2-qism. Geliy — “o‘ziga to‘q” element to’liq malumot oling

Maqolaning 1-qismini bu yerda o‘qing → sinaps.uz/maqola/24569

Geliy, shuningdek, aerodinamik quvurlarda ham qoʻllanadi. Uning oʻta yengilligi sababidan samolyotlar geliy oqimida sinovdan oʻtkaziladi. Albatta, geliy qimmat gaz sanaladi. Lekin uni oʻta yuqori tezliklargacha tezlatish juda oson. Shu sababli ham aerodinamik sinovlarda unga yetadigan yordamchi yoʻq.

Bayram kunlari odamlar gavjum joylarda sotiladigan sharlarni ham baʼzan geliy bilan toʻldirishadi.

Siz jahonda nisbatan keng tarqalgan harorat oʻlchov birliklaridan xabardor boʻlsangiz kerak. AQShda, asosan, Farengeyt shkalasidan foydalaniladi. Dunyoning deyarli boshqa hamma mamlakatlarida Selsiy shkalasi qoʻllaniladi. Selsiy shkalasiga koʻra, muzning erishi (yoki suvning muzlashi) nol daraja (0 °C) va suvning qaynashi yuz daraja (100 °C) deb belgilanadi. Bu shkalaga koʻra, xona harorati oʻrtacha 20–25 °C boʻlsa, odam tanasi harorati 36,6 °C boʻladi.

Selsiy shkalasining bir darajasi Farengeyt shkalasining bir darajasidan 1,8 marta katta boʻladi. Butun dunyoda, hatto AQShda ham olimlar faqat Selsiy shkalasidan foydalanadi.

Molekulalar toʻxtovsiz harakatda / wixsite.com

Siz yaxshi bilasizki, barcha moddalar tarkibidagi molekulalar toʻxtovsiz harakatda. Aytaylik, ular vibratsiya holatida boʻladi. Harorat qanchalik baland boʻlsa, molekulalarning harakati ham shunchalik tezkor boʻladi. Harorat past boʻlsa, molekulalar shunga muvofiq sekin va sust harakatlanayotgan boʻladi. Lekin shunday harorat darajasi boʻlishi mumkinki, unda har qanday modda tarkibidagi har qanday molekulalar ham harakatdan toʻxtashi mumkin. Shunday darajada past harorat boʻlishi mumkinmi? Albatta, nazariy jihatdan bu imkoni bor narsa. Har qanday molekula ham oʻz harakatini toʻxtatadigan harorat darajasini ilm-fanda mutlaq nol daraja deyishadi. Bu tabiatda boʻlishi mumkin boʻlgan eng past harorat darajasidir. Selsiy shkalasi boʻyicha oladigan boʻlsak, mutlaq nol daraja -273,15 °C ga toʻgʻri keladi. Ushbu shkala mutlaq harorat shkalasi deyiladi. U, shuningdek, mazkur sohaning eng birinchi va asosiy tadqiqotchisi boʻlgan, ingliz fizigi lord Kelvin sharafiga Kelvin shkalasi ham deyiladi. Kelvin shkalasida ham, yaʼni mutlaq shkaladagi darajalar ham Selsiy shkalasidagi darajalar bilan teng. Mutlaq shkala boʻyicha muzning erish harorati 273 darajani tashkil qilsa, suvning qaynashi 373 darajada sodir boʻladi. Xona harorati 298 daraja, tana harorati esa 309,6 daraja boʻladi.

Geliy atomlari boshqa element atomlariga ham, oʻzi singari geliy atomlariga nisbatan ham shu darajada loqaydki, geliy gazini suyuq holatga oʻtkazish uchun ularni harakatdan butunlay toʻxtatadigan darajada favqulodda past harorat talab etiladi. Insoniyatga maʼlum moddalar ichida eng qiyin suyuqlanadigan, yaʼni suyuq holatga oʻtkazish eng mushkul boʻlgan modda aynan geliy sanaladi. Masalan, har qanday molekulyar harakat toʻxtaydigan darajani mutlaq shkalaning nol darajasi deb olsak, mutlaq shkala boʻyicha kislorod 90 darajada suyuqlanishi maʼlum boʻladi. Azot yana ham past haroratda suyuqlanadi va uning suyuq holatga oʻtishi uchun Kelvin shkalasi boʻyicha 78 daraja kerak boʻladi. Vodorod bilan esa bu ish yanada murakkab. Uning suyuqlanishi uchun favqulodda past, yaʼni 20 daraja Kelvin kerak boʻladi.

