Isi
- TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Dibaca)
- Mengapa Helium Penting bagi Dunia?
- Untuk Apa Helium?
- Di mana Helium Ditemukan dalam Kehidupan Sehari-hari?
- Apakah Helium adalah Gas Peledak?
- Apa Konsekuensi Menghirup Helium?
Helium adalah elemen yang dikenal sebagai gas mulia. Tidak berwarna dan tidak berbau, dan lazim di seluruh alam semesta. Anda mungkin tahu tentang helium dari balon helium, yang mengapung. Namun, elemen helium memiliki lebih banyak kegunaan daripada balon pesta. Itu juga digunakan dalam airbag mobil, peralatan teknologi tinggi, perangkat medis dan pesawat terbang. Helium terus menjadi komponen utama kehidupan modern, meskipun Anda tidak dapat melihatnya secara langsung.
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Dibaca)
Helium adalah unsur paling berlimpah kedua di alam semesta. Meskipun Anda tidak dapat melihat atau menciumnya, fitur helium dalam banyak penggunaan sehari-hari, dalam teknologi, kedokteran, dan bahkan di mobil.
Mengapa Helium Penting bagi Dunia?
Untuk memahami pentingnya helium bagi dunia, ada baiknya untuk mempelajari lebih lanjut tentang properti elemen. Selain itu, penting untuk belajar tentang sejarahnya dan bagaimana masalah pasokannya masuk ke dalam aspek kehidupan modern.
Helium adalah elemen yang ada dalam bentuk gas. Simbol atomnya adalah "He," dan nomor atomnya adalah 2 pada tabel periodik. Titik lebur Helium adalah yang terendah dari semua elemen, dan titik didihnya adalah -452 derajat Fahrenheit. Hanya helium yang dapat tetap cair meskipun suhunya diturunkan. Ini akan mengeras hanya pada tekanan yang ekstrim. Properti ini membuat helium sangat diperlukan untuk teknologi baru tertentu seperti bahan superkonduktor.
Unsur helium adalah yang kedua setelah hidrogen dalam kelimpahannya di alam semesta. Helium ada di setiap bintang, dan paling berlimpah di bintang-bintang terpanas. Ini dihasilkan dari reaksi fusi nuklir di bintang-bintang. Faktanya, helium ditemukan pertama kali saat mempelajari bintang kita sendiri, matahari. Helium lazim di bawah sinar matahari; itu adalah elemen penting dan karenanya penting bagi dunia.
Helium tidak ditemukan sampai 18 Agustus 1868. Seorang astrofisikawan Perancis bernama Pierre Jules Cesar Janssen menggunakan perangkat astronomi baru yang disebut spektroskop untuk mengamati panjang gelombang cahaya. Spektroskop menampilkan spektra, atau panjang gelombang cahaya, sebagai pita warna. Saat mengamati matahari gerhana dengan spektroskop, Janssen menemukan panjang gelombang dalam cahaya matahari yang tidak sesuai dengan unsur lain yang ditemukan di Bumi, dalam bentuk garis kuning cerah. Janssen menyadari bahwa dia telah menemukan elemen baru. Astronom lain, orang Inggris, Norman Lockyer, juga melakukan pengamatan ini sambil melihat matahari. Keduanya telah mengamati unsur helium, yang dinamai Lockyer setelah kata Yunani untuk matahari. Akhirnya, pada tahun 1882, helium sebenarnya ditemukan di Bumi, di lava Gunung Vesuvius, ketika fisikawan Luigi Palmieri menemukan spektrum kuning cerah ketika ia menganalisis lava. Kemudian, William Ramsay melakukan eksperimen yang membuktikan bahwa helium ada di Bumi; dia menemukan bahwa ketika elemen radium membusuk, itu menghasilkan helium. Per Teodor Cleve dan Nils Abraham Langer akan, pada tahun 1895, mengurangi berat atom helium.
Mempelajari helium membantu para ilmuwan lebih memahami tidak hanya Bumi, tetapi juga planet-planet lain. Di tata surya, para ilmuwan menemukan helium di atmosfer planet gas raksasa Jupiter dan Saturnus. Di Saturnus, semacam hujan helium, bercampur dengan hidrogen cair, jatuh ke atmosfer dalam lingkungan yang ekstrem dari suhu dan tekanan. Para ilmuwan berpikir bahwa "hujan" helium ini jatuh ke inti planet ini. Energi potensial gravitasi yang dilepaskannya mungkin yang membuat Saturnus bersinar begitu terang, sebuah fitur yang telah membingungkan para ilmuwan selama bertahun-tahun.
