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Elio

Proprietà e caratteristiche dell'elio

Il gas nobile elio (il cui nome deriva da Helios il dio greco del sole), venne scoperto nel 1868 da J.N. Lockyer esaminando allo spettroscopio la luce proveniente dal sole durante un'eclissi; in seguito osservato (alla fine del XIX secolo) in gas occlusi in vari minerali di uranio e infine isolato dall'aria.

Nel 1908, il fisico olandese H. Kamerlingh Onnes si guadagnò il premio Nobel (istituito dal chimico svedese Alfred Nobel) per aver ottenuto l' elio liquido raffreddandolo a 0,9 K. 18 anni più tardi, un suo studente W. H. Keesom riuscì a solidificarlo.

L'elio è un gas nobile e come gli altri elementi del gruppo, esiste solo sotto forma di atomi liberi; è estremamente raro sulla Terra: nell'atmosfera è presente nella misura del 5,3·10-4 %, mentre in molti gas naturali provenienti dal sottosuolo (idrocarburi gassosi, emanazioni vulcaniche, soffioni boraciferi) può raggiungere l'1%.

È inoltre uno dei principali costituenti del Sole (41%) e di molte altre stelle. Si forma in numerose reazioni nucleari (le particelle alfa non sono altro che nuclei di elio) e compare, sotto forma del rarissimo isotopo di massa 3 (3He), nell'evoluzione radioattiva del trizio, l'isotopo pesante dell'idrogeno.

Alla temperatura di 0°C e alla pressione di 1 atm la densità dell'elio vale 0,1784 kg/m3.

Caratteristiche dell'elio

Data la sua struttura elettronica completa, la sua elevata energia di ionizzazione e la bassa affinità elettronica, nonché l'elevata energia di promozione di un elettrone (dal livello 1s al 2s), l'elio risulta l'elemento chimicamente più inerte, pertanto a differenza di altri gas nobili più pesanti (kripton, xenon e radon), non se ne conosce con certezza alcun composto con altri elementi.

Utilizzo dell'elio

Dato che l'elio è il gas più leggero e non è infiammabile, viene utilizzato per il riempimento di palloni sonda e aerostati; data la sua bassissima solubilità nei fluidi del corpo umano, miscelato con l'ossigeno viene utilizzato come gas di respirazione per le immersioni subacquee; viene ridotto così il pericolo di embolie. Viene anche utilizzato per creare una atmosfera inerte nelle saldature ad arco elettrico (saldature TIG) e negli impianti nucleari.

Metodo di produzione dell'elio

Viene prodotto per distillazione frazionata dai gas naturali. Solitamente viene commercializzato allo stato gassoso compresso in bombole; su larga scala viene trasportato in serbatoi coibentati dopo essere stato sottoposto a liquefazione.

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