Materiali per contenere elio

Salve a tutti, sto facendo dei piccoli esperimenti con palloni di elio, ma ho subito notato che con i palloncini di gomma, anche se chiusi perfettamente con piu’ nodi e aggiunta finale di silicone, l’elio prima o poi si disperde, alcuni palloncini dopo pochi giorni, altri anche dopo 20 giorni(me ne accorgo perche’ smettono di stare appesi al soffitto,e poi comunque, se si aspetta ancora alla fine si sgonfiano del tutto), allora ho pensato di provare a mettere elio dentro ad una busta di quelle leggerissime trasparenti della spazzatura, in modo da non gonfiarla a pressione come con il palloncino di gomma, pensando che senza una pressione magari l’elio non sarebbe uscito, ho voluto solo immettere un po’ di elio all’interno, sufficiente a sollevare la busta, sigillando ovviamente la busta ma lasciandola “molle”, nel senso che non l’avevo riempita completamente(probabilmente al’interno ci sara’ stata anche un po’ di aria ma questo non conta nulla) di elio. Pero’ anche questa busta, dopo qualche giorno ha perso elio ed ha smesso di stare nel soffitto, tornando giu’, quindi a questo punto sto pensando che LE MOLECOLE di elio passino attraverso questi materiali, insomma penso che ci sia uno scambio molecolare con l’esterno attraverso i contenitori che sto usando, volevo sapere se è davvero cosi’, e poi, se fosse cosi’, vorrei sapere se esistono palloni che non permettono alle molecole di elio di passarci attraverso, non so, magari il mylar che usano nei palloni ad alta quota? Rimango in attesa di un vostro chiarimento, grazie.

Sì, c’è uno scambio molecolare come dici tu: anche senza pressione le particelle escono dal tuo sacchetto della spazzatura semplicemente perché fuori ce ne sono di meno. Allo stesso modo le molecole dell’aria se riescono entrano (l’aria è composta di varie molecole di diverse dimensioni).

L’elio è l’atomo più piccolo che esista in natura, anche più dell’idrogeno (a causa della doppia carica elettrostatica che tiene l’orbitale più raccolto attorno al nucleo) e quindi è il più difficile da contenere.

Per quanto riguarda i materiali non sono ferrato ma qualcuno presto ti risponderà!

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grazie mille, gentilissimo, quindi come pensavo l’elio passa attraverso il contenitore, tra l’altro mi stai dicendo anche che l’elio è l’atomo più piccolo che esista in natura, ok, allora rimango in attesa per la risposta sugli eventuali materiali, buona serata.

Ah, semplice, l’elio passa dappertutto. Addirittura è usato come tracciante per le fughe di gas, se c’è una perdita seppur minima lui sfugge.
Devi usare vere bombole, con guarnizioni eccellenti; e comunque un po’ perderanno pure loro.
Il mylar andrà sicuramente meglio, ma i palloni perdono poco perchè sono grandi, e quindi hanno un rapporto migliore tra superficie e volume. A scala microscopica qualunque polimero è un colabrodo, per una molecola così piccola.
@sinucep la molecola è piccolissima perchè monoatomica. L’idrogeno ce l’ha biatomica, e più grande.

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Sì, hai ragione anche tu, però esiste anche l’idrogeno monoatomico (si presenta quando appena preparato) ed è comunque più grande dell’elio.

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Grazie, quindi a parte bombole in metallo, non esiste nessun materiale come dire “morbido” per trattenere totalmente l’elio, quindi neanche con il mylar potrei stabilizzare la cosa, va bene, ancora una domanda : se invece usassi dell’idrogeno(versione “normale” biatomica) dentro il pallone, questo potrebbe essere completamente trattenuto o uscirebbe anche esso? vi ringrazio ancora una volta per le rapide e precise e risposte, buona giornata.

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Avresti sicuramente molti problemi di meno per trattenerlo, per contro esiste una concreto rischio in quanto l’idrogeno è estremamente infiammabile e può scoppiare facilmente (vedi ciò che successe al dirigibile Hindemburg).

certo, ma pericolosita’ a parte, non volevo sapere se avevo molti meno problemi a trattenerlo ma volevo sapere se proprio riuscivo a contenerlo del tutto, non dovrebbe uscirne neanche una molecola per cio’ che servirebbe a me, dovrebbe essere stabilizzato perfettamente, pensi che questo sia possibile?

