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

Quyosh nuri, aslida, biz koʻrganimizdek sap-sariq emas, u tabiatda boʻlishi mumkin boʻlgan barcha ranglar yigʻindisidan iborat. Agar Quyoshdan kelayotgan yorugʻlik nurlari uchburchak shisha shaklidagi prizmadan oʻtkazilsa, yorugʻlik tarkibiy ranglarga taqsimlanib, xuddi kamalak misol jilvalana boshlaydi. Yorugʻlikning bu tarzda tarkibiy ranglarga taqsimlanishi spektr deyiladi.

Kimyoviy elementlar ham yuqori haroratlargacha qizigan chogʻda ulardan chiqayotgan yorugʻlik nuri spektrdan oʻtkazilsa, hosil boʻlgan spektr turli ranglardagi yorqin chiziqlarni namoyon qiladi. Bu chiziqlar ketma-ketligi spektral chiziqlar deyiladi. Tabiatda har bir element faqat oʻzigagina xos boʻlgan va boshqa elementda takrorlanmaydigan shunday spektral chiziqlar ketma-ketligiga ega. Agar siz muayyan spektral chiziqlar ketma-ketligini kuzatayotgan boʻlsangiz, undagi yorqin va qora chiziqlar ketma-ketligiga asoslanib, mazkur nurni aynan qaysi kimyoviy element chiqarayotganini aniqlashingiz mumkin boʻladi. Astronomlar xuddi shu usul bilan yulduzlarning qanday elementlardan tarkib topganini bilib oladi. Aynan shu usul vositasida oʻz davrida yulduzimiz — Quyoshning qanday kimyoviy elementlardan tuzilgani aniqlangan edi.

1868-yilda Quyosh tutilishi hodisasi kuzatilgan. Quyosh tutilishi uni oʻrganish uchun gʻoyat qulay paytdir. Chunki bu paytda Quyoshning asosiy gardishi Oy tomonidan toʻsib qoʻyiladi va teleskop orqali Quyoshning chetki qismlarini, ayniqsa, Quyosh toji va tashqi atmosferasini kuzatish mumkin boʻladi. Quyosh oʻzi charaqlab turgan boshqa odatiy paytda esa buning iloji boʻlmaydi.

Pyer Jansen (chapda) va Jozef Normann Lokyer (oʻngda) / wikipedia.org

Oʻsha yilgi Quyosh tutilishini farang astronomi Pyer Jansen va ingliz astronomi ser Jozef Normann Lokyer ham kuzatgan. Ularning maqsadi Quyoshning spektral chiziqlarini oʻrganish va shu orqali bizning yulduzimiz nimalardan tarkib topganini aniqlashdan iborat edi. Olimlar Quyosh tutilishidan olgan spektral chiziqlarni sinchiklab tahlil qilishga kirishdi. Ular olingan chiziqlarni oʻziga maʼlum element chiziqlari bilan solishtirib chiqib, spektrda fanga maʼlum, hech qaysi element spektri bilan mos kelmaydigan, gʻalati chiziqlar ketma-ketligini aniqlagan. Bu, shubhasiz, yangi kimyoviy element edi. Chunki yuqorida aytilgandek, tabiatda biror-bir kimyoviy elementning spektral chiziqlari boshqasinikini takrorlamaydi va hamma elementning chiziqlari faqat oʻzigagina xos boʻladi. Lokyer ushbu Quyoshdan aniqlangan yangi kimyoviy elementga “geliy” (yunoncha — helios) deb nom berishga qaror qiladi. Ushbu nom asl mohiyatida “quyosh” degan maʼnoni bildiradi. Olimning muddaosi ayon edi. U elementning dastavval Quyoshdan aniqlanganiga ishora bermoqchi boʻlgan.