Suyuq geliy / rus.team

Lekin geliy undan ham qaysar. Geliyning suyuqlanishi uchun mutlaq noldan atigi 4 daraja yuqori harorat shart. Geliy mutlaq shkala boʻyicha 4 daraja sharoit hosil qilingandagina suyuqlanadi. Uning qattiq holatga oʻtishi esa mutlaq noldan atigi 1 daraja haroratda sodir boʻladi. Boz ustiga, buning uchun favqulodda katta bosim ham kerak boʻladi.

Agar geliyni suyuq holatga oʻtkazishni uddalasangiz, u bilan juda-juda gʻalati narsalar sodir boʻlayotganini koʻrasiz. Geliy suyuqlanadigan haroratda simob va qoʻrgʻoshin singari metallar oʻzining elektr tokiga qarshilik qilish xossasidan butunlay mosuvo boʻladi. Shunday sharoitda ularga berilgan elektr toki ular orqali hech qanday qarshiliksiz, betoʻxtov harakatlanishi mumkin. Loʻnda qilib aytganda, geliy suyuqlanadigan haroratda ushbu metallarda oʻta oʻtkazuvchanlik xossasi paydo boʻladi. Lekin oʻta oʻtkazgichlarga keragidan ziyod tok berib yuborilsa, ular oʻzining mazkur xossasini yoʻqotadi. Elektr muhandislari va fiziklar tomonidan geliy suyuqlanadigan haroratda ishlashi uchun maxsus oʻtkazgich simlar tayyorlangan. Ularning qalinligi odam soch tolasi ingichkaligi darajasida boʻlib, mazkur simlar suyuq geliy haroratida oʻta oʻtkazuvchanlik effektini oʻchirib va yoqib turishi mumkin. Bunday maxsus simlar texnikada kriotronlar deb nom olgan. Lekin bunday elektrotexnikaning, yaʼni kriotronlarning ishlashi uchun, albatta, suyuq geliy darajasi zarur.

Geliy suyuqlanadigan darajada nafaqat bu kabi metallar, balki geliyning oʻzi ham gʻalati xossalarni namoyon qila boshlaydi. 2,2 Kelvin darajasida turgan geliyni olimlar alohida nom bilan, yaʼni geliy II nomi bilan ataydi. Geliy II boshqa istalgan moddadan koʻra tezroq jadallik bilan issiqlik oʻtkaza oladi. Shuningdek, bu holatdagi geliy har qanday idish devorlarini tashkil qilib turgan atom va molekulalar orasidan ham oʻtib keta oladi. Goʻyoki bunday geliy yoʻlidagi har qanday toʻsiqni koʻrdim demaydi va unga yoʻlida hech qanday toʻgʻonoq yoʻqdek taassurot uygʻonadi. Boz ustiga, stakanga quyilgan suyuq geliy II stakan devorlaridan xuddi devor yoʻqdek oqib chiqish bilan birgalikda oʻta gʻalati tarzda idish boʻylab yuqoriga oqishi sodir boʻladi. Tasavvur qilyapsizmi? Suyuqlik yuqoriga oqsa-ya? Suyuq geliyning mazkur xossasi fanda oʻta oquvchanlik deyiladi.

Geliyning mazkur gʻayrioddiy xossalari olimlarni qattiq qiziqtirib qoʻygan. Ushbu fenomenni izohlash uchun esa kimyogar va fiziklar tomonidan bir-biridan oʻtkir, yangidan yangi nazariyalar yaratilgan edi. Geliyning suyuq holati uchun oʻta oquvchanlik va oʻta oʻtkazuvchanlik hodisalarning nazariy asoslarini buyuk fizik olim Lev Landau ochib bergan edi. Nazariyada, albatta, kvant fizikasiga murojaat etilgan. Geliy guruhiga mansub boshqa inert gazlardan dastlabkisi 1894-yilda ingliz fiziklari, lord Reley hamda ser Uilyam Ramzay tomonidan kashf qilingan edi. Bu davriy jadvaldagi 18-raqamli element argon edi. Aslida, argonni undan naq bir asr avval Genri Kavendish ham kashf qilishi mumkin edi. Kavendish elektr toki taʼsirida havodagi azot va kislorodni oʻzaro birikishga majbur qilmoqchi edi. Shunday tajribalari orqali u havoning arzimas kichik bir qismi har qanday holatda ham birikma hosil qilmayotganini payqagan edi. Lekin Kavendish, aslida, yangi kimyoviy element ekanini xayoliga ham keltirmagan boʻlsa kerak. Oradan yuz yil muddat oʻtib, lord Reley havoda azotdan ham, kisloroddan ham ogʻirroq boʻlgan, lekin umumiy hajmning juda-juda kichik hajmini egallaydigan, shu sababli deyarli sezilarsiz gaz mavjudligini aniqladi. Bu gazni alohida sof tarzda ajratib olish uchun u va hamkasbi Ramzay birgalikda avvaliga havoni suyultirib, keyin esa suyuq havoni sinchkovlik bilan fraksiyalarga ajratib chiqqan. Shu usul orqali ular argonni kashf qilgan edi. Ular mazkur gazga bunday nom qoʻyganiga sabab, argon ham geliy singari boshqa elementlar bilan birikma hosil qilmasligi boʻlgan. Buni olimlar mazkur gazning nofaol ekani, yaʼni “dangasa” yoki “erinchoq” ekani bilan bogʻlagan. “Argon” nomi yunon tilida aynan shu maʼnolarni bildiradi (uni shuningdek, “qaysarʼʼ deb ham tarjima qilish mumkin). Inert gazlar ichida eng keng tarqalgani bu aynan argondir. U havoning deyarli 1 foiz qismini tashkil qiladi. Argon kuchli inert gaz boʻlgani tufayli uni choʻgʻlanma lampalarni toʻldirishda va metallarni payvandlash ishlarida azot oʻrniga qoʻllashga oʻtilgan.

