Helio (He)

 

           

Helio
Elemento químico de número atómico 2, símbolo "He" y peso atómico estándar de 4,0026. Pertenece al grupo 18 de la tabla periódica de los elementos, ya que al tener el nivel de energía completo presenta las propiedades de un gas noble. Es decir, es inerte (no reacciona) y al igual que estos, es un gas monoatómico incoloro e inodoro que cuenta con el menor punto de ebullición de todos los elementos químicos y solo puede ser licuado bajo presiones muy grandes y no puede ser congelado.

El helio es el segundo elemento más abundante del universo conocido tras el hidrógeno y constituye alrededor del 23% de la masa bariónica del universo. La mayor parte del helio se formó durante la nucleosíntesis del Big Bang, en los tres primeros minutos después de este. De esta forma, la medición de su abundancia contribuye a los modelos cosmológicos. En las estrellas, el helio se forma por la fusión nuclear del hidrógeno en reacciones en cadena protón-protón y en el ciclo CNO, los cuales forman parte de la nucleosíntesis estelar.

El helio neutro en condiciones normales no es tóxico, no juega ningún papel biológico y se encuentra en trazas en la sangre humana. Si se inhala suficiente helio de forma tal que remplace al oxígeno necesario para la respiración, puede generar asfixia. Las precauciones que se deben de tomar para el helio usado en criogenia son similares a las del nitrógeno líquido. Su temperatura extremadamente baja puede causar quemaduras por congelación y la tasa de expansión de líquido a gas puede causar explosiones si no se utilizan mecanismos de liberación de presión.

Industrialmente se usa en criogenia (siendo su principal uso, lo que representa alrededor de un 28% de la producción mundial), en la refrigeración de imanes superconductores. Entre estos usos, la aplicación más importante es en los escáneres de resonancia magnética.

Otros usos menos frecuentes, aunque popularmente conocidos, son el llenado de globos y dirigibles, o su empleo como componente de las mezclas de aire usadas en el buceo a gran profundidad.

El helio es el segundo elemento más ligero y el segundo más abundante en el universo observable, constituyendo el 24% de la masa de los elementos presentes en nuestra galaxia. Esta abundancia se encuentra en proporciones similares en el Sol y en Júpiter.

Características principales

A pesar de que la configuración electrónica del helio es 1s², no figura en el grupo 2 de la tabla periódica de los elementos, junto al hidrógeno en el bloque s, sino que se coloca en el grupo 18 del bloque p, ya que al tener el nivel de energía completo presenta las propiedades de un gas noble.

Abundancia natural

El helio es el segundo elemento más abundante del universo conocido tras el hidrógeno y constituye alrededor del 23% de la masa bariónica del universo.28 La mayor parte del helio se formó durante la nucleosíntesis del Big Bang, en los tres primeros minutos después de este. De esta forma, la medición de su abundancia contribuye a los modelos cosmológicos. En las estrellas, el helio se forma por la fusión nuclear del hidrógeno en reacciones en cadena protón-protón y en el ciclo CNO, los cuales forman parte de la nucleosíntesis estelar.

Aplicaciones

El helio es más ligero que el aire y a diferencia del hidrógeno no es inflamable, siendo además su poder ascensional un 8% menor que el de este, por lo que se emplea como gas de relleno en globos y zepelines publicitarios, de investigación atmosférica e incluso para realizar reconocimientos militares.

Aún siendo la anterior la principal, el helio tiene más aplicaciones:

• Las mezclas de helio-oxígeno se emplean en la inmersión a gran profundidad, ya que el helio es inerte, menos soluble en la sangre que el nitrógeno y se difunde 2,5 veces más deprisa que este, todo lo cual reduce el tiempo requerido para la descompresión. Sin embargo, esta última debe comenzar a mayor profundidad, disminuyendo el riesgo de narcosis (“borrachera de las profundidades”).
• Por su bajo punto de licuefacción y evaporación puede utilizarse como refrigerante en aplicaciones a temperatura extremadamente baja, como en imanes superconductores e investigación criogénica a temperaturas próximas al cero absoluto.
• En cromatografía de gases se usa como gas portador inerte.
• La atmósfera inerte de helio se emplea en la soldadura por arco y en la fabricación de cristales de silicio y germanio, así como para presurizar combustibles líquidos de cohetes.
• En túneles de viento supersónicos.
• Como agente refrigerante en reactores nucleares.
• El helio líquido encuentra cada vez mayor uso en las aplicaciones médicas de la imagen por resonancia magnética (RMI).
• Se utiliza en equipos láser como uno de los gases más comunes, principalmente la mezcla helio-neón.

El Dios Helio

1868 es el año que marcó el comienzo de la historia del helio. Independientemente uno de otro, un astrónomo francés, Pierre Jules Cesar Janssen y un astrónomo inglés, Sir Joseph Lockyer, identificaron en forma simultánea un elemento antes no conocido en el espectro solar.

Lockyer propuso nombrar a esta nueva sustancia helio, por Helios, el dios griego del Sol. Sin embargo, no fue hasta 1895 que la existencia de este nuevo elemento se pudo probar cuando Sir William Ramsey, un químico escocés, descubrió helio en minerales de uranio en la Tierra y luego en la atmósfera.