ہیلیم: ایک قدرتی گیس کا انفرادیت جو انوکھی خصوصیات اور استعمال کے ساتھ ہے

مواد

• ہیلیم کیا ہے؟
• ہیلیم کہاں سے آتا ہے؟
• کچھ قدرتی گیس میں ہیلیم کیوں ہے؟
• قدرتی گیس سے بھرپور ہیلیم کہاں ہے؟
• ہیلیم کے استعمال
• مقناطیسی گونج امیجنگ
• لفٹنگ گیس
• صاف گیس
• فضاء کی تیاری کو کنٹرول کیا
• لیک کا پتہ لگانا
• سانس لینے کا مرکب
• ویلڈنگ گیس
• ہیلیم: ایک ناقابل تجدید وسائل
• ہیلیم گلوٹس اور ہیلیم کی قلت

ہیلیم blimp: زیادہ تر لوگوں نے سنا ہے کہ ہیلیم کو موسم کے غبارے ، جھپکتے اور پارٹی کے غبارے لفٹنگ گیس کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ یہ ہیلیم کے بہت معمولی استعمال ہیں۔ استعمال جو کسی دوسرے سے زیادہ ہیلیم کھاتا ہے وہ طبی سہولیات میں ایم آر آئی (مقناطیسی گونج امیجنگ) مشینوں میں میگنےٹ کو ٹھنڈا کررہا ہے۔ ڈیریک جینسن کی گڈ یار جھپکتی تصویر۔

ہیلیم کیا ہے؟

ہیلیم ایک کیمیائی عنصر ہے اور بے رنگ ، بو کے بغیر ، بے ذائقہ ، غیر گیس ہے۔ اس میں کسی بھی عنصر کی سب سے چھوٹی ایٹم رداس اور دوسرا سب سے کم جوہری وزن ہوتا ہے۔ یہ ہوا سے ہلکا ہے۔

زیادہ تر لوگ جانتے ہیں کہ ہیلیئم بلفپس اور پارٹی کے غباروں میں لفٹنگ گیس کے طور پر استعمال ہوتا ہے ، لیکن وہ اس کا استعمال کسی اور طریقے سے نہیں کرسکتے ہیں۔ ہیلیم کا استعمال نمبر ایک طبی سہولیات میں استعمال ہونے والی مقناطیسی گونج امیجنگ (ایم آر آئی) مشینوں کے لئے کولنگ گیس کی حیثیت سے ہے۔ ہیلیم کے دیگر اہم استعمال میں شامل ہیں: ویلڈنگ کے لئے ایک حفاظتی گیس ، ماحولیاتی فضا کو کنٹرول کرنے کے لئے ایک غیر محفوظ گیس ، لیک معلوم کرنے کے لئے استعمال کی جانے والی مفرور گیس ، اور دباؤ والے سانس لینے کے مرکب کے ل a کم واسکوسٹی گیس۔

ہیلیم کہاں سے آتا ہے؟

ایتھ فضا میں بہت کم ہیلیم موجود ہے۔ یہ اتنا ہلکا عنصر ہے کہ آرتھس کی کشش ثقل اسے نہیں تھام سکتی۔ جب آرتھز کی سطح پر موجود ہوتا ہے تو ، غیر مصدقہ ہیلیم فوری طور پر اس وقت تک طلوع ہونا شروع ہوجاتا ہے جب تک کہ وہ سیارے سے فرار نہ ہو پارٹی پارٹی کے غبارے کیوں اٹھتے ہیں!

ہیلیم جو تجارتی طور پر تیار کیا جاتا ہے زمین سے حاصل کیا جاتا ہے۔ کچھ قدرتی گیس کے فیلڈوں میں گیس کے ساتھ کافی ہیلیم مل جاتی ہے جسے معاشی قیمت پر نکالا جاسکتا ہے۔ ریاستہائے متحدہ میں کچھ فیلڈز حجم کے لحاظ سے 7٪ سے زیادہ ہیلیم پر مشتمل ہیں۔ وہ کمپنیاں جو ان علاقوں میں قدرتی گیس کی کھدائی کرتی ہیں قدرتی گیس تیار کرتی ہیں ، اس پر عملدرآمد کرتی ہیں اور ہیلیم کو بطور مصنوع نکالتی ہیں۔

