Pertanyaan: Apa manfaat dari Helium ?

Pasase relevan:
text: Sementara balon mungkin adalah manfaat helium paling terkenal, sejatinya itu hanyalah bagian kecil dari semua penggunaan helium. Helium digunakan pada banyak bidang yang memerlukan keunikan helium, seperti titik didihnya yang rendah, masa jenisnya rendah, kelarutannya juga rendah, konduktivitas termal tinggi, atau keinertannya. Total produksi helium 2014 sekitar 32 juta kg (180 juta meter kubik) helium per tahun, penggunaan terbesar (sekitar 32% dari total 2014) adalah aplikasi kryogenik, sebagian besar sebagai pendingin magnet superkonduktor dalam pemindai MRI bidang medis dan spektrometer Resonansi Magnet Inti (). Penggunaan besar lainnya untuk sistem penggelontor dan penekan, pengelasan, pemeliharaan atmosfer terkendali, dan deteksi kebocoran. Penggunaan lain relatif kecil.
title: Helium

text: Helium adalah unsur kedua terbanyak dan kedua teringan di jagad raya, mencakupi 24% massa keunsuran total alam semesta dan 12 kali jumlah massa keseluruhan unsur berat lainnya. Keberlimpahan helium yang sama juga dapat ditemukan pada Matahari dan Yupiter. Hal ini dikarenakan tingginya energi pengikatan inti (per nukleon) helium-4 berbanding dengan tiga unsur kimia lainnya setelah helium. Energi pengikatan helium-4 ini juga bertanggung jawab atas keberlimpahan helium-4 sebagai produk fusi nuklir maupun peluruhan radioaktif. Kebanyakan helium di alam semesta ini berupa helium-4, yang dipercaya terbentuk semasa Ledakan Dahsyat. Beberapa helium baru juga terbentuk lewat fusi nuklir hidrogen dalam bintang semesta.
title: Helium

text: Salah satu aplikasi helium dalam industri adalah deteksi kebocoran. Oleh karena helium berdifusi melalui bahan padat tiga kali lebih cepat daripada udara, ia digunakan sebaga gas penjejak untuk mendeteksi kebocoran dalam peralatan hampa-tingi (seperti tangki kryogenik) dan wadah bertekanan tinggi. Objek yang diuji dimasukkan ke dalam sebuah bejana, yang kemudian dikosongkan dan diisi dengan helium. Helium dapat keluar melalui kebocoran dan dideteksi oleh peraltan yang peka (spektrometer massa helim), meskipun laju kebocoran sangat kecil hanya 10 mbar·L/s (10 Pa·m/s). Prosedur pengukuran berlangsung secara otomatis dan disebut pengujian integral helium. Prosedur yang lebih sederhana adalah dengan mengisi objek yang diuji dengan helium dan dilakukan pencarian kebocoran secara manual menggunakan peralatan portabel.
title: Helium

text: Helium adalah gas monoatomik yang paling tidak larut dalam air. Indeks refraksi helium juga merupakan yang paling mendekati nilai satu daripada indeks refraksi gas lainnya. Helium memiliki nilai koefisien Joule-Thomson yang negatif pada temperatur normal, yang berarti ia akan memanas ketika dibiarkan memuai dengan bebas. Ia akan mendingin apabila memuai pada temperatur yang lebih rendah daripada temperatur inversi Joule-Thomson, yakni sekitar 32 sampai dengan 50 K pada 1 atmosfer. Seketika helium didinginkan di bawah temperatur ini, helium dapat dicarikan melalui pendinginan pemuaian.
title: Helium

text: Helium adalah gas mulia yang paling tidak reaktif setelah neon, dan karenanya merupakan unsur yang paling tidak reaktif kedua dari semua unsur-unsur; Helium bersifat inert dan monoatomik di bawah semua kondisi standar. Dikarenakan massa atom molar helium yang relatif rendah, konduktivitas termal helium, kalor jenis helium, dan kelajuan suara dalam gas helium lebih besar daripada gas lainnya terkecuali hidrogen. Ukuran atom helium juga sangat kecil, sehingga laju difusi helium dalam zat padat tiga kali lebih cepat daripada udara biasa dan kelajuannya 65% daripada laju difusi hidrogen.
title: Helium

text: Oleh karena He lebih ringan daripada udara, balon udara diisi dengan helium sebagai gas pengangkat. Sementara gas hidrogen juga ringan, helium memiliki kelebihan yaitu tidak mudah terbakar (bahkan tahan api). Penggunaan minor lainnya adalah dalam bidang roket, di mana helium digunakan sebagai media "ullage" untuk mengganti bahan bakar dan oksidator dalam tangki penyimpanan dan untuk mengkondensasikan hidrogen dan oksigen untuk membuat bahan bakar roket. Helium juga digunakan untuk menggelontor bahan bakar dan oksidator dari peralatan pendukung di darat sebelum peluncuran dan untuk mendinginkan hidrogen cair dalam wahana angkasa luar. Sebagai contoh, roket Saturn V yang digunakan dalam program Apollo membutuhkan sekitar 370.000 m (13 juga kaki kubik) helium untuk peluncuran.
title: Helium

