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L'hélium est un élément chimique et un gaz noble de numéro atomique 2.
L'hélium est un gaz incolore, inodore, insipide et non réactif, extrêmement léger et le deuxième élément le plus abondant de l'univers après l'hydrogène.
L'hélium est relativement rare et est principalement obtenu à partir de gisements de gaz naturel.
Numéro CAS : 7440-59-7
Formule moléculaire : He
Poids moléculaire : 4
Numéro EINECS : 231-168-5
Synonymes : Hélium, Hélium atomique, Hélium-4, 7440-59-7, p-Hélium, O-Hélium, Hélium (USP), Hélium 4, Hélium [USP], INS NO.939, E939, INS-939, 206GF3GB41, E-939, He, DTXSID7036402, CHEBI:30217, CHEBI:33681, 71086-78-7, CHEBI:30218, CHEBI:30219, RefChem:5878, HELIUM, USP, DTXCID5016402, CHEBI:30220, CHEBI:33315, 231-168-5, 275-187-7, hélio, atome d'hélium, [He], hélium(0), EINECS 275-187-7, HSDB 553, EINECS 231-168-5, UN1046, UN1963, Élément hélium, UNII-206GF3GB41, Élément hélium, Élément : Hélium, Élément-He, Élément : He, Hélium (atomique), Hélium (élément), He (élément), Hélium comprimé, Ion hydridohélium(1+), HÉLIUM [VANDF], HÉLIUM [HSDB], HÉLIUM [FCC], HÉLIUM [WHO-DD], HÉLIUM [MI], HÉLIUM [MART.], HÉLIUM [GREEN BOOK], Hélium comprimé [UN1046] [Gaz ininflammable], SCHEMBL16770, HÉLIUM [MONOGRAPHIE EP], HÉLIUM [MONOGRAPHIE USP], Hélium, ≥ 99,995 %, Hélium, ≥ 99,999 % CHEMBL1796997, SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N, DTXSID801018818, DB09155, Hélium, Messer(R) CANGas, 99,999 %, Q560, E 939, NS00076386, D04420, Hélium, liquide réfrigéré (liquide cryogénique), Hélium comprimé [UN1046] [Gaz ininflammable], Hélium, liquide réfrigéré (liquide cryogénique) [UN1963] [Gaz ininflammable], HÉLIUM ; HYDROGÈNE ET HÉLIUM ; HYDROGÈNE-HÉLIUM ; NORME DE DÉTECTION DE FUITES LD-3 ; atomichelium ; hélium comprimé ; Principalement utilisé dans les usines de liquéfaction commerciales ; IONS D'HÉLIUM
L'hélium voit sa valeur augmenter en tant que gaz industriel spécialisé.
L'hélium appartient au groupe des gaz nobles (groupe 18) et possède une couche électronique externe complètement remplie, ce qui le rend chimiquement inerte dans des conditions normales.
Il ne forme pas facilement de composés avec d'autres éléments.
L'hélium améliore la stabilité chimique et la non-réactivité.
Physiquement, l'hélium a le point d'ébullition le plus bas de tous les éléments (−268,9°C) et ne reste liquide qu'à des températures extrêmement basses.
Il est beaucoup plus léger que l'air et peut facilement s'échapper de l'atmosphère terrestre pour se retrouver dans l'espace.
Cela améliore son utilité dans les applications de levage et cryogéniques.
Sur le plan fonctionnel, l'hélium est principalement utilisé comme gaz de levage, fluide cryogénique, gaz de protection et agent de pressurisation, en raison de sa faible densité, de son inertie et de sa capacité à rester liquide à très basse température.
Elle joue un rôle crucial dans les technologies scientifiques et industrielles.
Cela améliore la sécurité, les performances de refroidissement et les applications de précision.
L'hélium est un gaz rare très léger et inerte, utilisé en cryogénie, dans les ballons, les systèmes d'imagerie médicale, la recherche scientifique et les procédés industriels de haute technologie.