1898-yilda yana bir ingliz kimyogari ser Uilyam Ramzay uran rudasining bir turidan ajratib olingan gaz tarkibini tadqiq qilishga kirishadi. Tajribalardan birida u mazkur gazni qizdirilganda chiqadigan yorugʻlik nurlarini ham oʻrganishga qaror qiladi va uning spektral chiziqlarini kuzatadi. Ramzay oʻzi kuzatayotgan spektral chiziqlarni koʻrib hayratda qolgan edi. Chunki u olgan spektral chiziqlar Lokyer Quyoshdan aniqlagan geliy elementining spektral chiziqlari bilan aynan mos kelardi va uning ranglari ham bir-biri bilan bir xil boʻlib chiqqandi. Tasavvur qilyapsizmi, element avval Quyoshda aniqlanganidan 30 yil oʻtibgina Yer sharoitida ham topilgan.

Geliyning davriy jadvaldagi tartib raqami — 2. U vodoroddan keyin eng sodda atom tuzilishiga ega boʻlgan element sanaladi. Balki, shu sababdan geliy koinotda eng keng tarqalgan elementlar ichida ikkinchi oʻrinda turar (undan faqat vodorod koʻp xolos). Biz vodorod haqidagi maqolada aytganimizdek, koinotdagi atomlarning deyarli 90 foiz qismi vodoroddir. Geliy ham bu jihatdan salmoqli oʻrin egallaydi. Zero, koinotdagi atomlarning 9 foiz qismini aynan geliy atomlari tashkil qiladi. Qolgan barcha elementlar birgalikda boʻlsagina, koinotdagi umumiy atomlar sonining qolgan 1 foiz ulushini egallaydi xolos. Geliy Yerda juda kam tarqalgan. U shu darajada yengil va uning molekulalari shu darajada tezkorki, sayyoramizning tortishish kuchi ularni ushlab turishga qodir emas. Lekin tashqi sayyoralar atmosferasida nisbatan koʻp miqdorda geliy mavjud. Chunki ulkan sayyoralarning oʻziga mos ulkan gravitatsiyasi tezkor va yengil geliyni ham sayyora yaqinida tutib tura oladi. Yerda geliy vodoroddan ham kam uchraydi. Birinchidan, u shunchaki juda oz. Ikkinchidan, xalqona tilda aytganda, geliy atomlari ʼʼoʻziga toʻq” va tinch. Ilmiy jihatdan aytsak, geliyning boshqa elementlar atomi bilan birikmalar hosil qilishga umuman moyilligi yoʻq. U nafaqat boshqa elementlar bilan, balki bir-biri bilan ham oʻzaro birikmaydi. Gazsimon holatdagi geliy alohida-alohida holdagi yakka-yakka atomlardan iborat boʻladi. Geliy bir atomli gazdir. Siz kislorod va vodorod atomlari, albatta, ikkita-ikkitadan birikib, ikki atomli molekula hosil qilishini avvalgi boblardan bilib olgansiz. Ozon esa uch atomli gaz ekanini ham eslasangiz kerak.

Vodorodning muayyan qismi oʻzidan ogʻirroq boʻlgan boshqa atomlar bilan birikmalar tarkibida Yerda qolgan. Shu sababli ham Yerda vodorod geliydan koʻra koʻproq. Geliy esa hech qaysi element bilan birikma hosil qilmaydi va shu sababli ham u sayyoramizda deyarli qolmagan.

Agar siz davriy jadvalga diqqat bilan razm solsangiz, geliyning 10, 18, 36, 54 va 86 raqamli elementlar bilan bir guruhdan oʻrin olganini koʻrasiz. Ushbu elementlarning barchasi bir-biri bilan muayyan oʻxshashlikka ega. Ularning oʻzaro oʻxshash boʻlgan eng asosiy jihati shuki, ularning barchasi aynan gazlar boʻlib, boz ustiga, ular boshqa atomlar bilan deyarli yoki mutlaqo birikmaydi. Ularning barchasi tabiatda bir atomli gaz koʻrinishida tarqalgan. Ushbu gazlar deyarli hech qaysi atom va molekulalar bilan birikma hosil qilmasligiga eʼtiboran ular inert gazlar deb nomlangan. Baʼzilar uchun esa ularning bunday xossasi xuddi asilzodalarning xarakterini eslatadi, shekilli, mazkur gazlarga asl gazlar yoki nodir gazlar deb ham nom berish anʼanasi uchrab turadi.

