المقدمة:
غاز الهيليوم هو عنصر كيميائي عديم اللون والرائحة والطعم، له الرمز He والرقم الذري 2. وهو ثاني أخف عنصر بعد الهيدروجين، وأخف غاز نبيل. تم اكتشاف الهيليوم لأول مرة في عام 1868 من قبل عالم الفلك الفرنسي جول جانسين خلال كسوف شمسي كلي.
1- خصائص غاز الهيليوم:
غاز الهيليوم هو غاز نادر عديم اللون والرائحة والطعم.
هو أخف غاز نبيل وأخف عنصر ثاني بعد الهيدروجين.
الهيليوم له درجة غليان منخفضة للغاية تبلغ -268.9 درجة مئوية (-452 درجة فهرنهايت).
وهو غاز غير قابل للاشتعال وغير سام.
2- استخدامات غاز الهيليوم:
يستخدم الهيليوم في المناطيد والبالونات لأنه أخف من الهواء.
يستخدم في غوص السكوبا لأنه أقل ذوبانًا في الدم من النيتروجين، وبالتالي يقلل من خطر الإصابة بمرض تخفيف الضغط.
يستخدم في أجهزة الرنين المغناطيسي (MRI) لأنه لا يتداخل مع المجال المغناطيسي.
يستخدم في الألياف البصرية لأنه يمكن استخدامه لإنشاء مؤشرات الانكسار المختلفة.
3- مصادر غاز الهيليوم:
المصدر الرئيسي لغاز الهيليوم هو الغاز الطبيعي، حيث يوجد الهيليوم بتركيزات تتراوح من 0.5 إلى 7 في المائة.
يوجد الهيليوم أيضًا في الهواء بتركيز منخفض للغاية يبلغ حوالي 5 أجزاء في المليون.
يمكن أيضًا إنتاج الهيليوم عن طريق التحلل الإشعاعي لبعض العناصر المشعة، مثل اليورانيوم والثوريوم.
4- إنتاج غاز الهيليوم:
يتم إنتاج الهيليوم عن طريق فصل عن غاز الطبيعي.
تتم عملية الفصل عن طريق التبريد والتقطير التجزيئي.
يتم تسييل غاز الطبيعي أولاً، ثم يتم فصله عن طريق التقطير التجزيئي إلى مكوناته المختلفة، بما في ذلك الهيليوم.
5- احتياطيات غاز الهيليوم:
احتياطيات غاز الهيليوم محدودة، حيث تقدر الاحتياطيات العالمية المؤكدة بحوالي 33 تريليون قدم مكعب.
توجد أكبر احتياطيات للهيليوم في الولايات المتحدة وروسيا وقطر والجزائر.
يقدر الطلب العالمي على الهيليوم بحوالي 6 مليارات قدم مكعب سنويًا.
6- مستقبل غاز الهيليوم:
إن مستقبل غاز الهيليوم غير مؤكد، حيث أن الاحتياطيات العالمية محدودة والطلب العالمي على الهيليوم مرتفع.
هناك جهود جارية لتطوير تقنيات جديدة لإنتاج الهيليوم، بما في ذلك استخراج الهيليوم من الهواء واستخراج الهيليوم من الصخور.
ومع ذلك، فإن هذه التقنيات لا تزال في مراحلها الأولى من التطوير، ومن غير الواضح ما إذا كانت ستكون قادرة على تلبية الطلب العالمي المتزايد على الهيليوم.
الخلاصة:
غاز الهيليوم هو عنصر كيميائي نادر له العديد من الاستخدامات المهمة. ومع ذلك، فإن احتياطيات الهيليوم العالمية محدودة والطلب العالمي على الهيليوم مرتفع. هناك جهود جارية لتطوير تقنيات جديدة لإنتاج الهيليوم، ولكن من غير الواضح ما إذا كانت هذه التقنيات ستكون قادرة على تلبية الطلب العالمي المتزايد على الهيليوم.