Helium
Helium (griechisch helios: Sonne), Symbol He, inertes, farb- und geruchloses, gasförmiges Element mit der Ordnungszahl 2. Es gehört zur Gruppe 18 des Periodensystems und zählt zu den Edelgasen.
Geschichte: franz. Astronom Pierre Janssen entdeckte 1868 während einer Sonnenfinsternis die Spektrallinien eines neuen Elements im Spektrum der Sonnenkorona. Im Glauben, dieses Element existiere nur auf der Sonne, gab man ihm den Namen Helium. 1889 fand der amerikanische Chemiker William Francis Hildebrand im Uraninit ein reaktionsträges Gas, bei dem es sich später herausstellte, dass es sich bei dem Gas um das neue Element handelte.
1895 gelang es dem englischen Chemiker William Ramsay, Helium aus Cleveit (UO2), einem uranhaltigen Mineral, zu isolieren.
Eigenschaften und Vorkommen :
Helium kommt in der Natur nur atomar vor, d. h., seine Atome bilden keine Moleküle. Es ist nach Wasserstoff das zweitleichteste aller Gase. Helium gefriert bei -271,4°C, wenn der Druck 3 000 Kilopascal (30 bar) beträgt.
Das Element siedet bei -268,9 °C, und seine Dichte liegt bei 20 °C bei 0,1664 Gramm pro Liter. Die Atommasse von Helium ist 4,003 u.
Wie die meisten Edelgase ist Helium chemisch inert und geht also mit anderen Elementen praktisch keine Verbindungen ein. Dieses Verhalten hängt u. a. mit seiner (einzigen) vollständig besetzten Valenzelektronenschale zusammen.
Helium ist von allen Gasen am schwersten zu verflüssigen und kann bei Normaldruck nicht in festem Zustand existieren. Deswegen hat flüssiges Helium eine große Bedeutung als Kühlmittel in der Tieftemperaturtechnik, vor allem für Experimente in der Nähe des absoluten Nullpunktes.
Helium ist im Universum nach dem Wasserstoff das zweithäufigste Element und spielt in der Kosmologie eine große Rolle. Auf Meereshöhe besteht dieErdatmosphäre zu 5,4 Millionstel Teilen aus Helium.
Anwendungen : Helium dient als inertes Schutzgas beim Schweißen leichter Metalle, beispielsweise von Aluminium- und Magnesiumlegierungen, die andernfalls oxidiert werden könnten. Dabei verhindert das Heliumgas den Zutritt von Luft zu den erwärmten Werkstücken.
Weil Helium nicht brennbar ist, wird es beispielsweise auch als Füllgas für Ballons verwendet. Zum Tauchen in größere Tiefen gibt man dem Sauerstoff Helium anstelle von Stickstoff zu. Dadurch vermeidet man die so genannte Taucherkrankheit (auch Caissonkrankheit). In der Chirurgie nutzt man Ionenstrahlen aus Heliumkernen, um Augentumore oder erkrankte Blutgefäße im Gehirn zu behandeln.
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