Ushbu gazlarning inertlik xossasi baʼzi holatlarda ularning azotdan ham foydaliroq boʻlishiga sabab boʻladi. Baʼzi turdagi payvandlash ishlari faqat azot oqimi ostida bajariladi. Lekin baʼzi turdagi metall va qotishmalarni payvandlashda metall shu darajada qiziydiki, natijada u kimyoviy faol boʻlib qolib, hatto azot bilan ham birikma hosil qila boshlaydi. Shunday metallarni payvandlash uchun texnikada geliydan foydalanilmaydi. Chunki geliy hech qanday metall bilan har qanday baland haroratda ham birikib qolmaydi. Negaki u inert gazdir.

Oʻzining favqulodda yengilligi boisidan geliy havo shari va dirijabllarda vodorodning oʻrniga qoʻllanilishi ham mumkin. Albatta, geliy atomi vodorod atomidan ikki barobar ogʻirroq. Shunga qaramay, bu geliyni havo sharini osmonga koʻtarishi uchun mutlaqo toʻsqinlik qilmaydi. Chunki geliy baribir havodan naq 7 barobar yengildir. Boz ustiga, geliyning koʻtarish kuchi vodorodnikidan atigi 7 foiz kam xolos (yaʼni geliyning koʻtarish kuchi vodorodning koʻtarish kuchining 93 foiz qismini tashkil qiladi).

Geliyning havo shari va dirijabllarda qoʻllanishi uchun vodoroddan oʻta muhim bir afzallik jihati mavjud. Eng katta afzallik shuki, geliy har qanday sharoit va har qanday muhitda ham umuman yonmaydi. Bu esa havo shari yoki dirijabldagi yongʻin va portlash xavfini butunlay istisno qiladi.

Ikkinchidan, geliy atomlarning vodorod atomlaridan ogʻirroq ekani, havo shari matosi yoki dirijabl devorlari teshilib qolgan taqdirda ham undagi gazning teshikdan sekinroq chiqib ketishiga sabab boʻladi. Chunki yengilgina vodorod gazi juda kichik tirqishdan ham juda tez chiqib ketishi tayin. Geliyning aynan shunday teshikdan chiqib ketishi uchun esa ancha koʻproq vaqt ketadi. Bu esa favqulodda holat sodir boʻlgan taqdirda, vaziyatni yumshatish uchun nisbatan koʻproq vaqt zaxirasini taqdim etadi.

Lekin yuqorida geliyning Yerda juda-juda oz miqdorda ekanini aytgan edik. Unda havo shari va dirijabllarda qoʻllashga yetadigan miqdordagi koʻp geliy qayerdan olinadi? Albatta, geliy havoda ham juda-juda oz boʻlsa-da, har holda mavjud. Lekin havodagi geliy miqdori shu darajada ozki, uni deyarli yoʻq deyish ham mumkin. Havodan geliy ajratib olish favqulodda qimmatga tushadi.

Geliy qazib olinishi / techmedmsk.ru

Geliy, odatda, gaz va neft konlarida qoʻshimcha mahsulot sifatida katta miqdorda olinadi. Yer qaʼridan qazib olinadigan tabiiy gaz tarkibining taxminan 1 foizdan 2 foizgacha boʻlgan qismini geliy tashkil qiladi. Tabiiy gazga yoʻldosh tarzida chiqadigan geliyni ajratib olish nisbatan oson va arzon. XX asrning 30-yillarigacha faqat AQSh janubidagi neft va gaz konlaridan yetarli darajada geliy olinar edi va shu sababli taʼbir joiz boʻlsa, oʻsha yillari faqat AQSh “geliy mustaqilligiʼʼ ga ega davlat sanalardi. Faqat AQShgina oʻzi uchun yetarli miqdorda geliy ishlab chiqarib, dirijabllarni geliy bilan toʻldirishni uddalardi. Ortgan geliy esa boshqa mamlakatlarga sotilardi. Bu AQSh hukumatiga geliy savdosidan moʻmaygina daromad keltirish bilan birga, geliy oldi-sotdisidan siyosiy taʼsir vositasi (siyosiy richag) sifatida ham foydalanish imkonini bergan. Masalan, 30-yillarda AQSh Germaniyaga geliy sotishni butunlay cheklab, shu orqali Germaniyaga sanksiya qoʻygan edi. Natijada geliyga ega boʻlmagan nemislar oʻz dirijabllarini faqat vodorod bilan toʻldirishga majbur boʻlgan. Biz bilgan Gindenburgning fojiali qismatining sabablaridan biri ham, aslida, shu.

