Sejarah
(Yunani helios= matahari).
Janssen menemukan bukti keberadaan helium pada saat gerhana matahari total
tahun 1868 ketika dia mendeteksi sebuah garis baru di spektrum sinar matahari. Lockyer dan Frankland menyarankan
pemberian nama helium untuk unsur baru tersebut. Pada tahun 1895, Ramsay
menemukan helium di mineral cleveite uranium.
Pada saat yang bersamaan kimiawan Swedia Cleve dan Langlet menemukan helium di
cleveite. Rutherford dan Roys pada tahun 1907 menunjukkan bahwa
partikel-partikel alpha tidak lain adalah nukleus helium.
Sumber
Helium merupakan elemen kedua terbanyak di alam semesta. Helium diproses
dari gas alam, karena banyak gas alam yang mengandung gas helium.
Secara spektroskopik helium telah dideteksi keberadaannya di
bintang-bintang, terutama di bintang yang panas. Helium juga merupakan komponen
penting dalam reaksi proton-proton dan siklus karbon yang memberikan bahan
bakar matahari dan bintang-bintang lainnya.
Pemfusian hidrogen menjadi helium menghasilkan energi yang luar biasa dan
merupakan proses yang dapat membuat matahari bersinar secara terus-menerus.
Kadar helium di udara sekitar 1 dalam 200,000. Walau banyak terdapat dalam
berbagai mineral radioaktif sebagai produk-produk radiasi, sebagian besar
pasokan helium untuk Amerika Serikat terdapat di sumur-sumur minyak Texas,
Oklahoma, dan Kansas. Di luar AS, pabrik ekstraksi helium hanya terdapat di
Polandia, Rusia dan di India (data tahun 1984).
Sifat-sifat
Helium memiliki titik lebur paling rendah di antara unsur-unsur dan banyak
digunakan dalam riset suhu rendah (cyrogenic) karena
titik leburnya dekat dengan 0 derajat Kelvin. Juga, unsur ini sangat vital
untuk penelitian superkonduktor.
Dengan menggunakan helium cair, Kurti dkk. beserta yang lainnya telah
berhasil mencapai suhu beberapa mikrokelvin dengan proses adiabatic demagnitization nukleus tembaga.
Helium memiliki sifat-sifat unik lainnya,
yaitu sebagai satu-satunya benda cair yang tidak bisa diubah bentuknya menjadi
benda padat hanya dengan menurunkan suhu. Unsur ini tetap dalam bentuknya yang
cair sampai 0 derajat Kelvin pada tekanan normal, tetapi akan segera berbentuk
padat jika tekanan udara dinaikkan. 3He dan 4He dalam bentuk padat sangat
menarik karena keduanya dapat berubah volume sampai 30% dengan cara memberikan
tekanan udara.
Specifikasi panas helium sangat tinggi.
Berat jenis gas helium pada titik didih normal juga sangat tinggi.
Molekul-molekul gasnya mengembang dengan cepat ketika dipanaskan ke suhu
ruangan. Sebuah bejana yang diisi dengan gas helium pada 5 dan 10 Kelvin harus
diperlakukan seakan-akan berisikan helium cair karena perubahan tekanan yang
tinggi yang berasal dari pemanasan gas ke suhu ruangan.
Secara normal, helium memiliki 0 valensi,
tapi ia juga memiliki tendensi untuk menggabungkan diri dengan unsur-unsur
lainnya. Cara membuat helium difluorida telah dipelajari dan senyawa HeNe dan
ion-ion He+ dan He+ + juga telah diteliti.
Sifat-sifat Fisika
·
Simbol: He
·
Radius Atom: 0 Å
·
Volume Atom: 32.8 cm3/mol
·
Massa
Atom: 4.0026
·
Titik Didih: 4.216 K
·
Radius Kovalensi: 0.93 Å
·
Struktur Kristal: Heksagonal
·
Massa
Jenis: 0.1785 g/cm3
·
Konduktivitas
Listrik: 0 x 106 ohm-1cm-1
·
Elektronegativitas: 0
·
Konfigurasi Elektron: 1s2
·
Formasi Entalpi: 0.021 kJ/mol
·
Konduktivitas Panas: 0.152 Wm-1K-1
·
Potensial Ionisasi: 24.587 V
·
Titik Lebur: 0.95 K
·
Bilangan Oksidasi: n/a
·
Kapasitas Panas: 5.193 Jg-1K-1
·
Entalpi Penguapan: 0.084 kJ/mol
Isotop-isotop
Ada 7
isotop helium yang diketahui: helium cair (He-4) yang muncul dalam dua bentuk:
He-4I dan He-4II dengan titik transisi pada 2.174K. He-4I (di atas suhu ini)
adalah cair, tetapi He-4II (di bawah suhu tersebut) sangat berbeda dari
bahan-bahan kimia lainnya. Helium mengembang ketika didinginkan, konduktivitas
kalornya sangat tinggi, dan konduksi panas atau viskositasnya tidak menuruti
peraturan-peraturan biasanya.
Kegunaan
Ø Sebagai gas pelindung dalam menumbuhkan
kristal-kristal silikon dan germanium dan dalam memproduksi titanium dan
zirkonium
Ø Sebagai agen pendingin untuk reaktor
nuklir
Ø Sebagai gas yang digunakan di lorong angin
(wind tunnels)
Campuran helium dan oksigen digunakan sebagai udara buatan untuk para
penyelam dan para pekerja lainnya yang bekerja di bawah tekanan udara tinggi.
Perbandingan antara He dan O2yang berbeda-beda
digunakan untuk kedalaman penyelam yang berbeda-beda.
Helium sangat banyak digunakan untuk mengisi balon ketimbang hidrogen yang
lebih berbahaya. Salah satu kegunaan helium yang lain adalah untuk menekan
bahan bakar cair roket. Roket
Saturn, seperti yang digunakan pada misi-misi Apollo, memerlukan sekitar 13
juta kaki kubik He.
Helium cair yang digunakan di Magnetic Resonance Imaging (MRI)
tetap bertambah jumlahnya, sejalan dengan ditemukannya banyak kegunaan mesin
ini di bidang kesehatan.
Helium juga digunakan untuk balon-balon raksasa yang memasang berbagai
iklan perusahaan-perusahaan besar, termasuk Goodyear. Aplikasi lainnya sedang
dikembangkan oleh militer AS adalah untuk mendeteksi peluru-peluru misil yang
terbang rendah. Badan Antariksa AS NASA juga menggunakan balon-balon berisi gas
helium untuk mengambil sampel atmosfer di Antartika untuk menyelidiki penyebab
menipisnya lapisan ozon.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar