Helio QUÍM.

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Química

Gas inerte, de número atómico 2 y peso atómico 4,003. El más ligero de los elementos del grupo V11113 del sistema periódico (v. ELEMENTOS Químicos 1, 2), y está formado por dos isótopos (v.) He’ y He3 El primero forma prácticamente el total del He natural, pues el contenido en He3 es del orden de 10-’%. Fue descubierto en 1868, en la cromosfera solar por la línea espectral en el visible (amarilla) y, en 1895, por Ramsay y Crookes al estudiar el espectro de los gases desprendidos de la cleveíta. Se forma en éste y otros minerales a consecuencia de procesos de desintegración radiactiva (rayos alfa). Está contenido en el aire en la proporción de 5,24 PPm (v. AIRE i) y en concentraciones del orden de 2% en ciertos yacimientosde gas natural (Texas). Se aísla aplicando las técnicas de licuación del aire (v. AIRE II), eliminando las pequeñas cantidades de gases que no se condensan ni son adsorbidas sobre carbón activo a la temperatura del nitrógeno líquido por sus reacciones: el hidrógeno con óxido de cobre, el nitrógeno con Ca, Mg o Na y los gases inertes por adsorción fraccionada. Carece de reacciones químicas, por lo que ha de ser identificado por espectrometría de masas (v.), espectrografía de emisión y cromatografía de gases. Físicamente se caracteriza por la debilidad de las fuerzas de Van der Waals que actúan entre sus átomos, que es causa de que su temperatura de condensación sea la más baja conocida (-268,90C) y de que no pueda solidificarse a presión atmosférica. A la presión de 25,2 atm., tiene el punto de fusión -272,10C. Por ebullición de He a presión reducida (menos de 0,01 mm.) se han llegado a alcanzar temperaturas de 0,70K. Cuando el h. líquido (isótopo He’) se enfría, alcanza a la temperatura de -270,960C el llamado punto lambda, o punto triple en que coexisten en He 1 el He II y el He gaseoso. El h. es la única sustancia que se presenta en dos estados líquidos. El llamado He I es un líquido normal, con campo de existencia entre -268,9 y -272,10C, mientras que el He 11, que es la forma en que se presenta entre el punto lambda y el cero absoluto, se caracteriza por ser un estado superfluido dotado de gran conductividad térmica (300 veces mayor que la de la plata), viscosidad mínima (hasta no poder medirse), capacidad para trepar por las paredes de las vasijas que lo contienen, etc. Sus aplicaciones se van restringiendo a los programas de energía nuclear, siendo sustituido paulatinamente por el Ar, más barato, como atmósfera inerte en operaciones metalúrgicas (obtención de Ti y Zr; soldadura de Al, Mg, acero inoxidable, pero es creciente la demanda como refrigerante entre 0 y 5"K y en diversas aplicaciones relacionadas con la investigación espacial (el h. ocupa el lugar que queda vacío al consumirse el oxígeno de los propergoles) y en aparatos de precisión (contadores de neutrones, espectrógrafos de rayos X, cámara de burbujas) y en cromatografía de gases.

V. t.: GASES 11.

BELTRÁN MARTÍNEZ.

BIBL.: W. H. KEESOM, Helium, Nueva York 1942; G. A. COOK, Argon, helium and the rare gases, Nueva York 1961; J. F. ALLEN, Superfluid helium, Nueva York 1966.