Lekin dirijabllarni geliy bilan toʻldirish ham baribir AQShning oʻzi uchun ham kutilgan samara bermadi va geliyli dirijabllar baribir asosiy havo transportiga aylanmadi. Chunki geliy oʻta yengil boʻlgani sababli u bilan toʻldirilgan dirijabllarni shamol chayqab tashlar va uchirib ketar edi. Natijada geliy toʻldirilgan havo shari yoki dirijabl deformatsiyalanib, pachaqlanib ketardi. Buning natijasida esa katta falokatlar ham sodir boʻlgan.

Geliy bizga maʼlum gazlar ichida eng qiyin eruvchan gazdir. U azotdan teng barobar qiyinroq eriydi. Shu sababli oʻta chuqur tubliklarga shoʻngʻiydigan gʻavvoslar (suzuvchilar) maxsus ballonlarda 20 foiz kislorod va qolgan 80 foiz geliydan iborat gaz aralashmasi bilan nafas oladi. Sezganingizdek, ularda oddiy havo emas, balki azot oʻrniga geliy qoʻllanilgan boʻladi. Geliydan boshqa inert gazlar nafas olish uchun yaroqsiz boʻlib, shu bilan birga zaharli ham.

Shu sababli ham gʻavvoslar qoʻrqmay azot oʻrniga geliy toʻldirilgan ballonlar bilan shoʻngʻiyveradi. Buning sababi, geliyning suyuqliklarda deyarli erimasligidir. Siz azot haqidagi bobda azotning qonda erishi va agar odam katta bosim ostida chuqur suv ostiga shoʻngʻigandan keyin tez yuqoriga koʻtarilsa, bu kesson kasalligiga olib kelishi, yaʼni tanada qon aylanishining buzilishiga sabab boʻlishini oʻqigan boʻlsangiz kerak. Geliy esa qonda unchalik erimaydi. Shu tufayli geliyli ballondan nafas olgan gʻavvos qonida va toʻqimalarida juda oz geliy toʻplanadi va mabodo gʻavvos keskin tezlik bilan suv yuzasiga koʻtarilsa ham geliy azotchalik shiddat bilan ajralmaydi. Bu gʻavvos hayotiga katta xatar tugʻdirmaydi.

Ustiga-ustak, kislorod-geliyli aralashma kislorod-azot aralashmasidan, yaʼni oddiy havodan birmuncha yengil boʻladi. Shu sababli bunday aralashmadan nafas olish va nafas chiqarish ham ancha yengil boʻlib, oʻpkalardan nisbatan kamroq kuchanish evaziga oʻsha keraklicha kislorodga ega boʻlish imkonini beradi. Bu faqat tublikka shoʻngʻiydigan gʻavvoslarga foydali jihat deb oʻylasangiz xato qilasiz. Nafas yoʻllari kasalliklariga duchor boʻlgan bemorlarga ham, nafas siqishidan aziyat chekayotgan astmatiklarga ham aynan geliy-kislorod aralashmasidan havo beriladi. Hushsiz yotgan odamga ham tabiiy nafas olishni yengillashtirish uchun geliy-kislorod aralashmasi uzatiladi.

Maqolaning 2-qismini kutib qoling.

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