Quell’episodio è sicuramente sopravvalutato.
Certo, non tengo volentieri in casa un pallone pieno di idrogeno come non tengo volentieri una tanica di benzina, ma senza innesco e senza ossigeno l’idrogeno non fa proprio nulla.

BTW LZ129 fu il primo Zeppelin costruito per l’utilizzo dell’elio ma dovettero ripiegare sull’idrogeno per motivazioni “politiche” riguardanti la fornitura.
Questo comportò la scelta di materiali meno sicuri per quanto riguarda l’infiammabilitá e la gestione delle scariche di statica: 2 delle principali criticità che portarono al famoso incidente.

Se ci pensi anche i palloni da calcio e le camere d’aria bisogna rigonfiarli dopo un po’ nonostante lo spessore della loro membrana e il maggiore diametro delle molecole dell’aria. Contenere un gas del tutto è praticamente impossibile, specialmente entro membrane sottili.

Per darti un’idea (ne abbiamo parlato qui nel forum credo) una metallo lasciato a contatto con un gas (come l’aria dell’atmosfera) e messo successivamente nel vuoto continua a degassare, a rilasciare cioè le molecole di gas che aveva assorbito in precedenza. Per quanto tempo lo lasci nel vuoto lui rilascerà sempre qualche particella di gas, e questo è un problema per particolari applicazioni.

In conlusione con l’idrogeno ti andrebbe probabilmente un po’ meglio ma non tanto.

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Sarà anche sopravvalutato, però mi ricordo benissimo quando in laboratorio chimico facevamo per prova l’elettrolisi dell’acqua (basta un po’ di HCl nell’acqua distillata e una batteria) la provetta contenente l’idrogeno aveva la tendenza ad incendiarsi “con scoppio” al minimo cambiamento di stato elettrico, veramente bastava avere un maglione di lana e causa la statica faceva il botto. Sinceramente proprio non me la sentirei di dirgli di tenere un pallone pieno di H2 in casa, è enormemente più rischioso di una tanica di benzina, anche considerando che affinché la benzina faccia il botto ce ne vuole (deve prima evaporare una certa quantità e miscelarsi nella giusta proporzione con l’aria), mentre invece l’idrogeno ha delle proporzioni molto più ampie (tra il 4 e il 75%).

EDIT: corretto typo

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grazie ancora a sinucep per avermi chiarito il concetto e a Vittorio per i consigli sulla sicurezza, inoltre grazie ancora a tutti per le preziose e precise info, buona giornata.

Confermo che trattenere l’idrogeno è un affare complicato anche con bombole d’acciaio (lo dico per esperienza: ci lavoro). La cosa è complicata anche dal fatto che per contenerne una discreta devi usare pressioni molto elevate (200-300 bar), con tutto quello che questo comporta in termini di spessore dei materiali, tenuta delle guarnizioni e delle valvole.

peraltro la difficoltà di contenere e trasportare l’idrogeno è il limite principale che ha fatto vincere l’elettrificazione basata sul litio nell’automotive.

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L’ho maneggiato anche io e onestamente dipingerlo in questa maniera mi sembra un po’ eccessivo :man_shrugging:
Considerando la bassissima densità dell’idrogeno gassoso a temperatura ambiente direi che la parte più pericolosa è contenerlo nella vetreria.

Detto questo non voglio assolutamente spingere nessuno dei lettori a tenere palloncini di idrogeno in casa!!!
Non fatelo

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Passando dai palloncini ai viaggi spaziali, deduco che un veicolo abitato che si trovi nel vuoto per un tempo sufficiente, subisce delle misurabili perdite di atmosfera.

Infatti, qualcuno confermerà, sulla ISS c’è una perdita di atmosfera considerata “fisiologica”.

Sicuramente sì. Tutte le guarnizioni al mondo perdono, come tutte le saldature. Con le migliaia di condutture e cavi che passano lo scafo, la ISS dev’essere una sorta di colabrodo, da questo punto di vista :slight_smile:

lo avevo detto che qualK1 avrebbe confermato! :wink:

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magari @Buzz ha qualche numero