Гелий асыл газдардын тобуна кирет. Суюк гелий дүйнөдөгү эң муздак суюктук. Бул агрегаттык абалда, ал ашыкча суюктук жана өтө өткөргүчтүк сыяктуу бир катар уникалдуу өзгөчөлүктөргө ээ. Анын касиеттери тууралуу кийинчерээк билебиз.
Гелий газы
Гелий – газ абалында Ааламда кеңири таралган жөнөкөй зат. Менделеевдин мезгилдик системасында ал экинчи жана суутектен кийин дароо турат. Ал инерттүү же асыл газдарды билдирет.
Элемент "Ал" деп белгиленген. Байыркы грек тилинен, анын аты "Күн" дегенди билдирет. Алгач бул металл деп болжолдонгон. Бирок бул бир атомдук газ экени белгилүү болду. Гелий экинчи эң жеңил химиялык зат жана даамсыз, түссүз жана жытсыз. Кайноо температурасы эң төмөн.
Кадимки шарттарда бул идеалдуу газ. Газ түрүндөгүдөн тышкары, катуу жана суюк абалда болууга жөндөмдүү. Анын инерттүүлүгү башка заттар менен активдүү эмес өз ара аракеттенүүдө көрүнөт. Ал сууда дээрлик эрибейт. Өнөр жай максаттары үчүн, аны менен аралашмалардан бөлүп, жаратылыш газынан алынаткүчтүү муздатуу колдонулат.
Газ адамдар үчүн кооптуу болушу мүмкүн. Анын абадагы концентрациясынын көбөйүшү кандагы кычкылтектин жетишсиздигине алып келет, муну медицинада кычкылтек ачкалыгы деп аташат. Көп өлчөмдө ичкенде кусуп, эсин жоготуп, кээде өлүмгө алып келет.
Гелийдин суюлушу
Белгилүү шарттарда ар кандай газ агрегациянын суюк абалына өтүшү мүмкүн. Суюлтуу көбүнчө өнөр жайда, ошондой эле илимий изилдөөдө колдонулат. Кээ бир заттар үчүн жөн гана басымды жогорулатуу жетиштүү. Башкалары, мисалы, гелий муздаганда гана суюк болуп калат.
Эгер газдын температурасы критикалык чекиттен жогору болсо, кандай басым болбосун, конденсацияланбайт. Гелий үчүн критикалык чекит 5,19 Кельвин, 3He изотопу үчүн 3,35 К.
Суюк гелий дээрлик идеалдуу суюктук. Ал беттик чыңалуу, илешкектүүлүктүн жоктугу менен мүнөздөлөт. Басым жана температура өзгөргөндөн кийин анын көлөмү ошол бойдон калат. Суюк гелий өтө төмөн чыңалууга ээ. Зат түссүз жана өтө суюк.
Суюк гелийдин касиеттери
Суюк абалда гелий начар айырмаланат, анткени ал жарык нурларын начар сындырат. Белгилүү шарттарда ал кванттык суюктуктун касиетине ээ. Ушундан улам нормалдуу басымда −273,15 Цельсий (абсолюттук нөл) температурада да кристаллдашпайт. Бардык башка белгилүү заттар ушул шарттарда катып калат.
Суюк гелий кайнай баштаган температура Цельсий боюнча -268,9 градус. Анын изотопторунун физикалык касиеттери бир топ айырмаланат. Мисалы, гелий-4 4,215 Кда кайнайт.
Бул Bose суюктугу, ал 2, 172 Кельвин жана андан төмөн температурада фазалык өтүү менен мүнөздөлөт. He II фазасы ашыкча суюктук жана супер жылуулук өткөрүмдүүлүк менен мүнөздөлөт. Фазадан төмөн температурада He I жана He II бир убакта пайда болот, анын натыйжасында суюктукта үндүн эки ылдамдыгы пайда болот.
Гелий-3 - Ферми суюктугу. Ал 3,19 Келвинде кайнайт. Изотоп бөлүкчөлөрүнүн ортосунда жетиштүү тартылуу болгондо гана өтө төмөн температурада (бир нече милликелвин) ашыкча суюктукка жете алат.
Гелийдин ашыкча суюктугу
Илим ашыкча суюктук түшүнүгүн изилдөө үчүн академиктер С. П. Капица менен Л. Д. Ландауга милдеттүү.
Академик гелийдин температурасы 2,172 Кден төмөн түшкөндөн кийин зат нормалдуу абалдын фазасынан гелий-II деп аталган таптакыр жаңы фазага өтөт деген жыйынтыкка келген. Бул фазада зат капиллярлардан жана кууш тешиктерден кичине сүрүлүүсүз өтөт. Бул абал "ашыкча суюктук" деп аталат.
1941-жылы Ландау Л. Д. суюк гелийдин касиеттерин изилдөөнү улантып, ашыкча суюктук теориясын иштеп чыккан. Түшүндүрүүал толкундоолордун энергетикалык спектринин концепциясын колдонуу менен кванттык ыкмалар менен кабыл алды.
Гелий колдонмолору
Гелий элементи Күндүн спектринде 1868-жылы ачылган. Жерде аны 1895-жылы Уильям Рамсей ачкан, андан кийин ал узак убакыт бою изилденип, экономикалык чөйрөдө колдонулган эмес. Өнөр жай ишинде ал Биринчи дүйнөлүк согуш учурунда дирижабль үчүн отун катары колдонула баштаган.
Газ тамак-аш өнөр жайында таңгактоо үчүн, металлдарды эритүү үчүн активдүү колдонулат. Геологдор аны жер кыртышындагы жаракаларды аныктоо үчүн колдонушат. Суюк гелий негизинен ультра төмөн температураны кармап турууга жөндөмдүү муздаткыч катары колдонулат. Бул касиет илимий изилдөө үчүн зарыл.
Муздатуучу суюктук криогендик электр машиналарында, сканерлөөчү туннелдик микроскоптордо, медициналык ЯМР томографтарынын аппараттарында, заряддалган бөлүкчөлөрдүн тездеткичтеринде колдонулат.
Тыянак
Гелий - башка заттар менен өз ара аракеттенүүдө аз активдүүлүк көрсөткөн инерттүү же асыл газ. Химиялык элементтердин мезгилдик системасында ал суутектен кийин экинчи орунда турат. Табиятта зат газ абалында болот. Белгилүү шарттарда, ал топтоонун башка абалына өтүшү мүмкүн.
Суюк гелийдин негизги өзгөчөлүгү - анын ашыкча суюктугу жана температура абсолюттук нөлгө жеткен күндө да нормалдуу басымда кристаллдаша албоо. Заттын изотопторунун касиеттери бирдей эмес. Алардын сынтемпературалар, алардын кайноо шарттары жана бөлүкчөлөрүнүн спиндери.