ہیلیم برداشت کرنے والی قدرتی گیس کے ذخائر: ریاستہائے متحدہ میں ہیلیم برداشت کرنے والے قدرتی گیس فیلڈز کے لئے ڈپازٹ ماڈل۔ ہیلیم گرینائٹائڈ تہہ خانے میں پتھروں میں یورینیم اور تھوریم کے خاتمے سے تیار ہوتا ہے۔ آزاد ہیلیم خوش کن ہے اور تہہ خانے میں خرابی سے منسلک پوروسٹی میں سطح کی طرف بڑھتا ہے۔ اس کے بعد ہیلیم غیر محفوظ تلچھٹ کے ڈھانچے سے اوپر کی طرف بڑھتا ہے جب تک کہ وہ انہائیڈریٹ یا نمک کے بستروں کے نیچے قدرتی گیس سے پھنس نہ جائے۔ یہ واحد دیر سے مستقل چٹان کی اقسام ہیں جو چھوٹے ، خوش کن ہیلیم ایٹموں کو پھنسانے اور ان پر مشتمل ہیں۔ یہ ارضیاتی صورتحال صرف دنیا کے چند مقامات پر پائی جاتی ہے اور یہی وجہ ہے کہ ہیلیم کا مالدار مقدار بہت کم ہوتا ہے۔

متعلقہ: ہیلیم کا ایک نیا استعمال - ہارڈ ڈرائیوز

کچھ قدرتی گیس میں ہیلیم کیوں ہے؟

قدرتی گیس سے خارج ہونے والے بیشتر ہیلیم کا خیال ہے کہ افزودہ براعظم کے کرسٹ کے گرینائٹائڈ پتھروں میں یورینیم اور توریئم کے ریڈیو ایکٹو گرنے سے تشکیل پایا جاتا ہے۔ بہت ہی ہلکی گیس کی حیثیت سے ، یہ خوش کن ہے اور جیسے ہی یہ تشکیل پاتا ہے اوپر کی طرف بڑھتا ہے۔ سب سے زیادہ ہیلیم جمع پائے جاتے ہیں جہاں تین شرائط موجود ہیں: 1) گرینائٹائڈ تہہ خانے میں یورینیم اور تھوریم بہت زیادہ ہیں۔ 2) تہہ خانے کی چٹانوں کو ہیلیم کے لئے فرار کی راہیں فراہم کرنے کے لئے ٹوٹنا اور غلطی ہوئی ہے۔ اور ، 3) تہہ خانے کے عیب کے اوپر چھید تلچھٹ پتھروں کو ہیلیائٹ یا انہائیڈریٹ کی ناقابل معافی مہر لگا دی گئی ہے۔ جب ان تینوں شرائط پر پورا اتر جاتا ہے تو ، ہیلیم چھید تلچھٹ پتھر کی تہہ میں جمع ہوسکتا ہے۔

ہیلیم میں کسی بھی عنصر کا سب سے چھوٹا جوہری رداس ، تقریبا 0.2 نینومیٹر ہوتا ہے۔ لہذا ، جب یہ بنتا ہے اور اوپر کی طرف جانا شروع ہوتا ہے تو ، یہ پتھروں کے اندر بہت کم تاکنا خالی جگہوں سے فٹ ہوجاتا ہے۔ ہلائٹ اور اینہائڈریٹ واحد تلچھٹ پتھر ہیں جو ہیلیم ایٹموں کی اوپر کی منتقلی کو روک سکتا ہے۔ ان پوش جگہوں پر جو بہت زیادہ نامیاتی مادوں (کیروجن) کے ساتھ پلگ ہوتے ہیں وہ بعض اوقات ایک کم موثر رکاوٹ کے طور پر کام کرتے ہیں۔

ہیلیم برداشت کرنے والی قدرتی گیس کے ذخائر: نقشہ قدرتی گیس کے قطعات کو دکھا رہا ہے جو ریاستہائے متحدہ میں ہیلیم کے اہم وسائل کے طور پر کام کرتے ہیں۔ ان کھیتوں سے پیدا ہونے والی قدرتی گیس میں 0.3 to سے 7٪ ہیلئم ہوتا ہے۔ ہیلیم کو تجارتی فروخت کے لئے گیس سے ہٹا دیا گیا ہے۔ امریکہ کے جیولوجیکل سروے سے محل وقوع کے اعداد و شمار کا استعمال کرکے تصویری شکل۔

