Helio
Elemento químico gaseoso, símbolo He, número atómico 2 y peso atómico de 4.0026. El helio es uno de los gases nobles del grupo O de la tabla periódica. Es el segundo elemento más ligero. La fuente principal de helio del mundo es un grupo de campos de gas natural en los Estados Unidos.
El helio es un gas incoloro, inodoro e insípido. Tiene menor solubilidad en agua que cualquier otro gas. Es el elemento menos reactivo y esencialmente no forma compuesto químicos. La densidad y la viscosidad del vapor de helio son muy bajas. La conductividad térmica y el contenido calórico son excepcionalmente altos. El helio puede licuarse, pero su temperatura de condensación es la más baja de cualquier sustancia conocida.
El helio fue el primer gas de llenado de globos y dirigibles. Esta aplicación continúa en la investigación de alta altitud y para globos meteorológicos. El uso principal del helio lo constituye el gas inerte de protección en soldadura autógena. Su mayor potencial lo encontramos en aplicaciones a temperaturas muy bajas. El helio es el único refrigerante capaz de alcanzar temperaturas menores que 14 K (-434ºF). El principal valor de la temperatura ultrabaja está en el desarrollo del estado de superconductividad, en el cual hay prácticamente una resistencia cero al flujo de la electricidad. Otras aplicaciones son su uso como gas presurizante en combustibles líquidos de cohetes, en mezclas helio-oxígeno para buzos, como fluido de trabajo en los reactores nucleares enfriados por gas y como gas transportador en los análisis químicos por cromatografía de gases.
El helio terrestre se forma por decaimiento radiactivo natural de elementos más pesados. La mayor parte de este helio migra a la superficie y entra en la atmósfera. Cabría suponer que la concentración atmosférica del helio (5.25 partes por millón al nivel del mar) fuese superior. Sin embargo, su peso molecular bajo le permite escapar al espacio a una velocidad equivalente a la de su formación. Los gases naturales lo contienen en concentraciones superiores a la atmosférica.
Efectos del Helio sobre la salud
Efectos de la exposición: La sustancia puede ser absorbida por el cuerpo por inhalación. Inhalación: Elevación de la voz. Mareos. Pesadez. Dolor de cabeza. Asfixia. Piel: Congelación en contacto con el líquido. Riesgo de inhalación: Si hay pérdidas en el contenedor este gas puede provocar asfixia, ya que hace disminuir el contenido de oxígeno en el aire en los lugares cerrados. Comprobar la concentración de oxígeno antes de entrar en el recinto.
helio líquido es un gas noble que puede existir en estado líquido a extremadamente bajas temperaturas.1 El helio posee diversosisótopos y dependiendo de cual se trate algunas de las propiedades físicas del helio líquido cambiarán, como puede ser el punto de ebullición o el punto crítico.
El helio fue licuado por vez primero el 10 de julio de 1908 por el físico holandés Heike Kamerlingh Onnes en los Países Bajos.3 En ese momento, se desconocía el helio-3, ya que el espectrómetro de masa aún no se había inventado. En décadas más recientes, algo de helio líquido ha sido utilizado como refrigerante criogénico y helio líquido es producido comercialmente para su uso en imanes superconductores tales como los utilizados en la formación de imágenes de resonancia magnética (magnetic resonance imaging, MRI), resonancia magnética nuclear (nuclear magnetic resonance, NMR), magnetoencefalografía (MEG) y experimentos de física, como la espectroscopia Mössbauer de baja temperatura. El helio puede licuarse sólo mediante el uso del exótico ciclo Hampson-Linde, y no por métodos más sencillos.
Propiedades del helio líquidoHelio-4Helio-3Temperatura crítica55.2 K3.3 KPunto de ebullición a 1 atm54.2 K3.2 KPresión de fusión mínima625 atm29 atm a 0.3 KSuperfluido transition temperature a presión de vapor saturada2.17 K71 m K en campo magnético nulo8
Helio Líquido
Kamerlingh Onnes trabajó durante muchos años, para licuar el elemento que se mantenía como gas a la temperatura más baja. Usando aire líquido para producir hidrógeno líquido y luego el hidrógeno para alimentar el aparato de licuación, produjo unos 60 centímetros cúbicos de helio líquido el 10 de julio de 1908. Encontró su punto de ebullición en 4,2 K. Onnes recibió el Premio Nobel en 1913 por el trabajo sobre baja temperatura que le condujo a este logro.
Cuando se enfría el helio a una temperatura crítica de 2,17 K (llamado supunto lambda), ocurre una discontinuidad notable en la capacidad calorífica, la densidad del líquido cae, y una fracción del mismo se convierte en un "superfluido" de viscosidad cero. La superfluidez surge de la fracción de átomos de helio que se ha condensado a la energía más baja posible.
Una aplicación importante del helio líquido ha sido el estudio de lasuperconductividad y sus aplicaciones en los imanes superconductores.
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