Pengertian Helium, Sifat, Unsur, dan Kegunaannya dalam Keseharian

Helium adalah salah satu arti kimia unsur dasar. Helium merupakan salah satu elemen paling melimpah di alam semesta, sebagian besar berada di luar atmosfer bumi. Berdasarkan perspektif mekanika kuantum, helium adalah bagian atom paling sederhana kedua yang dimodelkan, setelah atom ikatan hidrogen. Dalam keadaan aslinya, helium adalah gas tak berwarna yang dikenal dengan kepadatan rendah dan reaktivitas kimianya yang rendah.

Atas dasar itulah helium mungkin paling dikenal sebagai pengganti hidrogen yang tidak mudah terbakar untuk memberikan daya angkat pada balon udara dan balon. Karena sifatnya yang inert secara kimiawi, ini juga digunakan sebagai pelindung gas dalam pengelasan busur robotik dan sebagai atmosfer non-reaktif untuk menumbuhkan kristal silikon dan germanium yang digunakan untuk membuat perangkat semikonduktor elektronik.

Helium

Helium yang juga disimbolkan dengan He ialah unsur kimia, gas inert yang termasuk dalam Golongan 18 (gas mulia) dari tabel periodik. Penemu helium di atmosfer gas yang mengelilingi Matahari adalah astronom Prancis Pierre Janssen.

Ia melakukan deteksi terhadap garis kuning cerah pada spektrum kromosfer matahari ketika terjadinya gerhana tahun 1868; garis tersebut awalnya diasumsikan mewakili unsur natrium. Pada tahun yang sama astronom Inggris Joseph Norman Lockyer mengamati garis kuning dalam spektrum matahari yang tidak sesuai dengan garis D₁ dan D₂ natrium yang diketahui, dan dia menamakannya garis D₃.

Lockyer menyimpulkan bahwa garis D₃ disebabkan oleh unsur di Matahari yang tidak dikenal di Bumi; ia dan ahli kimia Edward Frankland menggunakan kata Yunani untuk matahari, hēlios, dalam menamai unsur tersebut.

Ahli kimia Inggris Sir William Ramsay menemukan keberadaan helium di Bumi pada tahun 1895. Ramsay memperoleh sampel mineral cleveite yang mengandung uranium, dan, setelah menyelidiki gas yang dihasilkan dengan memanaskan sampel.

Ia menemukan bahwa garis kuning cerah yang unik di spektrum yang cocok dengan garis D3 yang diamati dalam spektrum Matahari; unsur baru helium dengan demikian diidentifikasi secara meyakinkan. Tahun 1903, Ramsay dan Frederick Soddy membuat ketentuan lebih lanjut bahwa helium merupakan produk dari disintegrasi spontan zat radioaktif.

Pengertian Helium

Helium merupakan bagian dari kelompok unsur kimia yang disebut gas mulia, lima lainnya yang terjadi secara alami adalah neon, argon, kripton, xenon dan radon. Dalam kondisi normal, jenis unsur kimia tersebut memiliki sifat yang sama, termasuk kecil kemungkinannya untuk berpartisipasi dalam reaksi kimia karena kulit terluar elektronnya penuh. Helium adalah unsur paling reaktif kedua setelah neon.

Pengertian Helium Menurut Para Ahli

Adapun definisi helium menurut para ahli, antara lain:

1. Cambridge Dictionary, Definisi helium adalah unsur kimia yaitu gas yang lebih ringan dari udara, yang tidak akan terbakar dan digunakan dalam balon, kapal udara, dan beberapa jenis lampu.
2. Merriam Webster, Arti helium adalah unsur kimia dari kelompok gas mulia yang ditemukan terutama di gas alam dan digunakan terutama untuk menggembungkan kapal udara dan balon, sebagai pendingin untuk superkonduktor, dan sebagai komponen atmosfer lembam (seperti dalam pengelasan).
3. Your Dictionary, Pengertian helium adalah unsur kimia tak berwarna dan tak berbau, salah satu gas mulia, memiliki rumus titik didih dan titik leleh terendah yang diketahui. Sehinggadalam hal ini dipergunakan dalam pekerjaan bersuhu rendah, sebagai pengencer oksigen, dalam sistem pernapasan laut dalam, untuk menggembungkan balon.