L'hélium est un gaz monoatomique incolore, inodore et insipide, de masse atomique 4, de densité 1,78 g par 1 à 0 °C et à une pression de 1 atmosphère, et de solubilité aqueuse de 0,97 mL pour 100 mL à 50 °C.
Le coefficient de solubilité de Bunsen (le volume, en mL, de gaz dissous dans des conditions standard par mL de liquide).
La quantité d'hélium à 38°C est de 0,0086 dans l'eau et de 0,015 dans l'huile d'olive.
Après l'hydrogène, l'hélium est l'élément le plus abondant de l'univers ; on estime que ces éléments représentent respectivement 76 % et 23 % de toute la matière de l'univers.
L'atmosphère terrestre, cependant, ne contient que 5 ppm d'hélium.
Les gaz minéraux provenant des puits présentent des concentrations plus élevées et constituent la principale source de production industrielle.
L'hélium est chimiquement très inerte ; il a une faible tendance à se combiner avec d'autres éléments tels que le fluor.
L'hélium est généralement commercialisé sous forme de gaz comprimé, la qualité USP contenant au moins 99 % d'hélium.
L'hélium est un élément chimique ; son symbole est He et son numéro atomique est 2.
C'est un gaz incolore, inodore, non toxique, inerte et monoatomique, le premier du groupe des gaz nobles dans le tableau périodique.
L'hélium possède le point d'ébullition le plus bas de tous les éléments et n'a pas de point de fusion aux pressions standard.
C'est le deuxième élément le plus léger et le deuxième plus abondant de l'univers observable, après l'hydrogène.
L'hélium représente environ 24 % de la masse élémentaire totale, soit plus de 12 fois la masse de tous les éléments plus lourds réunis.
L'abondance de l'hélium est similaire dans le Soleil et Jupiter, en raison de la très haute énergie de liaison nucléaire (par nucléon) de l'hélium-4 par rapport aux trois éléments suivants après l'hélium.
Cette énergie de liaison de l'hélium-4 explique également pourquoi il est un produit à la fois de la fusion nucléaire et de la désintégration radioactive.
L'isotope d'hélium le plus courant dans l'univers est l'hélium-4, dont la grande majorité s'est formée lors du Big Bang.
De grandes quantités d'hélium sont créées par la fusion nucléaire de l'hydrogène dans les étoiles.
L'hélium est particulièrement important dans la recherche en physique quantique, car lorsqu'il est refroidi à des températures extrêmement basses, il présente des comportements quantiques inhabituels tels que la superfluidité, où l'hélium liquide s'écoule sans friction.
Le phénomène de l'hélium est observé dans l'hélium-4 au voisinage du zéro absolu et constitue un système clé pour l'étude de la mécanique quantique à l'échelle macroscopique.
Cela permet d'améliorer la compréhension des fluides quantiques et de la physique fondamentale.
En technologie supraconductrice, l'hélium est essentiel car de nombreux matériaux supraconducteurs ne fonctionnent qu'à des températures proches du zéro absolu, qui ne peuvent être maintenues qu'à l'aide de systèmes de refroidissement à hélium liquide.
Cela rend possible des technologies comme les scanners IRM et les détecteurs de particules avancés.
Cela améliore les applications de la supraconductivité et l'imagerie médicale.
Dans la séparation industrielle des gaz, l'hélium est récupéré des gisements de gaz naturel où il est piégé en faibles concentrations, ce qui nécessite souvent des procédés complexes de séparation et de purification cryogéniques.
Ces gisements de gaz riches en hélium sont rares et géographiquement limités.
Cela améliore l'extraction des ressources et l'importance de la chaîne d'approvisionnement.
En physique spatiale et en sciences atmosphériques, l'hélium joue un rôle dans l'étude des atmosphères planétaires car il est suffisamment léger pour échapper aux champs gravitationnels au fil du temps.
C'est l'une des raisons pour lesquelles l'hydrogène et l'hélium sont rares dans l'atmosphère terrestre mais abondants dans l'univers.
Cela améliore la compréhension des sciences planétaires.
