دنیای صنعت

کمتر کسی هست که با هلیوم آشنا نباشد. گازی که نام آن با بادکنک‌های تزئینی جشن‌ها و مراسم‌ها گره خورده است. همانند بسیاری از گازهایی که می‌شناسیم هلیوم قابل تشخیص با حواس پنجگانه نیست، زیرا نه رنگ دارد و نه بو و نه مزه. اما، چه چیزی گاز هلیوم را اینقدر منحصر به فرد و مهم ساخته است؟ در ادامه، به آن می‌پردازیم.

هلیوم و ویژگی‌هایی از آن که باید بدانیم

هلیوم در میان تمامی عناصر جدول تناوبی پایدارترین است، یعنی نه نمی‌سوزد و نه با عناصر دیگر واکنش نشان نمی‌دهد. پس، با خیالی راحت می‌توان آن را خریداری و استفاده کرد. همچنین، کمترین نقطه ذوب و جوش را دارد. به جز در شرایطی خاص، هلیوم عمدتاً به صورت گاز یافت می‌شود. در دماهای نزدیک به صفر مطلق که بسیاری از مواد منجمد می‌شوند، این گاز تبدیل به یک سیال می‌شود.

فراوانی گاز هلیوم در جهان

عنصر سازنده گاز هلیوم از نظر فراوانی به‌عنوان دومین عنصر پس از هیدروژن شناخته می‌شود. با این جمله ممکن است فکر کرده باشید که با یکی از فراوان‌ترین و در دسترس ترین گازها سروکار داریم. اما، این گونه نیست.

هلیوم، گازی با منابع کمیاب در جهان است. این گاز به طور عمده از ذخایر گاز طبیعی استخراج می‌شود. در سراسر جهان تنها مناطقی از آمریکا نظیر تگزاس، اوکلاهما و کانزاس، گاز هلیوم به وفور یافت می‌شود. مقادیر کمتری از آن در کشورهایی چون قطر، روسیه، کانادا، چین و لهستان وجود دارد. این کمبود منابع و از طرفی افزایش تقاضا بر قیمت گاز هلیوم در سال‌های گذشته تأثیر چشمگیری داشته است.

هلیوم در چه گریدهایی عرضه می‌شود؟

بسته به خلوص یا گرید هلیوم، این گاز می‌تواند کاربردهای مختلفی داشته باشد که در بخش بعد به آن‌ها پرداخته می‌شود. جدول زیر برخی از مهم‌ترین گریدهای هلیوم و مصارف هر یک از آن‌ها نشان می‌دهد.

هلیوم چه مصارفی دارد؟

اگر تجربه تصویربرداری MRI داشته‌اید یا هم‌اکنون با گوشی‌های خود کار می‌کنید باید بگوئیم که از هلیوم استفاده کرده‌اید. هلیوم به معنای واقعی سبک‌تر از هوا است که علت آن، چگالی بسیار کم آن است. اشتعال‌پذیر نیست و ایمنی بسیار بالایی دارد. این مشخصه‌ها، آن را به پراستفاده‌ترین گاز برای پر کردن بادکنک‌های تزئینی تبدیل کرده است. بادکنک‌های هلیومی قادرند تا ارتفاع 10 کیلومتری (یا 33 هزار فوتی) به هوا بروند. هلیوم کاربردهای دیگری نیز دارد که برخی از آن‌ها ممکن است شما را شگفت زده کند.

در زمینه پزشکی، هلیوم یک ماده خنک کننده مفید برای دستگاه‌های عکس‌برداری مورد استفاده برای تشخیص بیماران مبتلا به سرطان یا بیماری‌های قلبی محسوب می‌شود. علاوه بر آن، این گاز را می‌توان برای درمان انواع خاصی از بیماری‌های تنفسی به کار برد. در غواصی، غواصان در اعماق دریا مخلوطی از هلیوم و گاز اکسیژن تنفس می‌کنند که به جلوگیری از مسمومیّت غواصان در اثر مصرف زیاد اکسیژن کمک شایانی می‌کند.

