مجله وودمارت
راهنمای کامل از خواص گاز هلیوم و تعریف آن
هلیوم سبک‌ترین گاز نجیب است. این گاز دارای خواص فیزیکی و شیمیایی مختلفی بوده که آن را به گزینه‌ای مناسب برای درمان بیماریهای تنفسی تبدیل می‌کند. هم‌چنین، خنثی می‌باشد و در جراحی‌ها، دستگاه MRI و محافظت از عصب کاربرد دارد. این مقاله به نقش هلیوم در پزشکی و نحوه استفاده از آن در تکنیک‌های مختلف برای درمان بیماران می‌پردازد.
| عدد اتمی | 2 |
| جرم اتمی | 4.00260 g.mol -1 |
| الکترونگاتیوی براساس شیوه پائولینگ | نامشخص |
| چگالی | 0.178*10 -3g.cm -3( 20 °C) |
| نقطه ذوب | – 272.2 (26 atm) °C |
| نقطه جوش | – 268.9 °C |
| شعاع واندروالس | 0.118 nm |
| شعاع یونی | نامشخص |
| تعداد ایزوتوپ | 2 |
| آرایش اوربیتال اتمی | 1s 2 |
| انرژی نخستین یونش | 2372 kJ.mol -1 |
| کاشف | سِر ویلیام رمزی در سال 1895 |
هلیوم He یک عنصر گازی با عدد اتمی 2 و وزن اتمی 0026/4 گرم بر مول می‌باشد. وزن بسیار سبک آن باعث شده است که از آن برای باد کردن بالن و بادکنک استفاده شود. نسبت به مواد و ترکیبات شناخته دیگر، هلیوم نقطه جوش و انجماد کمتری دارد. هم‌چنین، تنها عنصری می‌باشد که نمی‌توان با سرد کردن در فشار معمولی منجمد کرد. برای انجام این کار نیاز است فشار یک اتمسفری و دمای یک درجه کلوین به گاز اعمال شود.
این گاز یکی از گازهای نجیب و بی اثر واقع در گروه 18 جدول تناوبی است. پس از گاز هیدروژن، دومین عنصر سبک به شمار می‌آید. منبع اصلی این گاز در جهان مجموعه‌ای از میدان‌های گاز طبیعی در ایالات متحده آمریکا می‌باشد.
هلیوم گازی بی رنگ، بی بو، بی مزه و غیر سمّی است. کمتر از هر گاز دیگری در آب حل می‌شود. این عنصر از واکنش پذیری کمی برخوردار است و اساساً تشکیل ترکیبات شیمیایی نمی‌دهد. چگالی و ویسکوزیته بخار هلیوم بسیار کم است. هدایت حرارتی بسیار بالایی دارد. این گاز را می‌توان به مایع تبدیل کرد، اما دمای تراکم آن در بین تمام مواد شناخته شده کمترین است.
تاریخچه درمان با گاز هلیوم
تاریخچه درمان با گاز هلیوم به سال 1926 برمی‌گردد زمانی که دو دانشمند به نام‌های سایرس و یانت به این موضوع پی بردند که مخلوط این گاز با اکسیژن می‌تواند برای تنفس انسان استفاده شود بدون این‌که تأثیر منفی داشته باشد. از این رو، این مخلوط گازی جایگزین مخلوط نیتروژن و اکسیژن برای تنفس غواصان شد.
پس از آن و در سال 1934، باراک پیشنهاد کرد هلیوکس می‌تواند به عنوان یک گاز پزشکی برای درمان مورد استفاده قرار گیرد. دلیل این موضوع، وزن سبک‌تر مخلوط گازی هلیوم و اکسیژن در مقایسه با هوا می‌باشد، که باعث بهبود جریان اکسیژن در بیماران تنفسی می‌گردد.
کاربرد گاز هلیوم در صنعت پزشکی
کاربرد گسترده گاز هلیوم مایع در حوزه پزشکی باعث شده است این گاز به یکی از پراستفاده‌ترین گازها تبدیل گردد. همانند انواع دیگر گازها، این محصول در مخازن با حجم‌های مختلف ذخیره و انتقال داده می‌شود. یکی از حوزه‌های فعالیت “بنیان گاز” به عنوان یکی از وارد‌کنندگان اصلی انواع گازهای صنعتی، طبی و آزمایشگاهی در کشور، تأمین و فروش گاز هلیوم مایع است. به دلیل کاربرد حساس این نوع گاز در صنعت پزشکی، این مجموعه محصول خود را با کیفیتی فوق‌العاده در اختیار خریداران محترم قرار می‌دهد.