En métrologie et en étalonnage, l'hélium est utilisé comme gaz de référence dans les instruments de haute précision en raison de ses propriétés physiques connues et de son inertie.
Il permet de calibrer les spectromètres de masse, les débitmètres et les systèmes de détection de fuites.
Cela améliore la précision des mesures et les normes de laboratoire.
Point de fusion : -272,2 °C (littérature)
Point d'ébullition : -268,934 °C (littérature)
Densité : 0,1785 (0℃)
densité de vapeur : 0,14 (par rapport à l'air)
Solubilité : légèrement soluble dans l'eau ; insoluble dans l'éthanol
forme : gaz
couleur : incolore
Odeur : à 100 %, inodore
Solubilité dans l'eau : 8,61 mL/1000 g H2O (101,32 kPa, 0 °C)
Conductivité thermique : 0,1513 W/(m·K)
Merck : 13 464 500
Constante de la loi de Henry : 3,9 × 10⁻⁶ mol/(m³Pa) à 25 °C
Constante diélectrique : 1,0 (−269℃)
Stabilité : Stable ; extrêmement peu réactif.
InChI : 1S/Il
InChIKey : SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N
SOURIRES : [Il]
LogP : 0,280
L'hélium est largement utilisé dans la technologie cryogénique, notamment pour refroidir les aimants supraconducteurs dans des appareils tels que les scanners IRM et les accélérateurs de particules.
Comme elle reste liquide à des températures extrêmement basses, elle est essentielle au maintien de la supraconductivité.
L'hélium améliore l'imagerie médicale et la recherche en physique avancée.
En médecine, l'hélium est utilisé dans les appareils d'IRM pour refroidir les aimants supraconducteurs, permettant ainsi l'imagerie haute résolution du corps humain.
L'hélium est également utilisé dans les mélanges respiratoires hélium-oxygène (héliox) pour les patients souffrant de difficultés respiratoires.
Cela améliore la précision du diagnostic et le traitement respiratoire.
Dans le domaine aérospatial et de l'exploration spatiale, l'hélium est utilisé pour pressuriser les réservoirs de carburant des fusées et des engins spatiaux car il est inerte et ne réagit pas avec les carburants ou les comburants.
L'hélium assure un débit de carburant stable dans les systèmes de propulsion.
L'hélium améliore la sécurité des lancements et la fiabilité de la propulsion.
Dans les ballons et les dirigeables, l'hélium est utilisé comme gaz porteur car il est plus léger que l'air et ininflammable, contrairement à l'hydrogène.
Cela rend les applications commerciales et scientifiques des ballons beaucoup plus sûres.
L'hélium améliore la sécurité et la stabilité du levage.
Dans les systèmes de détection de fuites, on utilise l'hélium car sa petite taille atomique lui permet de s'échapper par de très petites fuites, ce qui le rend idéal pour tester les systèmes sous vide, les canalisations et les composants scellés.
La spectrométrie de masse à l'hélium est une méthode industrielle standard.
L'hélium améliore la précision de la détection et la fiabilité du système.
Dans la fabrication des semi-conducteurs, l'hélium est utilisé comme gaz de refroidissement et de transport lors des processus de production des puces, contribuant ainsi à contrôler la température et à évacuer efficacement la chaleur.
Il est également utilisé dans les systèmes de gravure plasma.
L'hélium améliore la précision et la qualité de la fabrication.
Dans les applications de soudage, l'hélium est utilisé comme gaz de protection, souvent mélangé à de l'argon, pour améliorer le transfert de chaleur et la pénétration dans des procédés de soudage spécialisés tels que le soudage de l'aluminium et de l'acier inoxydable.
L'hélium améliore la qualité et la résistance des soudures.
En recherche scientifique, l'hélium est utilisé dans des expériences de physique à basse température pour étudier le comportement quantique, la superfluidité et la supraconductivité.
L'hélium liquide permet de réaliser des expériences proches du zéro absolu.
L'hélium améliore la compréhension des principes fondamentaux de la physique.
