Informacje ogólne
- Właściwości fizyczne
Masa cząsteczkowa |
4,0038 |
Barwa |
bezbarwny |
Zapach |
bezzapachowy |
Temperatura wrzenia |
-268,9 oC |
Temperatura topnienia |
-271,3 oC |
Gęstość cieczy helowej (przy ciśn.atm. 0,101 Mpa) |
124,9 kg/m3 |
- Występowanie
Hel występujący w przyrodzie to głównie HEL-4; jedynie śladowe ilości HELU-3 pojawiają się w połączeniu z HELEM-4 lub jako wynik reakcji jądrowych. Obecnie jedynym ekonomicznie opłacalnym źródłem helu są złoża gazu ziemnego o przeciętnej zawartości ok. 0,1%. Helonośne złoża, w zdecydowanej większości znajdują się w USA - głównie w środkowych stanach i regionie Gór Skalistych. Ponadto opłacalne zasoby helu występują w Algierii, Rosji i Polsce.
- Produkcja
Hel jest odzyskiwany z helonośnych złóż gazu ziemnego w typowym procesie niskotemperaturowego skraplania, w wyniku którego następuje wydzielenie z cieczy składającej się głównie z węglowodorów strumienia gazowego helu surowego. Hel surowy jest później oczyszczany przy użyciu metody PSA (pressure swing adsorption), która polega na wykorzystaniu zasady różnych szybkości adsorpcji dla różnych mediów gazowych. Tradycyjna metoda to oczyszczanie w instalacjach kriogenicznych, gdzie hel jest sprężany i schładzany do momentu kondensacji większości zanieczyszczeń, a następnie przepuszczany przez złoża węgla aktywowanego.
Zastosowanie
SPAWALNICTWO - najpowszechniejsze zastosowanie helu. Zapewnia on obojętną osłonę przy spawaniu metali, które bez takiego zabezpieczenia narażone są na utlenianie czy działanie redukujących związków azotowych.
NADZOROWANA ATMOSFERA - głównie w programach satelitarnych / rakietowych, a także do takich celów, jak: czyszczenie i tworzenie obojętnej atmosfery w tzw. „cold-boxach" (skrzyniach zimna na instalacjach kriogenicznych) czy lutowanie układów elektronicznych.
WYKRYWANIE NIESZCZELNOŚCI - używany do wykrywania nieszczelności w miejscach, gdzie - z uwagi na bezpieczestwo lub okres używalności - wymagana jest wyjątkowa szczelność (najczęściej rurociągi w reaktorach jądrowych, przewody telewizyjne czy hermetycznie szczelne układy elektroniczne).
MIESZANKI ODDECHOWE - stosowany wraz z tlenem i wodorem w syntetycznych mieszankach oddechowych dla nurków pracujących przez dłuższy czas na dużych głębokościach.
CHROMATOGRAFIA GAZOWA - z uwagi na swą niską rozpuszczalność, własności obojętne i wysoką przewodność cieplną stosowany jako gaz nośny.
BALONIARSTWO - pierwotne zastosowanie helu jako substytutu wodoru w balonach i sterowcach. Do II wojny światowej stosowany głównie w specjalistycznym transporcie powietrznym. Obecnie używany do unoszenia balonów meteorologicznych, balonów do badania i próbkowania atmosfery (np. na Antarktydzie przy badaniu dziury ozonowej), balonów radarowych (np. w USA dla Śledzenia przemytu narkotykowego wzdłuż południowej granicy), sterowców oraz baloników dekoracyjno-reklamowych.