نقش هلیوم مایع در صنعت پزشکی بسیار پررنگ بوده، و از این گاز در حوزه‌های مختلف استفاده می‌شود. در ادامه به مهم‌ترین انواع کاربرد گاز هلیوم در پزشکی پرداخته می‌شود:
جراحی‌ها
نقش هلیوم در جراحی بسیار وسیع بوده و یکی از مهم‌ترین موارد استفاده از این گاز در جراحی لاپاراسکوپی کلیه می‌باشد. این گاز هم‌چنین به بیمارانی که در پاکسازی گاز دی‌اکسیدکربن از جریان خون خود مشکل دارند، نظیر بیماران مبتلا به نارسایی احتقانی قلب، هیپوکسی مزمن و هیپرترمی بدخیم، کمک شایانی می‌کند.
طبق تحقیقات انجام شده، هلیوم می‌تواند به عنوان جایگزینی برای گاز دی‌اکسیدکربن جهت دمیدن به درون حفره شکم (پنوموپریتونیوم) مورد استفاده قرار گیرد، که این کار باعث بهبود حرکت اجزای دستگاه گوارش (معده و روده) بعد از عمل جراحی می‌گردد.
فناوری پلاسمای هلیوم از دیگر کاربردهای این گاز است، که در جراحی‌های شکم و لاپاراسکوپی به منظور انعقاد حرارتی بافت‌ها و هم‌چنین پاکسازی خون‌ریزی از محل جراحی استفاده می‌شود.
درمان بیماریهای تنفسی
هلیوم در درمان بیماریهای تنفسی کاربرد گسترده‌ای دارد. هلیوکس (Heliox) نوعی مخلوط گازی است، که از دو گاز هلیوم و گازاکسیژن تشکیل می‌شود. دلیل استفاده از گاز Helium در این مخلوط گازی، چگالی پایین آن است، که باعث افزایش جریان هوا در ریه‌ها از طریق کاهش مقاومت راه هوایی می‌گردد.
از مهم‌ترین کاربردهای هلیوکس، درمان بیماریهای تنفسی نظیر انسداد راه هوایی فوقانی، برونشیولیت (Bronchiolitis)، بیماری مزمن انسدادی ریه (COPD)، سندرم دیسترس تنفسی حاد (ARDS) و تست عملکرد ریه (اسپیرومتری) می‌باشد. علاوه بر بیماریهای فوق، هلیوم در درمان بیماری آسم نیز کاربرد دارد.
دستگاه تصویربرداری رزونانس مغناطیسی
دلیل استفاده از هلیوم مایع در دستگاه تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (Magnetic Resonance Imaging (MRI))، خنک کردن آهنرباهای ابررسانا این دستگاه است. این نوع آهنربا از تعداد زیادی سیم تشکیل شده است، که جریان الکتریکی از آن عبور کرده و میدان مغناطیسی تا 2 تسلا ایجاد می‌کند. برای حفظ چنین میدان مغناطیسی انرژی زیادی مورد نیاز است، که این موضوع با کاهش مقاومت سیم‌ها (تقریباً به صفر) حاصل می‌شود. خنک کردن دستگاه با کمک هلیوم صورت می‌گیرد. در صورت عدم استفاده از این گاز، فرآیند سرد کردن گران خواهد بود.
نورولوژی (عصب شناسی)
علاوه بر کاربردهای فوق، هلیوم در عصب شناسی مفید است. از کاربردهای مخلوط این گاز با اکسیژن می‌توان به بهبود مشکلات عصبی اشاره نمود. گازهای بی اثر (نجیب) مانند نئون و هلیوم که وزن سبکی دارند در حالت عادی فاقد خاصیت بیهوش‌کنندگی هستند. این ویژگی تا بالاترین فشار قابل تحمل که پس از آن اثرات سندرم عصبی فشار بالا (شامل تحریک‌پذیری بیش از حد، لرزش و تشنج) پدیدار می‌شوند، صادق است. علاوه بر آشکار شدن این علائم، فشار بالا می‌تواند با هر نوع بیهوشی مقابله کند.