قدرتی گیس سے بھرپور ہیلیم کہاں ہے؟

زیادہ تر غیر عمل شدہ قدرتی گیس میں ہیلیم کی کم از کم ٹریس مقدار موجود ہوتی ہے۔ قدرتی گیس کے بہت کم فیلڈز میں ہیلیم بازیافت کے عمل کو جواز فراہم کرنے کے لئے کافی مقدار میں ہوتا ہے۔ قدرتی گیس کے ذریعہ ہیلیم کو کم سے کم 0.3 contain ہیلیم پر مشتمل ہونا چاہئے تاکہ ہیلیم کو ممکنہ ذریعہ سمجھا جائے

2010 میں ، ریاستہائے متحدہ میں ہیلیم کے لئے عملدرآمد کی جانے والی تمام قدرتی گیس کولوراڈو ، کینساس ، اوکلاہوما ، ٹیکساس ، یوٹاہ اور وومنگ کے کھیتوں سے آئی تھی جیسا کہ ساتھ والے نقشے میں دکھایا گیا ہے۔ اوکلاہوما ، کینساس اور ٹیکساس میں ہیوگٹن فیلڈ۔ کینساس میں پنوما فیلڈ؛ اوکلاہوما میں کیز فیلڈ؛ ریاستہائے متحدہ میں ہیلیم کی زیادہ تر پیداوار کے لئے ٹیکساس میں پنہینڈل ویسٹ اور کلفسائڈ فیلڈز ، اور وائیومنگ میں ریلی رج فیلڈ ہیں۔

2010 کے دوران ، ریاستہائے متحدہ میں 128 ملین مکعب میٹر ہیلیم پیدا ہوا۔ اس رقم میں سے ، 53 ملین مکعب میٹر ہیلیم قدرتی گیس سے نکالا گیا تھا ، اور 75 ملین مکعب میٹر قومی ہیلیم ریزرو سے واپس لے لیا گیا تھا۔ دوسرے ممالک جن کی پیداواری مقدار معلوم ہے وہ یہ ہیں: الجیریا (18 ایم سی ایم) ، قطر (13 ایم سی ایم) ، روس (6 ایم سی ایم) ، اور پولینڈ (3 ایم سی ایم)۔ کینیڈا اور چین نے ہیلیم کی چھوٹی لیکن غیر اطلاع شدہ مقدار میں پیداوار کی۔

ایم آر آئی مشینوں میں ہیلیم: ہیلیم کا ایک نمبر استعمال ایم آر آئی (مقناطیسی گونج امیجنگ) مشینوں میں میگنےٹ کو ٹھنڈا کررہا ہے جو طبی سہولیات میں بیماری اور چوٹ کی تشخیص کے لئے استعمال ہوتی ہیں۔

ہیلیم کے لئے ایک نیا استعمال: پہلی ہیلیم مہر بند ہارڈ ڈرائیو 2013 میں تیار کی گئی تھی۔ ہیلیم ڈرائیو کو کم توانائی استعمال کرنے ، کم حرارت پیدا کرنے ، کم شور پیدا کرنے ، کم جگہ لینے ، زیادہ ڈیٹا رکھنے اور معیاری ہارڈ ڈرائیو سے کم کمپن پیدا کرنے کے قابل بناتا ہے۔ اورجانیے.