Seiring waktu, para ilmuwan belajar lebih banyak tentang sifat-sifat helium. Deskripsi helium adalah tidak berwarna dan tidak berbau, dan lebih ringan dari udara. Inilah sebabnya mengapa balon yang diisi helium mengapung, dan helium tidak terlalu larut dalam air. Kualitas lembam dari fitur elemen sering dalam deskripsi helium. Secara historis dianggap lembam secara kimia, ia cenderung tidak bereaksi dengan unsur-unsur lain. Helium tidak mau melepaskan dua elektronnya; tetap stabil dengan kulit elektronnya. Karena itu, helium dikategorikan sebagai salah satu gas mulia, bersama dengan neon, argon, radon dan gas mulia lainnya di tabel periodik.
Baru-baru ini, para ilmuwan menemukan bahwa helium tidak sepenuhnya lembam, seperti yang pernah diduga.Setelah menemukan kristal yang terbuat dari unsur-unsur helium dan natrium, para peneliti menemukan bahwa helium dapat bergabung dengan atom-atom lain tanpa berbagi elektronnya - dengan kata lain, ia bergabung dengan atom-atom lain tetapi tidak membuat ikatan kimia dalam proses tersebut. Alih-alih, ia melindungi atom bermuatan positif dari satu sama lain dan melawan gaya penolak yang biasanya mendorong mereka terpisah. Di bawah tekanan yang ekstrem, seperti yang mungkin ada di inti bumi, helium dan hidrogen kompres dan membentuk senyawa yang stabil. Para ilmuwan dapat mengungkap aspek yang lebih menarik dari unsur helium, dan apakah masih mungkin untuk menganggapnya benar-benar lembam, atau jika memang dapat membentuk senyawa stabil di lingkungan ekstrem.
Di atmosfer, helium hanya terkonsentrasi di sekitar 1 bagian dalam 200.000. Tidaklah praktis, hemat biaya atau efisien untuk mengekstraksi helium dari udara, sehingga bukan bagaimana orang mendapatkan helium. Sebaliknya, helium diproduksi dari gas alam. Kotoran seperti air, sulfida dan karbon dioksida pertama-tama harus dihilangkan, dan kemudian helium mentah yang dihasilkan, yang masih mengandung unsur-unsur lain seperti argon, neon, hidrogen dan nitrogen, dimurnikan pada tekanan tinggi. Minyak mentah ini kemudian super dingin. Argon dan nitrogen dicairkan, dan akhirnya nitrogen menguap. Helium terpisah dari neon, nitrogen, dan hidrogen. Penyaringan tambahan dengan arang aktif menghilangkan gas-gas lain.
Helium dapat ditemukan di beberapa deposit gas alam di seluruh dunia. Namun, ini tidak ada di setiap deposit gas alam. Di Amerika Serikat, helium diekstraksi dari sumur di Kansas, Oklahoma dan Texas. Texas sendiri menampung Federal Helium Reserve, pasokan utama untuk A.S. Pasokan ini, bagaimanapun, semakin berkurang dari waktu ke waktu. Deposit besar helium juga ada di Tanzania. Sekarang hanya ada 14 pabrik di dunia yang memurnikan helium. Helium juga ditemukan dalam mineral radioaktif yang membusuk. Itu secara alami terbuat dari pemboman kosmik dan x-ray berilium dan lithium.
Pasokan helium yang menyusut menjadi masalah utama. Ketergantungan pada helium dalam teknologi modern telah meningkat, dan hasilnya berkurang. Para ilmuwan sedang berupaya membuat produksi helium lebih efisien dan berkelanjutan. Metode baru seperti mendaur ulang dan mencairkan kembali helium dapat bekerja dalam skala kecil yang dapat membantu para peneliti. Ini dapat membantu mengurangi biaya helium saat pasokannya turun.
Penemuan helium telah menyebabkan banyak inovasi hebat. Akhirnya, banyak penggunaan helium akan muncul. Dalam kehidupan modern, kepentingan helium sangat luas di bidang teknologi, kedokteran, dan penelitian.
Untuk Apa Helium?
Ada banyak kegunaan helium. Tentu saja, itu digunakan untuk mengisi balon pesta yang menyenangkan anak-anak dan orang dewasa di seluruh dunia. Helium menggantikan hidrogen di kapal udara, setelah hidrogen ditemukan sangat reaktif. Helium digunakan untuk kedokteran, penelitian ilmiah, pengelasan busur, pendinginan, gas untuk pesawat, pendingin untuk reaktor nuklir, penelitian kriogenik dan mendeteksi kebocoran gas. Ini digunakan untuk sifat pendinginan karena titik didihnya mendekati nol absolut. Ini membuatnya menarik untuk digunakan dalam superkonduktor. Helium juga digunakan untuk memberi tekanan pada roket dan pesawat ruang angkasa lainnya. Itu juga digunakan sebagai agen transfer panas.
