Воздушные шарики с гелием, факты, наука и история

Человечество во все времена завораживало все, что связанно с полетами, возможно, отчасти поэтому, даже сегодня, воздушные шары, так любимы детьми и даже взрослыми. То, что за полет шарика отвечает газ – гелий, известно всем, но далее этого факта мало кто что-либо знает, а ведь это весьма интересно.

Немного науки и истории.

Гелий – это простой одноатомный газ, без цвета, запаха и вкуса, он был открыт более 150 лет назад в 1868 году французским ученым Пьером Жансеном. Гелий - это второй самый распространенный легкий газ после водорода во Вселенной, он и в таблице Менделеева находится под вторым порядковым номером, сразу после водорода. Вероятно именно поэтому, первые воздушные шары наполняли водородом. Для полета шарика нужен был газ легче воздуха, вот и использовали самый легкий газ под номером один. Однако в отличие от гелия, водород взрывоопасен, но 200 лет назад об этом не думали, тем более, что первые резиновые шарики стоили дорого и использовались крайне редко только на крупных торжествах. Так было до 1922 года, пока на одном большом городском празднике в США некий «шутник» не решил взорвать один из шаров, после чего пошла цепная реакция по другим шарам. Все это закончилось многочисленными ожогами, в том числе крупного чиновника. С тех пор, водород в качестве наполнения шаров стал под запретом, и его место занял гелий.

Вредно ли дышать гелием.

Почти каждый, хоть раз пробовал вдыхать гелий из воздушного шарика, голос при этом на некоторое время сильно меняется, становится писклявым, можно сказать, мультяшным и невероятно смешным. Это связанно с тем, что при вдохе, попадая в зону голосовых связок, гелий их утончает. Отсюда вопрос о возможном вреде этого действа.

Если ответить коротко, то однократный короткий вдох гелия безвреден, но длительное дыхание гелием уже становится опасным, все потому, что в шарике высококонцентрированный гелий 99,8 %, а для нормального дыхания человеку нужно содержание кислорода 16-28 %. Таким образом, при вдохе, гелий замещает собой кислород, и по факту дышать становится нечем.

Однако трудно представить себе ситуацию, когда придется дышать исключительно концентрированным гелием, отсюда делаем вывод, что вдох гелия это, как задержка дыхания, а значит многократный такой вдох будет по сути сродни многократному прерыванию потребления кислорода, что в свою очередь может привести к головокружению, потемнению в глазах, тошноте и так далее.

А вот отравления от попадания гелия в организм человек не получает, тут достаточно привести один пример, для глубоководного погружения водолазы используют смесь кислорода и гелия, в которой кислород занимает 20 %, а гелий соответственно около 80 %.

Как высоко улетает шарик.

Высота подъема воздушного шарика будет зависеть от его прочности, а точнее, на сколько он может растянуться. При увеличении высоты воздух становится разреженным, то есть для компенсации давления шарик начинает увеличиваться. На высоте 10 км, ему будет необходимо увеличиться примерно в 3 раза, а выше еще больше.

Интересный факт, что если использовать достаточно прочный и крупный шар, то он вполне может долететь до так называемого нижнего космоса, это 35 км. Подобное впервые продемонстрировали Канадские школьники в 2007 году, прикрепив к шару камеру, они установив планку в 35,8 км, с тех пор подобное ни раз повторили энтузиасты, средняя высота подъема таких экспериментов около 20 км.

Как долго провесит гелиевый шарик на празднике.

Воздушные шарики неизменный атрибут праздничных мероприятий, поэтому вопрос «время жизни» шарика весьма актуален, особенно если оформление шарами готовится за несколько часов до начала праздника.

Накаченный гелием стандартного размера шар будет летать около 8-12 часов, после чего через стенки шара гелий постепенно выходит, так как молекулы гелия очень малы и просачиваются через микротрещины латекса. Сейчас шары с гелием висят намного дольше, но, как это возможно…

В некоторых случаях 8-12 часов вполне достаточно, но явно хотелось больше. Именно так и подумала Марьёри Бурчетте из штата Кентукки США, она держала лавку по продаже воздушных шаров. С этим вопросом в 1983 году, она обратилась к своему мужу Дону, чтобы он постарался решить эту задачу. Дон был по профессии был инженер – химик, почти год у него ушел на создания специального вещества, которому он дал название Hi-float. Hi-float – это жидкий пластик, который обволакивает шар изнутри и не дает гелию выходить. С такой обработкой Хай-Флоатом шарик держится в воздухе 4-6 дней. С тех пор в 1992 году и в 2002 году Дон усовершенствовал формулу, вышел Ultra Hi-float, который еще вдвое увеличил время полета гелиевого шара.