En plongée sous-marine, l'hélium est utilisé dans les mélanges gazeux respiratoires (hélium-oxygène ou trimix) pour prévenir la narcose à l'azote et réduire la résistance respiratoire à haute pression.
L'hélium permet des plongées profondes plus sûres.
L'hélium améliore la sécurité et les performances des plongeurs.
Dans les systèmes de pressurisation industriels, l'hélium est utilisé pour pressuriser les systèmes de carburant et hydrauliques dans des environnements extrêmes car il reste inerte et stable sous pression.
L'hélium améliore la fiabilité du système dans des conditions difficiles.
Dans la fabrication des fibres optiques, l'hélium est utilisé comme gaz de refroidissement et de purge lors des processus d'étirage des fibres afin de maintenir la pureté et le contrôle thermique.
Cela permet de produire des fibres de communication de haute qualité et à faibles pertes.
L'hélium améliore les performances des télécommunications et la qualité du signal.
Dans la fabrication additive et le traitement des métaux, l'hélium est parfois utilisé en combinaison avec l'argon pour améliorer le transfert de chaleur lors du soudage ou de l'impression 3D d'alliages haute performance.
Sa conductivité thermique élevée permet de gérer la chaleur plus efficacement que l'argon seul.
L'hélium améliore la qualité des matériaux et le contrôle thermique.
Dans les applications respiratoires médicales, les mélanges hélium-oxygène (héliox) réduisent la résistance des voies respiratoires car l'hélium est beaucoup moins dense que l'air, ce qui facilite la respiration pour les patients souffrant d'obstruction des voies respiratoires.
Il est utilisé en médecine d'urgence et en soins intensifs.
L'hélium améliore l'efficacité respiratoire et la sécurité des patients.
En aérospatiale et en recherche atmosphérique, l'hélium est utilisé dans les ballons de recherche à haute altitude qui transportent des instruments scientifiques dans la haute atmosphère pour étudier la météorologie, les radiations et les rayons cosmiques.
Sa faible densité et son ininflammabilité en font un matériau idéal pour les vols de longue durée en toute sécurité.
L'hélium améliore la collecte de données atmosphériques et les capacités de recherche.
En économie des ressources et en géopolitique, l'hélium est considéré comme une ressource stratégique car l'approvisionnement mondial est limité et dépend de quelques sources de gaz naturel, ce qui le rend sujet aux pénuries et aux fluctuations de prix.
Cela a conduit à la constitution de réserves nationales d'hélium dans certains pays.
L'hélium améliore la compréhension de la gestion des ressources et de la sécurité d'approvisionnement.
L'hélium est le 73e élément le plus abondant sur Terre, mais le deuxième élément le plus abondant de l'univers, après l'hydrogène.
L'hélium et l'hydrogène constituent ensemble 99,9 % de tous les éléments de l'univers, mais l'hélium ne représente qu'une infime partie des éléments présents sur Terre.
L'hélium a très probablement été le premier élément à se former après l'hydrogène lors de la formation de l'univers par le Big Bang.
La théorie veut que les atomes d'hydrogène se soient combinés sous l'effet d'une chaleur et d'une pression extrêmes pour former des atomes d'hélium.
L'hélium présent actuellement sur Terre provient à l'origine de la désintégration naturelle d'éléments radioactifs situés profondément dans la Terre.
Une grande partie remonte à la surface et s'échappe dans l'atmosphère, ou se mélange aux gisements de gaz naturel situés profondément dans la Terre.
Comme l'hydrogène, c'est un gaz très léger qui s'échappe par les fissures de la croûte terrestre et qui, tôt ou tard, échappe à la gravité terrestre pour rejoindre l'atmosphère.
L'hélium est généralement stocké dans des bouteilles haute pression, des tubes hydrauliques ou des remorques à tubes.
L'hélium liquide est généralement stocké chez le consommateur dans des bouteilles cryogéniques, des stations portables et des réservoirs isolés spécialement conçus.
Pour minimiser les pertes lors du transfert d'hélium, le conteneur d'expédition de l'hélium liquide est généralement utilisé pour le stockage.