ہیلیم کے استعمال

ہیلیم میں متعدد خصوصیات ہیں جو اسے خاص استعمال کے ل exception غیر معمولی طور پر مناسب بناتی ہیں۔ ان میں سے کچھ استعمال میں ، ہیلیم استعمال کرنے کے لئے بہترین ممکنہ گیس ہے ، اور کچھ میں ہیلیم کا مناسب متبادل نہیں ہے۔ ہیلیم کے متعدد استعمال کے ساتھ خصوصیات میں جو اسے استعمال کے ل suitable مناسب بناتے ہیں ذیل میں بیان کیا گیا ہے۔

مقناطیسی گونج امیجنگ

ہیلیم کا استعمال نمبر ایک مقناطیسی گونج امیجنگ مشینوں میں ہوتا ہے جو زخمیوں کا اندازہ کرنے اور بیماری کی تشخیص کے لئے طبی سہولیات میں استعمال ہوتا ہے۔ یہ مشینیں مقناطیسی فیلڈ کا استعمال کرتی ہیں جو ایک سپر کنڈکٹنگ مقناطیس کے ذریعہ تیار کیا جاتا ہے۔ یہ میگنےٹ گرمی کی ایک بہت بڑی مقدار پیدا کرتے ہیں۔ مائع ہیلیم ان میگنےٹ کے درجہ حرارت کو باقاعدگی کے ل choice انتخاب کا ٹھنڈا کرنے والا مادہ ہے۔ چونکہ ہیلیم کسی بھی گیس کی دوسری کم ترین مخصوص حرارت اور کسی بھی عنصر کا سب سے کم ابلتا / پگھلنے والا مقام رکھتا ہے ، لہذا اس انتہائی اہم استعمال میں ہیلیم کا کوئی متوقع متبادل نہیں ہے۔

لفٹنگ گیس

ہیلیم میں کسی بھی عنصر کا دوسرا سب سے کم ایٹمی وزن ہوتا ہے۔ صرف ہائیڈروجن کا وزن کم ہے۔ ہوا سے ہلکا ہوا گیس کی حیثیت سے ، ہیلیم کو ہوائی جہازوں اور غباروں کے ل "" لفٹنگ گیس "کے طور پر استعمال کیا گیا ہے۔ جھپکیاں ، حقدار ، زپیلین ، اینٹی ایرکرافٹ غبارے ، موسم کے غبارے اور ہوا سے زیادہ ہلکے ہوائی جہاز نے ہیلیم کو لفٹنگ گیس کے طور پر استعمال کیا ہے۔ یہ ہائیڈروجن سے کہیں زیادہ محفوظ ہے کیونکہ یہ آتش گیر نہیں ہے۔ دوسری جنگ عظیم کے خاتمے تک یہ ہیلیم استعمال کا سب سے اہم زمرہ تھا۔ ہیلیم کی بہت کم مقدار اب لفٹنگ گیس کے طور پر استعمال ہوتی ہے۔

صاف گیس: ہیلیم ناسا اور محکمہ دفاع کے ذریعہ ایندھن کے ٹینکوں اور راکٹ انجنوں کے ایندھن کی ترسیل کے نظاموں سے مائع آکسیجن اور مائع ہائیڈروجن کو پاک کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔ ہیلیم جڑ ہے اور اس میں ٹھنڈ درجہ حرارت ہوتا ہے جو اتنا کم ہوتا ہے کہ صاف کرنے کے عمل کے ذریعے یہ ایک گیس ہی رہتا ہے۔ ان نظاموں میں ہیلیئم کا بہاؤ ہنگامی صورتحال کے دوران بھی آگ بجھانے کے لئے استعمال ہوتا رہا ہے۔ ناسا کی تصویر

ہیلیم سانس لینے کے مرکب: گہری پانی میں غوطہ خوری کے ل breat سانس لینے گیس کے مرکب تیار کرنے کے لئے ہیلیم استعمال ہوتا ہے۔ ہیلیم جڑ ہے اور دباؤ میں کم مرغی ہے جس سے سانس لینے میں آسانی ہوتی ہے۔ تصویر NOAA کے ذریعہ

صاف گیس

ہیلیم میں کسی بھی گیس کا سب سے کم پگھلنے اور ابلتا ہوا مقام ہوتا ہے۔ یہ مطلق صفر کے قریب درجہ حرارت پر پگھلتا ہے اور ابلتا ہے۔ چونکہ یہ انتہائی کم درجہ حرارت پر گیس ہی رہتا ہے ، لہذا اسے ایندھن کے ٹینکوں اور ایندھن کی ترسیل کے نظام کے لئے صاف کرنے والی گیس کے طور پر استعمال کیا جاسکتا ہے جو انتہائی سرد مائعات جیسے مائع ہائیڈروجن اور مائع آکسیجن سے بھرا ہوا ہے۔ چونکہ یہ غیر فعال ہے اور درجہ حرارت کم ہے ، لہذا وہ ان ایندھن کو بغیر منجمد کیے محفوظ طریقے سے بے گھر کرسکتا ہے۔ ہیلیئم کی بڑی مقدار ناسا اور محکمہ دفاع کے ذریعہ راکٹ سے چلنے والے نظام کو پاک کرنے کے لئے استعمال ہوتی ہے۔