صنعت از دیگر حوزه‌هایی است که هلیوم در آن استفاده‌های فراوانی دارد. در هوافضا به‌عنوان یک گاز بالابر ایده‌آل برای بالن‌ها و کشتی‌های هوایی کاربرد دارد. در صنعت الکترونیک، با لایه محافظی که ایجاد می‌کند از اکسیداسیون و آلودگی قطعات الکترونیکی حساس جلوگیری به عمل می‌آورد. در بخش انرژی، نقش خنک کننده برای توربین‌های گازی دارد. در راکتورهای هسته‌ای، هلیوم به عنوان یک انتقال دهنده حرارت استفاده می‌شود و گرما را از هسته راکتور به سیستم‌های تولید برق انتقال می‌دهد.

کاربردهای گاز هلیوم، همانطور که دیدیم، فراوان و متنوع است. عرضه طیف وسیعی از گریدهای این گاز باعث شده است تا افراد بتوانند نیاز خود به آن را برآورده سازند. گستره قیمت گاز هلیوم با توجه به خلوص، میزان عرضه و تقاضا و عواملی دیگر متغیر است.

هنوز دروس شیمی دبیرستان را به یاد دارید؟ هلیوم گازی بی اثر بود که لایه ظرفیتش تکمیل شده و برای همین گاز خنثی یا نجیب نامیده می‌شد. اما دانستن این اطلاعات چه کاربردی در زندگی امروزی ما دارد؟ اگر نام کپسول گاز هلیوم را شنیده باشید، یکی از مهم‌ترین کاربردهای کپسول هلیوم را می‌شناسید. اما اگر نشنیده‌اید، پس وقت آن است که با یکی از کاربردهای جذاب دروس شیمی دبیرستان آشنا شوید.

 کپسول هلیوم چیست؟ 

گاز هلیوم به خاطر اینکه یک گاز نجیب و خنثی است، کاربردهای بسیار زیادی دارد. به همین دلیل شرکت‌های مختلف برای اینکه این کاربردها را به سادگی در اختیار ما قرار دهند، آن را در یک کپسول کمپرس می‌کنند که کپسول هلیوم نامیده می‌شود. این کپسول‌ها به هیچ وجه اشتعال پذیر نیستند زیرا برای اشتعال لازم است که یک ماده با اکسیژن ترکیب شود اما گاز هلیوم با اکسیژن ترکیب نمی‌شود. با این توضیحات احتمالا اولین کاربرد کپسول هلیوم را دریافته‌اید: سرد کردن دستگاه‌های صنعتی. اما دیگر کاربردهای آن کدام است؟

 کاربردهای کپسول هلیوم 

کپسول هلیوم علاوه بر اینکه برای سرد کردن دستگاه‌های صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد، کاربردهای گسترده دیگری هم در صنایع مختلف دارد. این کاربردها شامل موارد زیر است: 

●  کاربرد در جشن ها: کپسول هلیوم برای پر کردن بادکنک‌های تفریحی که همیشه در هوا می‌مانند مورد استفاده قرار می‌گیرد. 

●کاربرد در پزشکی: کپسول هلیوم در پزشکی نیز کاربرد دارد. این کپسول‌ها با طراحی خاصی در کمک به تنفس افرادی که مشکل ریوی دارند مورد استفاده قرار می‌گیرند. همچنین از آن‌ها برای نگه داری اعضا نیز استفاده می‌شود زیرا گازی خنثی است و مانع جذب آلودگی به اعضا خواهد شد.

 ●  کاربرد در صنایع مختلف: از کپسول هلیوم در صنایع مختلف مثل خودرو سازی، ساخت قطعات صنعتی مختلف، سیستم‌های امنیتی و نگه داری، صنعت دریانوردی و... نیز استفاده می‌شود. 