Sifat Helium

Beberapa sifat atau karakteristik helium yang perlu kita ketahui diantaranya yaitu:

1. Fisik

Gas helium tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak berasa. Helium mempunyai sejumlah sifat yang tidak biasa, misalnya mempunyai titik didih terendah dari semua elemen, yaitu -268,9 ° C (-452,0 ° F).

Titik didih gas merupakan suhu ketika gas berubah menjadi cairan. Titik beku helium adalah -272,2 ° C (-458,0 ° F). Helium adalah satu-satunya gas yang tidak dapat dibuat menjadi padat hanya dengan menurunkan suhunya. Juga perlu untuk meningkatkan tekanan pada gas agar menjadi padat.

Pada suhu sekitar -271 ° C (-456 ° F), helium mengalami perubahan yang tidak biasa. Itu tetap cairan, tapi cairan dengan sifat aneh. Superfluiditas adalah salah satu sifat ini. Bentuk helium sangat berbeda sehingga diberi nama yang berbeda. Di atas -271 ° C, helium cair disebut helium I; di bawah suhu tersebut disebut helium II.

2. Kimiawi

Helium benar-benar lembam. Itu tidak membentuk senyawa atau bereaksi dengan unsur lain. Sifat kimia lainnya dari helium, diantaranya yaitu:

1. Konfigurasi Elektron: 1s2
2. Energi Ionisasi Pertama 2372,3 kilojoule/mol
3. Energi Ionisasi Kedua 5250,5 kilojoule/mol
4. Van der Waals Radius 140 pikometer
5. Entalpi Fusion 0,0138 kilojoule/mol

Unsur Helium

Atom adalah bahan penyusun yang sangat kecil dari semua materi, dan mengandung bagian yang lebih kecil lagi yang disebut proton, neutron, dan elektron. Dalam hal ini helium adalah jumlah proton di pusat, atau inti atom, yang membuat setiap jenis atom unik.

Helium adalah suatu unsur yang artinya terbuat dari hanya satu jenis atom, yaitu atom helium. Dalam teori atom helium selalu memiliki masing-masing dua proton, dan mengubah jumlah protonnya akan menjadikannya elemen yang berbeda sama sekali. Adapun istilah unsur bisa diartikan sebagai zat murni yang tidak dapat dipecah lebih jauh.

Karena setiap atom helium selalu memiliki dua proton, nomor atom helium adalah dua. Unsur disusun berdasarkan tabel periodik unsur berdasarkan nomor atomnya. Ini menempatkan helium di sudut paling kanan tabel periodik, kedua setelah hidrogen.

Dua isotop helium terbentuk secara alami, helium-3 dan helium-4. Isotop adalah dua atau lebih bentuk suatu unsur. Isotop berbeda satu sama lain menurut nomor massanya. Angka yang tertulis di sebelah kanan nama elemen adalah nomor massa.

Nomor massa mewakili jumlah proton ditambah neutron dalam inti atom suatu unsur. Jumlah proton menentukan unsur, tetapi jumlah neutron dalam atom salah satu unsur dapat bervariasi. Setiap variasi adalah isotop.

Tiga isotop radioaktif helium telah dibuat juga. Isotop radioaktif adalah isotop yang pecah dan mengeluarkan beberapa bentuk radiasi. Isotop radioaktif dihasilkan ketika partikel yang sangat kecil ditembakkan atom. Partikel-partikel tersebut menempel di atom dan mengakibataknnya menjadi radioaktif. Tak satu pun dari isotop radioaktif helium memiliki aplikasi komersial.

Kegunaan Helium Dalam Keseharian

Meskipun balon mungkin merupakan penggunaan helium yang paling terkenal, namun balon adalah bagian kecil dari semua penggunaan helium. Helium digunakan untuk banyak tujuan yang memerlukan beberapa sifat uniknya, seperti titik didih rendah, kerapatan rendah, kelarutan rendah, konduktivitas termal tinggi, atau kelembaman.