Uilyam Ramzay / ru.wikipedia.org

XIX asrning eng soʻnggi yillarida Uilyam Ramzay havodan yana uchta boshqa inert gazlarni (asl gazlarni) ham kashf qildi. Ulardan birinchisi davriy jadvaldagi 10-raqamli element — neon boʻlgan. Ushbu nomni olimning 12 yoshli oʻsmir oʻgʻli taklif qilgan boʻlib, uning maʼnosi yunon tilida “yangi” degani boʻladi. 36-raqamli elementni esa olim “kripton” deb nomlagan. Buning maʼnosi ham yunon tilidan olingan boʻlib, maxfiy, yashirin degan soʻzlarga toʻgʻri keladi. 54-raqamli elementni esa Ramzay “notanish” deb nomlagan. Bu soʻzning yunonchasi “xenon” boʻlib, u davriy jadvaldagi biz bilgan ksenon elementidir.

Inert gazning atomi qanchalik murakkab tuzilgan boʻlsa, uni suyuq holga keltirish shunga yarasha osonroq boʻladi. Neon suyuqlanishi uchun vodorodnikidan biroz yuqori, yaʼni mutlaq shkala boʻyicha 27 daraja harorat kerak boʻladi. Argon 87 K darajada suyuqlanadi. Kripton mutlaq shkala boʻyicha 120 darajada, ksenon esa 166 darajada suyuqlanadi. Biz davriy jadvaldagi 86-raqamli element haqida bu oʻrinda toʻxtalib oʻtirmaymiz. U eng murakkab tuzilishga ega boʻlgan, radioaktivlik xossasiga ega inert gaz hisoblanadi. Argondan boshqa inert gazlar ancha noyob gazlar boʻlib, ular tabiatda juda kam uchraydi. Lekin havoni suyultirish orqali ushbu gazlarni kerakli miqdorda olish mumkin. Bu gazlarni qoʻllash sohasi unchalik ham keng emas. Lekin ular qoʻllaniladigan qiziqarli sohalar mavjud. Masalan, ularni uzun shisha quvurlarga toʻldirib, keyin ushbu gaz toʻldirilgan shishaga elektr zaryadi berilsa, mazkur gazlar ajoyib ranglar bilan tuslanib, rang-barang nur taratadi.

Xususan, neon gazi toʻldirilgan shunday lampalar yorqin qizil-zargʻaldoq yogʻdu beradi. Siz neon lampalarini, albatta, koʻrgan boʻlsangiz kerak. Bunday lampalarni harflar shaklida egib-bukib, shu orqali reklama yozuvlari va tunda xaridorlarni oʻziga jalb qiladigan doʻkon nomlarini tayyorlashadi. Shisha ichidagi kripton gaziga elektr zaryadi berilsa, u yashil yoki binafsharang nur sochadi, ksenondan esa koʻk va yashil rang taraladi. Ksenon nisbatan ogʻir gazdir. Uning ogʻir atomlari rentgen nurlarini tutib qolish imkoniyatiga ega. Bu esa oʻpka kasalliklarini aniqlashda qoʻl keladi. Ksenondan chuqur nafas olgan holatda oʻpkaning rentgen tasviri olingan bemorning nafas olish aʼzolari haqida nisbatan aniqroq tashxis qoʻyish mumkin boʻladi. Ichiga ksenon toʻldirilgan chogʻlanma lampalarda esa ichkaridagi ingichka metall sim nisbatan balandroq haroratlarga ham chidamli boʻladi va koʻproq yorugʻlik beradi.

Maqola orbita.uz saytidan olindi. Original maqola → Geliy — o‘ziga to‘q element
Muqova surat: teknoblog.ru