*شیمی دهم فصل دوم*
چرا از گاز هلیم در کپسولهای غواصی استفاده می شود؟
کپسول تنفسی غواصان مخلوطی از 80 درصد هلیم و 20 درصد اکسیژن است که به عنوان یک فضای مصنوعی برای غواصان در اعماق دریا و کار در شرایط فشار زیاد استفاده می شود. هلیم به عنوان گاز غواصی در اعماق آب زیر 30 متر با توجه به حلالیت بسیار کم آن در آب و خون كاربرد دارد. خطرناک ترین گاز موجود در هوای فشرده ای که غواص تنفس می کند، نیتروژن است. غلظت زیاد نیتروژن حل شده در خون ممکن است سبب تخدیر نیتروژنی شود. در این شرایط، غواص احساس شادی می کند، جهت یابی خود را از دست می دهد و ممکن است دچار ترس و اضطراب بی مورد شود. وقتی غواص بالا می آید، فشار کاهش می یابد و نیتروژن از محلول خارج می شود. اگر غواص با سرعت زیاد به سطح آب بیاید، نیتروژن حل شده فرصت کافی برای رسیدن به شش ها و خارج شدن پیدا نمی کند، بلکه در رگ های خونی و نسوج عصبی بدن، حباب نیتروژن تشکیل می شود. این حباب ها ممکن است موجب فلج، تشنج و خمیدگی شوند.
استفاده از هلیم علاوه بر رقیق كردن اكسیژن كه سبب تسهیل و آسان شدن تنفس می شود، سبب سبک شدن كپسول ها شده و غواص را در حمل كپسول و بالا آمدن یاری می كند. زیرا چگالی هلیم بسیار اندک می باشد. چگالی بسیار پایین هلیم سبب می شود كه غواصان در كپسول های خود عمدتاً از آن استفاده كنند تا به راحتی سبک شده، بر روی آب بیایند.
اما اینکه غواص ها به هنگام استفاده از هلیم در داخل محفظه احساس سرما می کنند، به این دلیل است که هلیم دارای پایین ترین نقطه ذوب و جوش در میان عناصر است که این خصوصیت، هلیم را به خنک کننده ای ایده آل برای مقاصدی که دمای بسیار پایین نیاز دارند تبدیل می کند. همچنین ظرفیت گرمایی ویژه گاز هلیم بسیار زیاد است و برای افزایش دما، نیاز به گرفتن گرمای زیادی از اطراف دارد . به همین دلیل به راحتی گرما را از محیط اطراف جذب کرده و سبب ایجاد سرما می شود.
چرا از گاز هلیم در کپسولهای غواصی استفاده می شود؟
کپسول تنفسی غواصان مخلوطی از 80 درصد هلیم و 20 درصد اکسیژن است که به عنوان یک فضای مصنوعی برای غواصان در اعماق دریا و کار در شرایط فشار زیاد استفاده می شود. هلیم به عنوان گاز غواصی در اعماق آب زیر 30 متر با توجه به حلالیت بسیار کم آن در آب و خون كاربرد دارد. خطرناک ترین گاز موجود در هوای فشرده ای که غواص تنفس می کند، نیتروژن است. غلظت زیاد نیتروژن حل شده در خون ممکن است سبب تخدیر نیتروژنی شود. در این شرایط، غواص احساس شادی می کند، جهت یابی خود را از دست می دهد و ممکن است دچار ترس و اضطراب بی مورد شود. وقتی غواص بالا می آید، فشار کاهش می یابد و نیتروژن از محلول خارج می شود. اگر غواص با سرعت زیاد به سطح آب بیاید، نیتروژن حل شده فرصت کافی برای رسیدن به شش ها و خارج شدن پیدا نمی کند، بلکه در رگ های خونی و نسوج عصبی بدن، حباب نیتروژن تشکیل می شود. این حباب ها ممکن است موجب فلج، تشنج و خمیدگی شوند.
استفاده از هلیم علاوه بر رقیق كردن اكسیژن كه سبب تسهیل و آسان شدن تنفس می شود، سبب سبک شدن كپسول ها شده و غواص را در حمل كپسول و بالا آمدن یاری می كند. زیرا چگالی هلیم بسیار اندک می باشد. چگالی بسیار پایین هلیم سبب می شود كه غواصان در كپسول های خود عمدتاً از آن استفاده كنند تا به راحتی سبک شده، بر روی آب بیایند.
اما اینکه غواص ها به هنگام استفاده از هلیم در داخل محفظه احساس سرما می کنند، به این دلیل است که هلیم دارای پایین ترین نقطه ذوب و جوش در میان عناصر است که این خصوصیت، هلیم را به خنک کننده ای ایده آل برای مقاصدی که دمای بسیار پایین نیاز دارند تبدیل می کند. همچنین ظرفیت گرمایی ویژه گاز هلیم بسیار زیاد است و برای افزایش دما، نیاز به گرفتن گرمای زیادی از اطراف دارد . به همین دلیل به راحتی گرما را از محیط اطراف جذب کرده و سبب ایجاد سرما می شود.
