200 ویں سے 1 حصہ کے ارتکاز میں ہے اگرچہ. (5 پیپییم) اور تابکار معدنیات، الکا غدود، کے ساتھ ساتھ معدنی ذرائع، ریاست ہائے متحدہ امریکہ (خاص طور پر ٹیکساس، نیو میں میں پایا عنصر کی بڑی مقدار کی تھوڑی مقدار میں موجود ہے میکسیکو سٹی، کینساس، اوکلاہوما، یوٹاہ، اور قدرتی گیس کی ایریزونا) جزو کے طور پر (7.6٪ کرنے کے لئے). چھوٹے اور اس کے ذخائر آسٹریلیا، الجزائر، پولینڈ، قطر اور روس میں دریافت کیا گیا ہے. کرسٹ ہیلیم حراستی میں صرف تقریبا 8 PPB ہے.

جاء

ہیلیم ایٹم میں سے ہر ایک کے کور، دو پروٹانوں پر مشتمل ہے، لیکن دوسرے عناصر کے ساتھ کے طور پر، یہ ہم جاء ہے. انہوں نے ایک سے چھ نیوٹرون سے پر مشتمل ہے، لہذا ان کے بڑے پیمانے پر اعداد تین سے آٹھ تک. ان میں مستحکم جن وزن ہیلیم ایٹم نمبر 3 ⁽³ وہ) اور 4 ⁽⁴ وہ) کی طرف سے مقرر کیا جاتا ہے عناصر ہیں. دیگر تمام تابکار اور تیزی سے دوسرے مادے میں کشی. زمین کی ہیلیم کرہ ارض کے ایک اصل حصہ نہیں ہے، یہ تابکار کشی کے نتیجے کے طور پر قائم کیا گیا تھا. تابکار بھاری مادہ کے نابیک کی طرف سے خارج الفا ذرات ⁴ وہ نابیک آاسوٹوپ رہے ہیں. ہیلیم، فضا میں بڑی مقدار میں جمع نہیں کرتا زمین کی کشش ثقل خلا میں آہستہ لیک سے روکنے کے لئے کافی نہیں ہے. دنیا میں ³ اسی نے کے نشانات منفی بیٹا تنزل ہائیڈروجن نادر 3 عنصر (tritium کے) بیان کر رہے ہیں. ⁴ وہ مستحکم ہم جاء کے سب سے زیادہ عام ہے: انہوں نے کہا کہ ⁴ تناسب ³ وہ 1 ماحول کرنے کے بارے میں 700 ہزار اور کچھ ہیلیم سے بھرپور معدنیات میں تقریبا 7 ملین کی طرف سے 1 ہے کی طرف ایٹموں ..

ہیلیم کی طبعی خصوصیات

اس آئٹم کے ابلتے اور پگھلنے نقطہ سب سے کم ہیں. اس وجہ سے، ہیلیم انتہائی حالات میں سوائے ایک گیس طور سے موجود ہے. انہوں نے کہا کہ گیس کی کسی بھی دوسرے گیس کی اس سے بھی کم پانی میں تحلیل کیا جاتا ہے، اور ٹھوس جسم کے ذریعے بازی کی شرح ہوا کے اس سے تین گنا زیادہ ہے. قریب ترین کے اس کی اپورتک انڈیکس 1 نقطہ نظر.

ہیلیم کے تھرمل چالکتا صرف ہائیڈروجن تھرمل چالکتا، مخصوص گرمی اور اس کی غیر معمولی اعلی سے پیچھے نہیں ہے. عام درجہ حرارت پر یہ توسیع کے دوران گرم کیا جاتا ہے، اور ذیل 40 K - ٹھنڈا. لہذا، ٹی اوپر <40 K ہیلیم ایک مائع میں اضافہ کرکے تبدیل کیا جا سکتا ہے.

اگر سطح ionized حالت میں نہ ہو عنصر، ایک وسنواہک ہے. دیگر عظیم گیسوں کے ساتھ کے طور پر، ہیلیم ایک metastable توانائی کی سطح ایک وولٹیج آئنسازی ممکنہ نیچے ہے جب یہ ایک بجلی خارج ہونے والے مادہ کی طرف سے سطح ionized کرنے کی اجازت ہے کہ ہے.

ہیلیم-4 یہ دو مائع فارم ہے کہ میں منفرد ہے. معمول بلایا ہیلیم میں اور 4.21 K کا نقطہ کھولاؤ سے لے کر درجہ حرارت پر موجود (-268،9 C °) کے بارے میں 2،18 K (-271 ° C). 2،18 K ⁴ کے نچلے تھرمل چالکتا وہ تانبے کی اس سے 1000 گنا زیادہ ہو جاتا ہے. اس فارم عام سے ممتاز کرنے ہیلیم II کہا جاتا ہے. اس superfluid ہے: viscosity کو جو ناپا نہیں جا سکتا کہ اتنی کم ہے. ہیلیم II جس کا تعلق ہے کسی بھی مادہ کی سطح پر ایک پتلی فلم میں پھیلتا ہے، اور یہ فلم بھی کشش ثقل کے خلاف رگڑ کے بغیر بہہ رہا ہے.

