Les ballons à l’hélium se dégonflent plus vite que les ballons à air, et les ballons en latex plus vite que les ballons en aluminium. Mais pourquoi les ballons à l’hélium se dégonflent-ils tout court ? Découvrez-le ici.

Il y a en fait deux facteurs différents qui entrent en jeu ici. Commençons par le ballon en latex.

Si vous grossissez suffisamment le latex d’un ballon pour voir sa structure, vous verrez quelque chose qui ressemble à un tas de nouilles. Et comme un tas de nouilles, entre ces minuscules brins, vous remarqueriez des milliers de petits espaces.

C’est vrai – votre ballon de latex est plein de trous ! (Et lorsque vous gonflez le ballon et étirez le latex, vous ouvrez les trous encore plus largement.)

Maintenant, les trous sont extrêmement petits. Rappelez-vous, vous regardez à travers un microscope. Mais avec le temps, l’air ou l’hélium à l’intérieur du ballon va se frayer un chemin hors des parois poreuses et vous vous retrouverez avec votre ballon dégonflé. C’est ce qu’on appelle la « perméation »

Vous avez peut-être remarqué cependant que vos ballons en latex à l’hélium auront disparu depuis longtemps alors que vos ballons en latex remplis d’air seront toujours gonflés.

Pourquoi les ballons à l’hélium se dégonflent-ils plus vite que les ballons remplis d’air ?

C’est une question de taille, vraiment. Et nous ne parlons pas du ballon.

L’hélium est la deuxième plus petite molécule du tableau périodique. Les molécules individuelles d’oxygène et d’azote (l’air de votre ballon rempli d’air) sont environ quatre fois plus grandes que les molécules d’hélium.

Mais les molécules d’oxygène et d’azote n’ont pas les mêmes libertés que les molécules d’hélium.

À l’état gazeux, chaque molécule d’hélium individuelle se déplace seule. Les molécules d’oxygène et d’azote sont diatomiques, c’est-à-dire qu’elles sont liées entre elles par paires.

Donc, deux molécules d’oxygène se collent l’une à l’autre et deux molécules d’azote se collent l’une à l’autre et aucun de ces types de molécules ne peut se déplacer seul comme une molécule d’hélium.

Cela signifie que ces molécules conjointes sont maintenant presque 8 fois plus grandes qu’une seule molécule d’hélium.

Alors, revenons à la perméation dont nous avons parlé plus tôt.

Imaginez qu’un petit enfant passe une porte. Ensuite, deux adultes joignent leurs bras et passent cette même porte côte à côte. Les deux adultes auraient plus de mal à passer la porte que le petit enfant. C’est ce qui se passe avec les différentes molécules.

Les petites molécules d’hélium individuelles peuvent s’échapper par les minuscules trous du latex bien plus facilement que les molécules d’oxygène ou d’azote conjointes. Elles finiront par sortir toutes, mais l’hélium a beaucoup plus de facilité à s’échapper.

C’est pourquoi vos ballons à l’hélium se dégonflent plus vite que ceux que vous remplissez d’air.

Pourquoi les ballons à l’hélium en latex se dégonflent-ils avant les ballons en aluminium ?

Vous avez probablement remarqué que votre ballon en aluminium rempli d’hélium dure vraiment longtemps par rapport à un ballon en latex rempli d’hélium. Et en apprenant ce que nous avons appris jusqu’à présent, vous supposez probablement que c’est à cause du matériau du ballon lui-même.

Et vous auriez raison.

Contrairement au latex, le matériau en feuille est non poreux et il se dilate également sans s’étirer. Les molécules d’hélium peuvent s’échapper et s’échapperont éventuellement, mais cela se produit généralement soit par la tige du ballon, soit par toute incohérence microscopique dans les coutures, et non par le matériau lui-même.

Pensez-y comme à une salle de concert, les milliers de personnes à l’intérieur de l’arène servant de molécules d’hélium et les interstices du ballon d’aluminium étant les portes du bâtiment. S’il n’y a qu’une ou deux portes, cela va prendre un sacré temps pour faire sortir tout le monde.

C’est pourquoi votre ballon d’hélium en papier d’aluminium flotte toujours des semaines après que vous l’ayez ramené à la maison.

Pourquoi l’hélium s’échappe-t-il tout court ?

Bonne question. L’hélium gazeux est notoirement « fuyant ». Les molécules sont si petites qu’elles peuvent sortir par la plus petite des ouvertures et comme elles sont « plus légères que l’air », elles veulent constamment sortir et voyager vers le ciel.

C’est pourquoi l’hélium est utilisé pour détecter les fuites dans des choses comme les coques de bateaux. Si l’hélium ne peut pas s’échapper des coutures du bateau, l’eau ne peut pas y pénétrer.

Voilà !

Pas prêt à retourner au travail ?

Voyez notre article avec des vidéos sur la fabrication des ballons en latex et sur la façon dont le latex est tiré de l’hévéa.