خرید کپسول هلیوم 

خرید کپسول هلیوم نیازمند شناخت دقیق انواع کپسول و کاربرد هر کدام است. به همین دلیل تعدادی نکته وجود دارد که باید پیش از خرید این محصول مدنظر قرار دهید تا خرید شما بهینه شود. این نکات شامل موارد زیر است:

● به دسته کپسول گاز هنگام خرید توجه کنید. اگر دسته باعث شود که نازل رو به پایین قرار گرفته باشد، این نوع کپسول هلیوم برای پر کردن انواع بادکنک مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 ●  اگر قصد دارید کپسول هلیوم یک بار مصرف خریداری کنید، حتما در مشاوره با کارشناسان آتش نشانی این کار را انجام دهید، زیرا ممکن است کپسول‌های دارای گاز اشتعال زا به شما داده شود. 

●  بسته به کاربردی که کپسول هلیوم دارد، روی آن یا تاریخ انقضا زده می‌شود یا نه. کپسول‌های هلیومی که دارای تاریخ انقضا هستند برای مصارف صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند اما اگر روی کپسول تاریخ انقضا نباشد، می‌توانید از آن هر زمان که خواستید برای پر کردن بادکنک‌ها استفاده کنید. 

قیمت کپسول هلیوم

 کپسول‌های هلیوم قیمت خرید ارزانی دارند. با این حال بسته به اینکه قصد داشته باشید از چه نوع کپسول هلیومی و با چه هدفی استفاده کنید، قیمت‌ها تغییرات زیادی نشان می‌دهند. برای همین قیمت کپسول هلیوم که برای پر کردن بادبادک‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد ارزان ترین مقدار را دارد در حالی که دیگر انواع آن قیمتشان بیشتر است. در کل 3 نوع کپسول هلیوم داریم که براساس حجم تقسیم می‌شوند و شامل 10 لیتر، 20 لیتر و 50 لیتر هستند. 

●  قیمت کپسول هلیوم 10 لیتری: کپسول هلیوم 10 لیتری با دو محفظه آلومینیوم و فولاد ساخته می‌شود تا اگر به آن ضربه‌ای وارد آمد تحمل بالایی داشته باشد. نوع 10 لیتری آن قیمت کمی دارد و بیشتر در جشن‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. 

● قیمت کپسول هلیوم 20 لیتری: کپسول هلیوم 20 لیتری نسبت به 10 لیتری قیمت بیشتری دارد زیرا حجم بیشتری از هلیوم در آن قرار می‌گیرد. 

●  قیمت کپسول هلیوم 50 لیتری: نوع سوم کپسول‌های هلیوم که حجم آن 50 لیتر است، برای صنایع پیشرفته‌تر مثل گاز برش لیزر و صنایع مرتبط با بیمارستان، صنایع خودروسازی، الکترونیک و دیگر صنایع مرتبط  مورد استفاده قرار می‌گیرد و به همین دلیل قیمت آن بیشتر از دو مورد قبلی است. 

نکات ایمنی مرتبط با کپسول هلیوم

 هر چند کپسول‌های گاز هلیوم خطری ندارند و اشتعال پذیر نیستند، اما به خاطر اینکه هلیوم در آن کمپرس شده است باید هنگام استفاده نکاتی را رعایت کرد تا خطری پیش نیاید. این نکات ایمنی به خاطر این باید رعایت شود که کپسول هلیوم فشار بالایی دارد و امکان انفجار آن هر چند خیلی کم است اما ممکن است به خاطر بعضی تحریکات محیطی اتفاق بیافتد. این نکات شامل موارد زیر است: 

●این کپسول‌ها را مستقیما در معرض شعله آتش قرار ندهید 

● هر بار که از کپسول‌های گاز هلیوم استفاده کردید، مطمئن شوید که درب آن به طور کامل بسته شده است. 

● بهتر است دمای محل نگهداری کپسول هلیوم بیشتر از 60 درجه سانتی گراد نداشته و به کمتر از 5 درجه سانتی گراد نیز نرسد. 

● به هیچ وجه به کپسول‌های گاز هلیوم ضربه وارد نکنید و همچنین هنگام استفاده از آن خیلی تکانش ندهید.