فضاء کی تیاری کو کنٹرول کیا

ہیلیم ایک غیر فعال گیس ہے۔ کم ردعمل والی واحد گیس نیین ہے۔ جب کم ماحولیت کی ضرورت ہوتی ہے تو یہ کم ردعمل ہیلیم کو مینوفیکچرنگ اور مرمت کے عمل میں استعمال کرنے کے ل a ایک قیمتی گیس بنا دیتا ہے۔ ہیلیم میں کسی بھی گیس کی دوسری کم ترین کثافت بھی ہوتی ہے جس کے ساتھ ساتھ تھرمل چالکتا بھی بہت زیادہ ہے۔ ہیلیم گیس کی یہ خصوصیات یہ بہت ساری میٹالرجیکل عملوں ، کیمیائی بخارات میں کامل کرسٹل بڑھتے ہوئے ، آپٹیکل ریشوں کی تیاری اور دوسرے استعمال کے ل choice انتخاب کی فضا بناتی ہیں۔

لیک کا پتہ لگانا

ہیلیم میں بہت کم واسکاسی ، ایک اعلی بازی گتانک ، اور کسی بھی عنصر کا سب سے چھوٹا ایٹم ہوتا ہے۔ ان خصوصیات سے ہیلیم پر مشتمل ہونا بہت مشکل ہوتا ہے۔ اگر کسی نظام میں رسا ہوجاتا ہے تو ، ہیلیم بچ جائے گا۔ ہیلیم گیس ہائی ویکیوم سسٹم ، ایندھن کے نظام اور لیک کے لئے دیگر سامان کی جانچ کے ل to استعمال کی جاتی ہے۔

سانس لینے کا مرکب

گہری پانی میں غوطہ خوری اور طبی علاج کے ل breat سانس لینے کے مرکب تیار کرنے کے لئے ہیلیم اور دیگر غیر فعال گیسیں استعمال ہوتی ہیں۔ ہیلیم یہاں استعمال کیا جاتا ہے کیونکہ یہ جڑ ہے ، بہت کم وسوکسیٹی ہے اور کسی بھی دوسری گیس سے دباؤ میں سانس لینا آسان ہے۔

ویلڈنگ گیس

ویلڈنگ کرتے وقت ہیلیم حفاظتی ماحول کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔ گیس کا غیر فعال ماحول گرم دھاتوں کو آکسیکرن اور دیگر رد عمل سے بچاتا ہے جو تیز درجہ حرارت پر تیزی سے واقع ہوسکتا ہے۔

ہیلیم کے استعمال: 2011 کے دوران ریاستہائے متحدہ میں مختلف استعمالات کے ذریعہ ہیلیم کی نسبت سے زیادہ مقدار میں استعمال کیا جاتا ہے۔ یو ایس جی ایس کے اعداد و شمار کا استعمال کرکے گراف۔

ہیلیم: ایک ناقابل تجدید وسائل

ہیلیم ایک ایسی گیس ہے جو صرف اس صورت میں پائی جاتی ہے جہاں غیر متوقع حالات کا اتفاق ہوتا ہے۔ اگرچہ اس کا ارتقا آرتھسٹ کرسٹ میں تابکار معدنیات کے خاتمے کے ذریعہ تیار کیا جارہا ہے ، لیکن اس کی قدرتی پیداوار اور جمع کی شرح اتنی سست ہے کہ اسے ایک ناقابل تجدید وسائل سمجھا جانا چاہئے۔