Utilisations de l'hélium :
L'hélium est utilisé pour gonfler les ballons météorologiques et les dirigeables, semblables à ceux que l'on voit prendre des images télévisées au-dessus des matchs de football.
Bien que l'hélium ait une force ascensionnelle inférieure à celle de l'hydrogène, il est utilisé pour tous les aéronefs plus légers que l'air car il est incombustible et donc plus sûr que l'hydrogène.
En plus des dirigeables, les ballons jouets sont gonflés à l'hélium.
En soudage à l'arc, il est utilisé comme gaz protecteur inerte qui dégage une chaleur intense pour les soudures très longues et importantes.
L'hélium empêche l'oxydation du métal soudé, évitant ainsi sa combustion et sa corrosion.
C'est l'une des principales utilisations de l'hélium.
L'hélium est utilisé pour la recherche à basse température (–272,2 °C ou –434 °F).
L'hélium est devenu un fluide de refroidissement important pour les systèmes électriques supraconducteurs qui, une fois refroidis, offrent peu de résistance aux électrons traversant un conducteur (fil ou aimant).
Lorsque les électrons sont « arrachés » à l'atome d'hélium, il en résulte un ion He++ positif.
Les ions hélium positifs (noyaux) sont présents dans les émissions radioactives naturelles et artificielles et sont appelés particules alpha.
Les ions hélium (particules alpha) sont utilisés en physique des hautes énergies pour étudier la nature de la matière.
L'hélium est utilisé comme gaz inerte de protection dans le soudage à l'arc, comme gaz de sustentation pour les aéronefs plus légers que l'air et comme fluide de refroidissement gazeux dans les réacteurs nucléaires.
L'hélium est également utilisé pour créer une atmosphère protectrice lors de la croissance de cristaux de germanium et de silicium destinés aux transistors, pour créer une atmosphère protectrice lors de la production de métaux réactifs tels que le titane et le zirconium, pour remplir les lampes fluorescentes pour temps froid, pour détecter les fuites dans les systèmes de réfrigération et autres systèmes fermés, et pour remplir les thermomètres à neutrons et à gaz.
Sa conductivité thermique en fait un gaz important pour la production de lasers et de fibres optiques.
L'hélium est largement utilisé en chromatographie en raison de son inertie et de sa conductivité thermique élevée.
Il est utilisé dans la recherche cryogénique, notamment pour la supraconductivité.
Mélangé à de l'oxygène, il a des applications médicales et de plongée.
Des mélanges radioactifs d'hélium et de krypton sont disponibles pour les utilisateurs agréés par la Commission de réglementation nucléaire.
La NASA utilise l'hélium pour purger et pressuriser les réservoirs d'hydrogène liquide des engins spatiaux, car c'est le seul élément qui reste à l'état gazeux dans les températures extrêmement basses nécessaires au maintien du carburant hydrogène liquide utilisé dans de nombreuses fusées et la navette spatiale.
L'hélium liquide est utilisé pour refroidir les aimants supraconducteurs, utilisés en imagerie par résonance magnétique et en séparation magnétique.
L'hélium est principalement utilisé comme fluide cryogénique, gaz de levage, gaz de protection, agent de pressurisation et gaz de détection de fuites car il est très léger, inerte et reste liquide à des températures extrêmement basses.
En IRM et en cryogénie, il est utilisé pour refroidir les aimants supraconducteurs.
Cela améliore les performances de l'imagerie médicale.
Il est utilisé comme gaz de sustentation dans les ballons et les dirigeables.
L'hélium améliore la sécurité et la flottabilité.
Dans les systèmes de fusées et de vaisseaux spatiaux, il est utilisé pour pressuriser les réservoirs de carburant.
L'hélium améliore la fiabilité de la propulsion.
En matière de détection de fuites, il est utilisé pour trouver de très petites fuites dans les systèmes.
L'hélium améliore la sécurité et la précision industrielles.
En soudage et dans la fabrication de semi-conducteurs, il est utilisé comme gaz de protection ou gaz vecteur.