Dalam dunia kedokteran, kadang-kadang helium digunakan untuk membantu pasien dengan masalah paru-paru seperti jalan napas yang tersumbat, asma dan COPD. Helium memungkinkan penetrasi gas yang lebih baik ke alveoli distal di paru-paru, sehingga digunakan untuk ventilasi paru bila diperlukan secara medis. Helium juga digunakan untuk pengujian fungsi paru. Helium juga digunakan dalam beberapa operasi laparoskopi, bukan karbon monoksida. Helium kadang-kadang digunakan sebagai label untuk pencitraan. Kadang-kadang helium digunakan untuk operasi jantung terbuka, dicampur dengan oksigen dan digunakan sebagai kabut untuk paru-paru. Helium juga digunakan untuk mendinginkan magnet superkonduktor pada pemindai MRI. Monitor radiasi juga menggunakan helium.
Tahukah Anda bahwa helium penting bagi penyelam? Helium menggantikan nitrogen dalam campuran gas selam, sehingga penyelam bisa masuk lebih dalam di bawah air tanpa efek sistem saraf pusat negatif. Tanpa campuran ini, penyelam dapat menderita efek tekanan dengan kondisi yang disebut "tikungan."
Ada banyak kegunaan helium secara ilmiah. Large Hadron Collider menggunakan helium untuk tujuan pendinginan. Helium digunakan untuk menemukan boson Higgs, sebuah terobosan besar dalam fisika. Ini digunakan dalam spektrometer resonansi magnetik nuklir. Superkonduktor hanya dapat berfungsi jika dikelilingi oleh helium yang sangat dingin, dan helium telah digunakan dalam industri luar angkasa untuk pendinginan instrumen satelit dan pendingin bahan bakar untuk pesawat ruang angkasa. Ahli meteorologi menggunakan balon cuaca yang diisi helium untuk pengamatan cuaca. Memindai mikroskop elektron kadang-kadang menggunakan helium untuk resolusi gambar yang lebih baik.
Helium juga memainkan peran penting dalam keselamatan kendaraan. Ini digunakan untuk mengisi airbag jika kendaraan menabrak.
Helium disimpan dan dikirim dalam bentuk cair, dan sangat dingin. Kurangnya reaktivitas membuatnya ideal untuk lingkungan pelindung. Jangan pernah menangani helium secara langsung. Sangat dingin sehingga bisa menyebabkan radang dingin yang berbahaya.
Di mana Helium Ditemukan dalam Kehidupan Sehari-hari?
Anda dapat menemukan helium yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari dalam berbagai bentuk. Ini digunakan sebagai agen pengangkat, dalam balon pesta, dalam campuran menyelam dan serat optik. Tukang las menggunakan helium untuk busur pengelasan dalam konstruksi. Dokter dan ahli bedah menggunakan helium untuk membantu pasien dengan prosedur paru-paru dan jantung. Ketika Anda mengunjungi toko kelontong, dan belanjaan Anda dipindai, Anda mungkin mengamati laser helium-neon. Jika Anda pernah melihat balon udara melayang di atas kepala, Anda bisa yakin itu dipegang tinggi-tinggi oleh helium. Lihat apakah Anda dapat menemukan penggunaan helium dalam kehidupan sehari-hari saat menjalani hari Anda.
Apakah Helium adalah Gas Peledak?
Helium bukan gas yang mudah meledak. Itu diklasifikasikan sebagai tidak mudah terbakar, yang berarti helium tidak dapat terbakar. Ini sangat dingin dalam bentuk cair, sangat dingin sehingga membekukan gas lain. Namun, jika wadahnya terkena panas, wadah itu sendiri bisa pecah. Helium cair dapat mendidih dengan keras ketika ditempatkan di dalam air, dan ini dapat menyebabkan tekanan besar di dalam wadah, meningkatkan risiko bahwa wadah bisa meledak dari tekanan. Tetapi dengan sendirinya, helium tidak akan meledak.
Apa Konsekuensi Menghirup Helium?
Anda mungkin pernah mendengar suara lucu dari seseorang yang menghirup helium dari balon. Breathing helium mengubah nada suara manusia, membuatnya jauh lebih tinggi, melengking dan kartun. Masalah dengan melakukan ini adalah ketika Anda menghirup helium dari balon, Anda tidak bernapas di udara. Tubuh manusia perlu menghirup udara agar berfungsi dengan baik, dan untuk mendapatkan oksigen di tempat yang dibutuhkan di otak dan tubuh. Bahkan menghirup helium dalam jumlah kecil dapat menyebabkan pusing. Tetapi itu juga dapat menyebabkan hilangnya kesadaran dan menyebabkan mati lemas. Pernafasan helium yang berkelanjutan bahkan dapat menyebabkan kematian oleh anoxia, yang berarti kelaparan oksigen dari tubuh.