ہیلیم گلوٹس اور ہیلیم کی قلت

1925 میں امریکہ نے نیشنل ہیلیم ریزرو قائم کیا تاکہ ہیلیئم کی حکمت عملی کی فراہمی کے طور پر فضائی جہاز میں استعمال اور دیگر دفاعی مقاصد کے لئے خدمات انجام دے سکے۔ اس وقت ملک میں ہیلیئم کے استعمال سے کہیں زیادہ ہیلیم پیدا ہورہا تھا۔ دوسری جنگ عظیم کے بعد ، لفٹنگ گیس کے طور پر استعمال ہونے والی ہیلیم کی مقدار میں کمی واقع ہوئی ، لیکن جب راکٹ انجنوں کو ایندھن میں بٹانے اور جوہری ہتھیاروں کی سہولیات میں کولینٹ کی حیثیت سے ہیلیم کی طلب میں اضافہ ہوا۔ پھر بھی ، ہیلیئم کھائے جانے سے زیادہ تیار کیا جارہا تھا۔

1995 میں ، کانگریس نے فیصلہ کیا کہ نیشنل ہیلیم ریزرو ضروری نہیں ہے اور انہوں نے 1996 کے ہیلیم نجکاری ایکٹ کے تحت ہیلیم فروخت کرنے کا پروگرام شروع کیا۔ تقریبا دو دہائیوں تک کانگریس نے ہیلیم کو فری مارکیٹ میں انتہائی رعایت پر فروخت کرنے کی اجازت دی۔ قیمتیں. نیشنل ہیلیم ریزرو سے فروخت کے ذریعے دنیا کی ہیلیم کی 1/2 تک کی طلب پوری کی جارہی ہے۔ کچھ سالوں میں ، ریاست ہائے متحدہ امریکہ سے باہر دوسرے ممالک میں زیادہ ہیلیئم برآمد کیا جاتا تھا اس کے مقابلے میں یہ مقامی طور پر کھایا جاتا تھا۔ حکومت سے ہیلیم خریدنے والوں کو ایک زبردست سودا ملا ، اور آزاد بازار میں ہیلیم خریدنے والوں نے اس سے کہیں زیادہ قیمت ادا کی۔

مارکیٹ میں نیشنل ہیلیم ریزرو اسٹاک کے پھینکنے سے ہیلیم کی قیمت اتنی افسردہ ہوگئی کہ اسے آرگن اور دیگر گیسوں کے لئے ایک سستا متبادل کے طور پر استعمال کیا جارہا ہے جس کی سپلائی بہت کم ہے۔

چونکہ تجارتی ہیلیم کی پیداوار کو ثواب نہیں ملا یا اس کا بھاری استعمال نہیں ہوا ، لہذا جب مارکیٹ میں قومی ہیلیم ریزرو کی فروخت کو نیلامی کے نظام نے 2014 میں تبدیل کردیا تھا۔ پہلی نیلامی میں ، دو بولی لگانے والوں نے پورے سالانہ 93 ملین مکعب فٹ ہیلئم زیادہ خرید لیا تھا پچھلے سالوں کی مارکیٹ قیمت سے دوگنا۔ نیلامی کے بعد اسی 2 بولی دہندگان کو مزید 1 بلین مکعب فٹ فروخت کیا گیا۔

پہلی نیلامی کے بعد سے ، ہیلیم کی قیمت میں اضافہ جاری رہا کیوں کہ نئے ہیلیم کی پیداوار کھپت سے کم ہے۔ قیمتوں میں اضافے نے نئے ہیلیم پروسیسنگ پلانٹوں میں سرمایہ کاری کو متحرک کیا ہے۔ تاہم ، ہیلیم صرف پھیلنے والی چٹان کی طرح نمک یا انہائیڈریٹ کے ساتھ قدرتی گیس کے کھیتوں سے تیار کیا جاسکتا ہے۔ یہ صرف دنیا کے کچھ حصوں میں پائے جاتے ہیں۔

موجودہ قانون کے تحت ، نیشنل ہیلیم ریزرو 2021 تک فروخت ہوجائے گا۔ امید ہے کہ ہیلیم ریکوری پلانٹوں میں بڑھتی ہوئی سرمایہ کاری ہیلیم صارفین کی ضروریات کو پورا کرنے کے لئے کافی ہوگی جب ہیلیم کا یہ اہم ذریعہ ختم ہوجائے گا۔