کم پرچر ہیلیم-3 تین مختلف مائع مراحل، جن میں سے دو superfluid ہیں بناتا ہے. Superfluidity ⁴ میں انہوں نے کہا کہ سوویت بوتیکشاستری کی طرف سے دریافت کیا گیا تھا Petrom Leonidovichem Kapitsey وسط 1930s میں، اور ³ میں انہوں نے سب سے پہلے 1972 ء میں ڈگلس D. Osheroff، ڈیوڈ M. لی، اور امریکہ کے رابرٹ C. رچرڈسن کی طرف سے محسوس کر رہا تھا اسی رجحان.

کے دو جاء ہیلیم-3 کا ایک مائع مرکب اور -4 ذیل میں 0.8 K (-272.4 ° C) درجہ حرارت پر دو تہوں میں تقسیم کیا گیا ہے - انہوں نے کہا کہ اور ہیلیم-3 کا 6 فیصد کے ساتھ ⁴ وہ مرکب ایک بنیادی طور پر خالص ^{3. 3} اس نے کی تحلیل ⁴ میں انہوں cryostat ڈھانچے میں استعمال کیا جاتا ہے جس میں ٹھنڈک کے اثر، جس میں ہیلیم درجہ حرارت سے نیچے 0.01 K ہے کے ساتھ ہے (-273،14 ° C) اور چند دنوں کے لئے برقرار رکھا.

کنکشنز

عام حالات کے تحت، ہیلیم کیمیائی اکری ہے. انتہائی میں ہے کہ عام درجہ حرارت اور دباؤ کے اشارے پر مستحکم نہیں ہیں ایک کمپاؤنڈ عنصر بنا سکتے ہیں. مثلا، ہیلیم ایک بجلی کی چمک ڈسچارج کرنے یا پلازما ریاست میں الیکٹران بمباری کر نشانہ بنایا جب، آئوڈین، ٹنگسٹن، فلورین، فاسفورس اور گندھک کے ساتھ مرکبات کی تشکیل کر سکتے ہیں. اس طرح یہ HeNe، HgHe _10، جہاں وہ چاہتا _{ہے 2} اور آناخت آئنوں انہوں ₂ ⁺ ₂ نہیں ^{+ +،} ہہ ⁺ اور سے Hed ⁺ بنایا گیا ^تھا. اس ٹیکنالوجی نے بھی ایک غیر جانبدار انو انہوں نے ₂ اور HgHe رہا ہے.

پلازما

کائنات میں فائدہ پہنچانے سطح ionized ہیلیم، جن کے خواص سالماتی سے کافی اختلاف تقسیم کئے. الیکٹران اور پروٹان منسلک نہیں کیا گیا تھا، اور یہ بھی ایک جزوی طور پر سطح ionized ریاست میں ایک بہت ہی اعلی برقی چالکتا ہے. چارج ذرات پر انتہائی مقناطیسی اور برقی شعبوں سے متاثر ہوتا ہے. مثلا، ہیلیم کے آئنوں کے ساتھ شمسی ہوا میں شمالی لائٹس کا باعث، سطح ionized ہائیڈروجن magnetosphere کی زمین کے ساتھ تعامل کرتے ہیں.

امریکہ میں ذخائر کی دریافت

دایان، کینساس میں 1903 میں کھدائی کے بعد، یہ غیر جولنشیل گیس کی طرف سے حاصل کیا گیا تھا. ابتدائی طور پر یہ معلوم نہیں تھا کہ یہ ہیلیم پر مشتمل ہے. جس میں گیس پایا گیا تھا، کی نشاندہی ریاست ایراسمس Haworth ماہر ارضیات، اس کے نمونے اور دواخانوں سے Kedi Gamiltona اور ڈیوڈ McFarland ذریعے کینساس یونیورسٹی جمع ہے جو اسے 72 فیصد نائٹروجن، 15٪ میتھین، 1 فیصد ہائیڈروجن پر مشتمل ہے اور 12٪ کی شناخت نہیں کیا گیا تھا کہ پایا. بعد تجزیہ گزارنے کے بعد، محققین ہیلیم کے نمونے کی کہ 1.84٪ پایا. چنانچہ ہم جانتے ہیں کہ یہ کیمیائی عنصر عظیم میدانوں، یہ قدرتی گیس سے نکالا جا سکتا ہے جہاں کی گہرائیوں میں بڑی مقدار میں موجود ہے.