سیستم قلبی-عروقی
نقش هلیوم در سیستم قلبی و عروقی بسیار قابل توجه بوده و یکی از فواید استفاده از آن، محافظت از بافت میوکارد در برابر ایسکمی است. طبق پژوهش‌های صورت گرفته، حیواناتی که با مخلوط گاز هلیوم تحت درمان قرار گرفته‌اند در مقایسه با گروه های کنترل دیگر اندازه انفارکتوس بسیار کاهش یافته‌ای از خود نشان داده‌اند، که این موضوع به نوبه خود خطر سکته قلبی را کم می‌کند.
اثرات هلیوم بر اندام‌های مختلف
این ترکیب می‌تواند اثرات مفیدی بر بخش‌های مختلف بدن نظیر سیستم تنفسی، قلب و عروق و سیستم عصبی داشته باشد. چگالی پایین آن باعث شده است تا از گاز هلیوم در کپسول‌های غواصی و هم‌چنین درمان مشکلات تنفسی استفاده شود. هلیوم از بافت قلب در برابر ایسکمی محافظت می‌کند. هم‌چنین، در بهبود مشکلات عصبی نقش قابل توجهی ایفا می‌کند.
هلیوم در ام آر آی چه کاربردی دارد؟
کاربرد هلیوم در دستگاه تصویربرداری رزونانس مغناطیسی، خنک کردن آن است. دستگاه ام آر آی (MRI) از آهنرباهای خاصی تشکیل شده است، که از آن‌ها برای ایجاد میدان مغناطیسی استفاده می‌شود. استفاده از ترکیب برای سرد کردن آهنربا باعث کاهش قابل توجه هزینه برای کاربران شده است.
نقش هلیوم در داروها چیست؟
یکی از باورهای اشتباه در رابطه با مصرف این گاز، داشتن خاصیت دارویی می‌باشد. افراد گاز را تنفس می‌کنند، که این موضوع باعث جایگزینی اکسیژن خون با هلیوم شده و صدمات جبران ناپذیری از جمله مرگ را به دنبال دارد.
نحوه تشکیل مخلوط گاز در مایع چگونه است؟
این مخلوط تشکیل شده از گاز و مایع است، که این دو جزء پس از اختلاط خاصیت خود را حفظ می‌کنند. نوشابه یکی از نمونه‌های شناخته شده مخلوط گاز در مایع است.
چگونه هلیوم مایع‌سازی می‌شود؟
این مخلوط تشکیل شده از گاز و مایع است، که این دو جزء پس از اختلاط خاصیت خود را حفظ می‌کنند. نوشابه یکی از نمونه‌های شناخته شده مخلوط گاز در مایع است.
هلیوم مایع چه کاربردهایی دارد؟
این ترکیب کاربردهای گسترده‌ای دارد، که از جمله آن‌ها می‌توان به صنعت، هوافضا، کاربردهای نظامی، پزشکی و مراکز تحقیقاتی و آزمایشگاهی اشاره کرد. برخلاف هلیوم گازی که ذخیره‌سازی آن درون سیلندر یا کپسول صورت می‌گیرد، شکل مایع آن درون مخازنی به نام دوئر یا دوار نگهداری می‌شود. حجم‌های مختلفی از آن در دسترس می‌باشند، که از مهم‌ترین آن می‌توان به 200، 250 و 400 لیتری اشاره کرد.
از آن‌جایی که هلیوم مایع درون مخازنی با حجم‌های مختلف ذخیره می‌شود نیاز است پیش از خرید، حین استفاده و پس از خالی شدن آن به یک سری اطلاعات ایمنی توجه کرد. دستورالعمل‌هایی جهت کار با مخازن تدوین شده است، که تقریباً مشابه کپسول حاوی گاز بوده و نیازمند رعایت کردن آن‌ها جهت جلوگیری از هر گونه خطر است.
قیمت هلیوم مایع
“بنیان گاز” تامین‌کننده هلیوم مایع مورد نیاز برای صنایع، مراکز تحقیقاتی و آزمایشگاهی و هم‌چنین مراکز پزشکی با کیفیت بالا در مخازن مختلف می‌باشد. به دلیل نوسانات موجود در قیمت تجهیزات پزشکی، عدم اطلاع از قیمت به‌روز هلیوم مایع یکی از چالش‌هایی است که خریداران ممکن است پیش از خرید هلیوم مایع با آن روبرو شوند. جهت حل این مشکل کارشناسان مجموعه آماده ارائه قیمت به‌روز این محصول و هم‌چنین اطلاعات بیشتر در رابطه با آن می‌باشند.