Dari total produksi helium dunia 2014 sekitar 32 juta kg (180 juta standar meter kubik) helium per tahun, penggunaan terbesar (sekitar 32% dari total tahun 2014) adalah dalam aplikasi kriogenik, yang sebagian besar melibatkan pendinginan magnet superkonduktor di pemindai MRI medis dan spektrometer NMR. Kegunaan utama lainnya adalah sistem bertekanan dan pembersihan, pengelasan, pemeliharaan atmosfer terkontrol, dan deteksi kebocoran.

Berikut ini penjelasan singkat terkait kegunaan atau manfaat helium, antara lain:

1. Atmosfer terkendali

Helium digunakan sebagai gas pelindung dalam menumbuhkan kristal silikon dan germanium, dalam produksi titanium dan zirkonium, dan dalam kromatografi gas, karena bersifat inert. Karena kelembamannya, sifat termal dan kalori yang sempurna, kecepatan suara yang tinggi, dan nilai rasio kapasitas panas yang tinggi, ini juga berguna dalam terowongan angin supersonik dan fasilitas impuls.

2. Pengelasan busur tungsten gas

Helium digunakan sebagai gas pelindung dalam proses pengelasan busur pada material yang pada suhu pengelasan terkontaminasi dan dilemahkan oleh udara atau nitrogen.

Sejumlah gas pelindung inert digunakan dalam pengelasan busur tungsten gas, tetapi helium digunakan sebagai pengganti argon yang lebih murah terutama untuk bahan las yang memiliki konduktivitas panas lebih tinggi, seperti arti aluminium atau makna tembaga.

3. Deteksi kebocoran industri

Salah satu aplikasi industri untuk helium adalah deteksi kebocoran. Karena helium berdifusi melalui padatan tiga kali lebih cepat daripada udara, helium digunakan sebagai gas pelacak untuk mendeteksi kebocoran pada peralatan vakum tinggi (seperti tangki kriogenik) dan wadah bertekanan tinggi.

Benda yang diuji ditempatkan di sebuah ruangan, yang kemudian dievakuasi dan diisi helium. Helium yang lolos melalui kebocoran dideteksi oleh perangkat sensitif (spektrometer massa helium), bahkan pada tingkat kebocoran sekecil 10−9 mbar · L / s (10−10 Pa · m3 / s).

Prosedur pengukuran biasanya otomatis dan disebut uji integral helium. Prosedur yang lebih sederhana adalah mengisi objek yang diuji dengan helium dan secara manual mencari kebocoran dengan perangkat genggam.

Kebocoran helium melalui retakan jangan disamakan dengan perembesan gas melalui material curah. Sementara helium telah mendokumentasikan konstanta permeasi (dengan demikian laju permeasi yang dapat dihitung) melalui kacamata, keramik, dan bahan sintetis, gas inert seperti helium tidak akan menembus sebagian besar logam curah.

4. Penggunaan ilmiah

Penggunaan helium untuk keperluan ilmiah, diantaranya yaitu:

1. Mengurangi efek distorsi variasi suhu di ruang antara lensa di beberapa teleskop, karena indeks refraksi yang sangat rendah. Metode ini terutama digunakan di teleskop surya di mana tabung teleskop kedap vakum akan menjadi terlalu berat.
2. Helium adalah gas pembawa yang umum digunakan untuk kromatografi gas.
3. Umur batuan dan mineral yang mengandung uranium dan thorium dapat diperkirakan dengan mengukur tingkat helium dengan proses yang dikenal sebagai penanggalan helium.
4. Helium pada suhu rendah digunakan dalam kriogenik, dan dalam aplikasi kriogenik tertentu. Sebagai contoh aplikasi, helium cair digunakan untuk mendinginkan logam tertentu ke suhu yang sangat rendah yang diperlukan untuk superkonduktivitas, seperti pada magnet superkonduktor untuk pencitraan resonansi magnetik.

Itulah tadi artikel yang bisa kami uraikan pada segenap pembaca berkenaan dengan pengertian helium menurut para ahli, sifat, unsur, dan kegunaannya yang mudah ditemukan dalam kehidupan sehari-hari. Semoga bisa memberikan referensi.