كيفية عمل غاز الهيليوم في المنزل

يعتبر غاز الهيليوم من الغازات الخاملة المفيدة في الحياة اليومية لأنه يدخل كمكون أساسي في عدد من الصناعات، فهو يمتاز أنه خامل كيميائياً أي لا يتفاعل مع العناصر الأخرى وغير قابل للاشتعال، كما أنه عديم اللون والرائحة والطعم، وسوف نتعرف معاً على كيفية عمل غاز الهيليوم في المنزل بخطوات سهلة وبسيطة وأهم الاستخدامات المتعلقة به.

كيفية عمل غاز الهيليوم في المنزل

يعتبر غاز الهيليوم من الغازات المفيدة في الحياة اليومية، والتي يمكن إعداده في المنزل يدوياً من خلال بعض الطرق البسيطة، وذلك بهدف فتح البالونات خلال المناسبات المختلفة:

طريقة بيكربونات الصوديوم مع الخل

أن نفاعل بيكربونات الصوديوم مع الخل يؤدي تلقائياً إلى إنتاج عاز الهيليوم في المنزل يدوياً، وسوف نوضح أدوات التحضير وطريقة التحضير بالخطوات بالتفصيل:

1- أدوات تحضير غاز الهليوم

• عبوة معقمة فارغة مصنوع من الزجاج.
• عدد من البالونات الملونة.
• خيوط لربط مجموعة البالونات.
• كمية مناسبة من بيكربونات الصوديوم.
• كمية مناسبة من الخل.

2-طريقة تحضير غاز الهليوم

• يتم وضع كمية الخل داخل العبوة الزجاجية الفارغة، مع مراعاة أن تملاً كمية الخل ثلث العبوة.
• يتم وضع البيكربونات الصوديوم في البالونات الملونة، مع مراعاة أن تملاً كمية تعادل نصف البالونات.
• توضع أحد البالونات على فوهة العبوة الزجاجية، وهنا تنزل كمية البيكربونات الصوديوم داخل البالون، ومن ثم يحدث تفاعل بينها وبين كمية الخل، وبالتالي يتم انتاج غاز الهيليوم.
• يتم تكرار نفس الطريقة بين البالونات واحدة تلو الأخرى، حيث أن تفاعل بيكربونات الصوديوم مع الخل يؤدي إلى إنتاج غاز الهيليوم، ومن ثم يتم نفخ البالون.
• يتم الانتظار مع المتابعة لانتفاخ البالون حتى أن يصل للحكم المطلوب، ومن ثم يتم إخراج البالون من فوهة الزجاجة.
• بعده يتم غلق فوهة البالون بالخيوط بصورة جيدة لمنع خروج الغاز من البالون، ويتم تكرار نفس الخطوات في جميع البالونات.

إمكانية تصنيع غاز الهيليوم في المنزل

يمتاز غاز الهيليوم أنه غاز خامل غير قابل للتفاعل وغير قابل للاحتراق، ومن ثم تبرز أهمية استعماله بأمان في الحياة اليومية، وسوف نوضح إمكانية تصنيع غاز الهيليوم في المنزل:

• يمكن تصنيع غاز الهيليوم في المنزل بطرق محدودة فقط، ولأغراض تتعلق بنفخ البالونات، وذلك كما أوضحنا في الفقرة السابقة من خلال تفاعل الخل مع بيكربونات الصوديوم.
• في المقابل يؤكد العلماء أن تصنيع غاز الهيليوم في المختبرات هو أمر غير ممكن، ويرجع السبب أنه من الصعب تصنيعه كيميائياً، وذلك لأنه يستخرج من الطبيعة.
• يرجع صعوبة تصنيع هذا الغاز أنه يقع في الترتيب الثاني كأكثر العناصر الكيميائية وفرة في الكون، ويتم استخراجه من مصادر متعددة أبرزها حقول الغاز الطبيعي.
• يمثل تكلفة استخراج غاز الهيليوم من الغلاف الجوي 10,000 ضعف تكلفة استخراجه من حقوق الغاز الطبيعي، وبالتالي تعتبر حقول الغاز الطبيعي هي الطريقة الأفضل.

استخدامات غاز الهيليوم في الحياة اليومية

يمتاز غاز الهيليوم كيميائياً أنه غاز خامل، ومن ثم يعتبر خياراً أمناً ليتم استعماله في الحياة اليومية، فهو يدخل كمكون أساسي في عدد من الصناعات في مختلف المجالات:

1-غاز الهيليوم في المجال الطبي

يعتبر غاز الهيليوم من أهم المكونات الأساسية في المجال الطبي:

• يتم استعمال غاز الهيليوم في عدد من العمليات الجراحية مثل عمليات المنظار وجراحة القلب المفتوح.
• يتم استعماله في تبريد المغناطيسات في ماسحات التصوير بالرنين المغناطيسي.
• يعتبر من الغازات المهمة في علاج أمراض الجهاز التنفسي مثل الربو لأنه يعزز دخول أفضل الغازات في الحويصلات البعيدة عن الرئة.
• يعتبر من المكونات الأساسية في أجهزة مراقبة الإشعاع، وأثناء اختبارات وظائف الرئة.

2-غاز الهيليوم في نفخ البالونات

يعتبر نفخ البالونات من الاستخدامات الأكثر شيوعاً لغاز الهليوم، وبالتالي تبرز أهميته في المناسبات الخاصة:

• يساعد غاز الهيليوم على نفخ البالونات مما يجعلها تطفو في الهواء، وبالتالي يعزز على ارتفاع البالونات في الهواء.
• يرجع السبب في ذلك لأنه غاز نبيل خامل، وبالتالي لا يتفاعل ولا يشكل أي روابط كيميائية مع ذرات أخرى.

3-غاز الهيليوم في السيارات والمركبات

يعتبر غاز الهيليوم من المكونات الأساسية في مجال السيارات والمركبات، حيث يدخل في عدد من الصناعات:

• يتم استعمال غاز الهيليوم بشكل أساسي في تضخيم الوسائد الهوائية الموجودة في المركبات.
• يتم استعماله في الكشف عن نوع تسربات أنظمة مكيفات الهواء في المركبات.
• يرجع السبب لأنه عنصر خامل غير قابل للتفاعل، وينتشر بصورة أسرع مقارنة بغيرها من الغازات النبيلة الغير متفاعلة.

4-غاز الهيليوم في التطبيقات الفضائية

تظهر أهمية غاز الهيليوم في استعمالاته المتعدد في محال عالم الفضاء لاسيما أنه غاز نبيل.

• يمتاز غاز الهليوم بقدرته العالية في الحفاظ على برودة الأجزاء المحمولة من الأقمار الصناعية أثناء فترة تشغيلها في عالم الفضاء بهدف تبريد المكونات الساخنة.
• ويتم ذلك من خلال تخرين الهيليوم السائل بسبب قدرته الفائقة على البقاء في الفضاء لعدة سنوات طويلة.

في الختام، يتضح أن غاز الهيليوم من الغازات الخاملة يوجد في صورة ذرة في الحالة الغازية، حيث أنه من الغازات النبيلة الخاملة الغير قابلة للتفاعل، ومن ثم تظهر أمانه في العديد من الصناعات، ولقد تعرفنا معاً على طريقة إعداد غاز الهيليوم في المنزل وأهم استخداماته.