Pasase lain:
text: Untuk penggunaan dalam skala besar, helium diekstraksi menggunakan distilasi fraksional gas alam, yang dapat mengandung 7% helium. Karena helium memiliki titik didih yang lebih rendah daripada unsur manapun, temperatur rendah dan tekanan tinggi yang digunakan akan mencairkan hampir semua gas lainnya (kebanyakan nitrogen dan metana). Gas helium bruto yang dihasilkan oleh distilasi fraksional kemudian dimurnikan dengan cara menurunkan temperatur gas secara berulang, sehingga kebanyakan nitrogen dan gas lainnya yang masih tersisa akan mengendap keluar dari campuran gas. Arang aktif digunakan dalam langkah akhir pemurnian, yang kemudian akan menghasilkan helium dengan kemurnian 99,995%.. Kebanyakan helium yang diproduksi dicairkan melalui proses kriogenik. Pencairan ini diperlukan dalam berbagai aplikasi yang memerlukan helium cair, selain itu, pencairan helium juga memungkinkan para penyuplai gas memotong biaya transpor gas.
title: Helium

text: Tidak seperti unsur-unsur lainnya, helium akan tetap berwujud cair pada nol mutlak dan tekanan normal. Hal ini merupakan efek langsung dari mekanika kuantum: utamanya, energi titik nol sistem terlalu tinggi bagi sistem untuk memadat. Helium dapat dipadatkan pada temperatur 1–1,5 K (sekitar −272 °C) dan tekanan 25 bar (2,5 MPa). Sangatlah sulit untuk membedakan helium padat dengan helium cair karena indeks refraksi kedua fase tersebut hampir sama. Helium padat memiliki struktur kristal dan rentangan titik lebur yang sangat kecil. Selain itu, ia juga dapat dikompreskan; apabila diberikan tekanan, volumenya akan menurun lebih dari 30%. Dengan nilai modulus limbak sekitar 27 MPa, helium padat ~100 kali lebih termampatkan daripada air. Helium padat memiliki massa jenis 0,214 ± 0,006 g/cm pada 1,15 K dan 66 atm; diproyeksikan massa jenisnya mencapai 0,187 ± 0,009 g/cm pada 0 K dan 25 bar (2,5 MPa).
title: Helium

text: Helium II juga menunjukkan efek menjalar. Ketika helium ditampung dalam dinding wadah yang tinggi, helium II akan bergerak menjalar ke seluruh permukaan wadah melawan gaya gravitasi. Helium II akan lolos dari wadah penampung yang tidak sumbat dengan menjalar ke sisi-sisi penampung sampai ia mencapai daerah yang lebih hangat dan menguap. Penjalaran helium II ini bergerak dalam bentuk lapisan film helium setebal 30 nm yang tak tergantung pada bahan permukaan. Lapisan film ini disebut sebagai film Rollin dan dinamakan atas penemunya, Bernard V. Rollin. Diakibatkan oleh perilaku penjalaran dan kemampuan helium untuk bocor melalui pori-pori yang sangat kecil, sangatlah sulit untuk menampung dan menyimpan helium cair. Gelombang yang merambat dalam film Rollin diatur oleh persamaan yang sama dengan persamaan gelombang gravitasi dalam air yang dangkal. Namun dalam hal ini, gaya pemulihnya bukanlah gravitasi, melainkan gaya van der Waals. Gelombang ini dikenal sebagai "bunyi ketiga"'.
title: Helium

text: Pemerintah Amerika Serikat mendirikan Cadangan Helium Nasional pada tahun 1925 di Amarillo, Texas dengan tujuan menyuplai helium kepada kapal udara militer AS pada saat perang dan kapal udara komersial pada saat damai. Karena embargo militer AS terhadap Jerman yang melarang penyuplaian helium, LZ 129 Hindenburg dan zeppelin-zeppelin Jerman lainnya terpaksa menggunakan hidrogen sebagai gas pengangkat. Penggunaan helium setelah Perang Dunia II menurun, namun cadangan helium diperbesar pada tahun 1950-an untuk memenuhi suplai helium cair sebagai cairan pendingin yang diperlukan untuk membuat bahan bakar roket oksigen/hidrogen semasa Perang Dingin dan Perlombaan Angkasa. Jumalh helium yang digunakan Amerika pada tahun 1965 delapan kali lebih tinggi daripada puncak penggunaannya semasa era peperangan.
title: Helium