¿Qué es el Helio?
El helio es un elemento gaseoso noble de número atómico 2 situado en el grupo 1 de la tabla periódica.
Su fórmula química es He con un peso atómico de 4,002602 y una densidad de 0,1786 g/L. Tiene un punto de fusión muy bajo de -272,20°C y un punto de ebullición de -268,93°C. Se utiliza mucho en la industria porque es químicamente muy estable y es el segundo gas más ligero después del hidrógeno.
Usos del Helio
Los principales usos del helio son los siguientes.
1. Como Gas Flotante para Globos y Dirigibles
El helio es muy ligero y se utiliza como gas de flotación para globos y dirigibles. Dado que es inerte, más seguro que el hidrógeno y presenta un menor riesgo de explosión, en muchos países está permitido su uso en lugares públicos.
2. Fabricación de Semiconductores
La limpieza es un proceso muy importante en la fabricación de semiconductores. Puede mejorar la calidad de los semiconductores eliminando las impurezas microscópicas y los contaminantes generados durante el proceso de fabricación. Puede utilizarse como gas de limpieza. En concreto, se utiliza para eliminar impurezas diminutas de las superficies. El helio líquido también se utiliza mucho en la fabricación de semiconductores, donde a veces es necesario el procesamiento a temperaturas criogénicas.
3. Refrigerante
El helio líquido se utiliza para refrigerar superconductores. El helio líquido es un refrigerante muy importante porque los superconductores sólo son eficaces a temperaturas muy bajas. También se utiliza en aplicaciones médicas como la resonancia magnética.
4. Pruebas de Estanqueidad
En las pruebas de fugas, se inyecta helio en el objeto de prueba y se detecta la fuga de gas helio para identificar el punto de fuga dentro del objeto de prueba. Como la cantidad de helio contenida en el aire es muy baja, se puede suprimir el ruido de fondo.
Existen dos métodos para la detección de fugas utilizando helio: un método, denominado método del espectrómetro de masas de helio, inyecta helio en el objeto sometido a prueba y utiliza un espectrómetro de masas para detectar el helio. El otro método, denominado método de prueba de fugas de helio, consiste en sellar el objeto de prueba y dejar escapar helio al exterior mientras se detectan las fugas de helio en el interior del objeto de prueba.
5. Fibra Óptica
Las fibras ópticas están hechas de finas fibras de vidrio. Al fabricar fibras ópticas, es necesario crear una parte central para transmitir la luz dentro de la fibra. Para crear este centro, se utilizan gases de gran pureza. El helio es un gas muy puro. El helio es un gas muy puro y es ideal para crear la parte central dentro de la fibra.
6. Soldadura
Para soldar metales por arco se utilizan gases inertes como el helio y el argón. El suministro de gas helio a la zona de soldadura inhibe las reacciones químicas entre el metal fundido y el oxígeno y el nitrógeno presentes en el aire, lo que da como resultado una soldadura de alta calidad.
7. Análisis
El helio se utiliza en análisis químicos. Por ejemplo, el helio se utiliza como gas portador en la cromatografía de gases.
Los microscopios de iones de helio son instrumentos que utilizan un haz de iones de helio para obtener imágenes de alta resolución. Los microscopios de iones de helio se caracterizan por una mayor resolución y un menor daño superficial que los microscopios electrónicos convencionales.
Propiedades del Helio
El helio es el más ligero de los gases nobles y tiene un punto de ebullición y fusión muy bajos. Por este motivo, el helio existe como gas a temperatura y presión ambiente, y el helio líquido debe procesarse a temperaturas muy bajas para obtenerlo. El helio líquido tiene una conductividad térmica muy alta.
El helio es un elemento muy inerte y tiene muy poca reactividad química. Por tanto, puede utilizarse como gas inerte.
Más Información sobre el Helio
El Helio en la Atmósfera
El helio sólo está presente en la atmósfera en un 0,0005% en volumen, pero se encuentra en grandes cantidades en el gas natural de algunas regiones, como Estados Unidos. La separación y purificación de ese gas natural es el principal método de producción. Como el contenido de helio en la atmósfera es insignificante, no es posible industrialmente separar el helio del aire del mismo modo que se hace con el nitrógeno o el oxígeno.