صنعتی پیداوار

یہ امریکہ ہیلیم رہنما کی دنیا کی پیداوار بنا دیا ہے. سر رچرڈ Threlfall کی طرف سے تجویز پر امریکی بحریہ بیراج غبارے ہلکے غیر جولنشیل لفٹنگ گیس یقینی بنانے کے لئے پہلی جنگ عظیم کے دوران اس مادہ پیدا کرنے کے لئے تین چھوٹے پائلٹ پلانٹ مالی امداد. اس پروگرام کے مطابق، انہوں نے کہا کہ ایم ³ 92 فی صد 5700 کے کل میں تیار کئے گئے اس گیس کا صرف کم از کم 100 لیٹر حاصل کی گئی تھی، اگرچہ. اس رقم کا کچھ حصہ دنیا کا پہلا ہیلیم airship میں استعمال کیا گیا تھا امریکی بحریہ C-7، ہیمپٹن سڑکوں سے اس کی شادی سے پہلے سفر بنا دیا ہے جس میں (ورجینیا) Bolling کا اعلان فیلڈ میں (واشنگٹن، ڈی سی) دسمبر 7، 1921.

اگرچہ اس وقت کم درجہ حرارت مائع گیس کے عمل کافی پہلی عالمی جنگ کے دوران اہم ہونے کے لئے تیار نہیں کیا گیا تھا، پروڈکشن جاری رکھا. ہیلیم عام طور پر طیارے میں ایک لفٹ گیس کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے. جب یہ ایک تبرکشیت آرک ویلڈنگ کے ساتھ استعمال کیا گیا تھا اس کے لئے مانگ میں دوسری عالمی جنگ کے دوران اضافہ ہوا ہے. عنصر بھی ایٹم بم "مین ہیٹن" کی تخلیق میں بڑی اہمیت ہے.

امریکی نیشنل ریزرو

1925 میں، ریاست ہائے متحدہ امریکہ کی حکومت ہیلیم نیشنل ریزرو پیلے رنگ، ٹیکساس میں، جنگ اور امن میں کمرشل airships کی وقت میں فوجی airships کی فراہم کرنے کے لئے پیدا کیا. گیس کے استعمال کی دوسری عالمی بعد گر گیا، لیکن اسٹاک فراہم کرنے 1950 میں بڑھ گئی تھی، دوسری چیزوں کے درمیان، یہ خلائی دوڑ اور سرد جنگ کے دوران آکسیجن ہائیڈروجن پروپیلےنٹ کی پیداوار میں استعمال ہونے والے ایک شیتلک طور فراہمی ہے. 1965 میں امریکہ میں ہیلیم کا استعمال، جنگ کے زمانے میں چوٹی کی کھپت کے مقابلے میں آٹھ گنا زیادہ.

ہیلیم 1960 کانوں کی کھدائی بیورو اسٹریک 5 نجی کمپنیوں پر قانون کو اپنانے کے بعد قدرتی گیس سے عنصر نکالنا ہے. یہ پروگرام پیلے رنگ، ٹیکساس کے قریب حکومت جزوی طور پر ختم گیس فیلڈ سے ان پلانٹس سے رابطہ قائم کرنے کے لئے 425 کلومیٹر پائپ لائن تعمیر کیا گیا تھا. ہیلیم-نائٹروجن مرکب زیر زمین سٹوریج میں پمپ، اور اس میں کوئی ضرورت نہیں ہے جب تک وہاں رہے.

1995 کی طرف سے، اسٹاک حجم، بلین کیوبک میٹر جمع کیا گیا تھا اس میں سے نکال باہر کردینا 1996 میں امریکی کانگریس کی حوصلہ افزائی کی جس میں 1.4 ارب ڈالر کی نیشنل ریزرو کے قرض ہوئے. ہیلیم وزارت قدرتی وسائل کی نجکاری سے متعلق قانون کی 1996 میں گود لینے کے بعد 2005 میں ایک پرسماپن سٹور کا آغاز کیا.

صاف اور پروڈکشن

1945 سال تک کے بارے میں 98 فی صد کی ایک طہارت تھا ہیلیم سے تیار، دوسروں 2٪ airships کی لیے کافی ہے کہ نائٹروجن میں تھے. 1945 میں، یہ آرک ویلڈنگ میں استعمال کے لیے گیس کا 99.9 فیصد کی تھوڑی سی مقدار پیدا. 1949 کی طرف سے، کے نتیجے عنصر کی پاکیزگی 99،995 فیصد تک پہنچ گئی ہے.