L'hélium améliore la qualité des matériaux et le contrôle des procédés.
L'hélium est principalement utilisé comme fluide cryogénique, gaz de levage, gaz de protection, gaz de détection de fuites et agent de pressurisation car il est inerte, extrêmement léger et reste liquide à très basse température.
En IRM et dans les systèmes supraconducteurs, il est utilisé pour refroidir les aimants.
L'hélium améliore l'imagerie médicale et la recherche scientifique.
Il est utilisé comme gaz de sustentation dans les ballons et les dirigeables.
L'hélium améliore la sécurité et la flottabilité.
Dans les systèmes de détection de fuites, il est utilisé pour trouver les microfuites dans les équipements.
L'hélium améliore la sécurité et la précision industrielles.
Dans les systèmes de fusées, il est utilisé pour pressuriser les réservoirs de carburant.
L'hélium améliore la fiabilité des engins spatiaux.
En soudage et dans la fabrication de semi-conducteurs, il est utilisé comme gaz de protection ou de procédé.
L'hélium améliore la qualité des produits et le contrôle des processus.
L'hélium est principalement utilisé comme fluide cryogénique, gaz de levage, gaz de protection, gaz de détection de fuites et gaz de pressurisation car il est extrêmement léger, chimiquement inerte et reste liquide à très basse température.
Dans les systèmes d'IRM médicale et les aimants supraconducteurs, il est utilisé comme fluide cryogénique.
L'hélium améliore les performances d'imagerie et la stabilité du système.
Il est utilisé comme gaz de sustentation dans les ballons et les dirigeables.
L'hélium améliore la sécurité et la flottabilité.
Dans les systèmes de fusées et de vaisseaux spatiaux, il est utilisé pour pressuriser les réservoirs de carburant.
L'hélium améliore la fiabilité de la propulsion.
Dans les équipements de détection de fuites, il est utilisé pour détecter de très petites fuites dans les canalisations et les systèmes étanches.
L'hélium améliore la sécurité et la précision industrielles.
En soudage et dans la fabrication de semi-conducteurs, il est utilisé comme gaz de protection ou de procédé.
L'hélium améliore la qualité des matériaux et le contrôle des procédés.
Dans les mélanges gazeux utilisés en plongée sous-marine profonde, il est employé dans l'héliox ou le trimix pour réduire la résistance respiratoire à haute pression.
L'hélium améliore la sécurité et les performances des plongeurs.
Profil de sécurité de l'hélium :
L'hélium est considéré comme un gaz très peu toxique et non réactif, mais il présente néanmoins d'importants risques physiques liés au déplacement de l'oxygène et aux systèmes de pression.
Le principal danger est l'asphyxie dans les espaces confinés, car l'hélium peut déplacer l'oxygène sans prévenir.
Comme il est incolore, inodore et non irritant, le taux d'oxygène peut chuter sans qu'on s'en aperçoive.
L'hélium peut provoquer des vertiges, une perte de conscience, voire la mort.
L'inhalation d'hélium en elle-même n'est pas toxique, mais respirer un gaz riche en hélium empêche l'absorption d'oxygène, ce qui entraîne une hypoxie (manque d'oxygène).
C’est le même danger que l’on observe avec d’autres gaz inertes.
Cela améliore la sensibilisation à la sécurité dans les espaces confinés.
Respirer de l'hélium directement à partir de sources sous pression (comme des ballons ou des réservoirs) peut être dangereux car cela peut provoquer des lésions pulmonaires ou une embolie gazeuse en raison de changements de pression rapides.
L'hélium peut être mortel dans des cas extrêmes.
Cela améliore la sensibilisation à la sécurité liée à la pression.
L'hélium liquide présente un risque cryogénique, provoquant de graves brûlures par le froid et des lésions tissulaires au contact en raison des températures extrêmement basses.
Un équipement de protection spécial est nécessaire pour la manipulation.
L'hélium améliore la sécurité cryogénique.
Les bouteilles d'hélium sous pression présentent un risque d'explosion physique si elles sont endommagées, chauffées ou mal manipulées.