کئی سالوں کے لئے ریاست ہائے متحدہ امریکہ دنیا کا تجارتی ہیلیم سے زیادہ 90٪ کی پیداوار. روس اور پولینڈ میں - 2004 کے بعد سے، ہر سال اسے باہر 140 ملین میٹر ^3، پائے جاتے ہیں جن میں سے 85٪ ریاست ہائے متحدہ امریکہ میں، 10٪ الجزائر میں کیا گیا ہے، اور باقی کام کیا گیا تھا. دنیا میں ہیلیم کے اہم ذرائع ٹیکساس، اوکلاہوما اور کنساس کی قدرتی گیس کے ذخائر ہیں.

حاصل کرنے کے لئے عمل

ہیلیم (طہارت 98.2٪) کم درجہ حرارت پر دیگر اجزاء کی طرف سے اور اعلی دباؤ پر قدرتی گیس کے ددریکرن سے برآمد کیا جاتا ہے. دوسری گیسوں کے جذب چالو ٹھنڈا کاربن 99،995٪ کی پاکیزگی حاصل کر سکتے ہیں. ہیلیم کا ایک چھوٹی سی رقم کے ایک بڑے پیمانے پر ایئر ددریکرن کے دوران پیدا. ہوا کے 900 ٹن کے تقریبا 3.17 کیوبک میٹر حاصل کر سکتے ہیں. میٹر گیس.

درخواست کے قطعات

نوبل گیس کو مختلف شعبوں میں لاگو کیا گیا ہے.

• ہیلیم، جس کی خصوصیات کے بہت کم درجہ حرارت حاصل کرنے کے لئے کی اجازت دیتے ہیں، کے ساتھ ساتھ میزائل میں آکسیجن اور ہائیڈروجن کے ددریکرن "اپالو" کے لئے لاہور ہائیکورٹ، ایم آر آئی superconducting مقناطیس apparatuses اور جوہری مقناطیسی گونج سپکیٹرومیٹرز، سیٹلائٹ کا سامان میں ایک کولنگ ایجنٹ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے.
• ویلڈنگ ایلومینیم اور دوسروں کے لئے اکری گیس کے طور پر. semiconductors اور آپٹیکل ریشہ کی تیاری میں دھاتیں.
• .. راکٹ انجن، کے ایندھن کے ٹینک میں دباؤ بنانے کے لیے خاص طور پر صرف ہیلیم گیس، مائع ہائیڈروجن پر کام T والوں ہائیڈروجن مائع رہتا ہے جب جمع کرنے کی اس ریاست کو محفوظ رکھتا)؛
• انہوں نے کہا کہ-NE گیس lasers کے سپر مارکیٹوں میں باکس آفس پر بارکوڈ اسکین کرنے کے لئے استعمال کر رہے ہیں.
• ہیلیم آئن خوردبین آپ الیکٹرانک مقابلے بہترین تصویر حاصل کرنے کے لئے اجازت دیتا ہے.
• عظیم گیس کے اعلی پارگمیتا کی وجہ سے گاڑی ائر کنڈیشنگ نظام میں مثال کے طور پر، لیک کی جانچ کرنے، کے ساتھ ساتھ تیزی سے بھرنے کے تصادم پر airbag کے استعمال کیا جاتا ہے.
• کم کثافت ہیلیم سے بھرے پڑے آرائشی گیندوں اجازت دیتا ہے. اکری گیس airships اور گببارے میں دھماکہ خیز مواد سے ہائیڈروجن گیس تبدیل کیا جاتا ہے. مثال کے طور پر، موسم میں، ہیلیم غبارے ماپنے آلہ اٹھا کرنے کے لئے استعمال کر رہے ہیں.
• کرایڈجینک شیتلک کم از کم ممکن مائع حالت میں کیمیائی عنصر کے درجہ حرارت کے بعد سے استعمال کیا جاتا ہے.
• ہیلیم، جس کی خصوصیات کو یہ فراہم ایک کم رد اور پانی solubility (اور خون)، آکسیجن کے ساتھ مرکب میں سکوبا ڈائیونگ کے لئے سانس کی فارمولیشنوں میں درخواست اور caisson کام کے انعقاد مل گیا ہے.
• meteorites اور پتھروں ان کی عمر کا تعین کرنے کے اس عنصر کے مواد کے لئے تجزیہ کر رہے ہیں.

ہیلیم: عنصر کی خصوصیات

مندرجہ ذیل کے طور پر انہوں نے کہا کہ اہم جسمانی خصوصیات یہ ہیں:

• جوہری نمبر: 2.
• ہیلیم ایٹم کے رشتہ دار بڑے پیمانے پر: 4،0026.
• پگھلنے پوائنٹ: نہیں.
• نقطہ کھولاؤ: -268،9 ° C.
• کثافت (1 ATM، 0 ° C): 0،1785 G / N.
• آکسیکرن ریاست 0.