A héliumos lufik gyorsabban leereszkednek, mint a légballonok, a latexballonok pedig gyorsabban, mint a fóliásak. De miért fújódnak ki egyáltalán a héliumos lufik? Itt megtudhatjuk.

Valójában több különböző tényező is szerepet játszik ebben. Kezdjük a gumilufival.

Ha elég nagyra nagyítanánk a gumilufi latexét ahhoz, hogy lássuk a szerkezetét, akkor valami olyasmit látnánk, ami egy halom tésztára hasonlít. És mint egy halom tészta, az icipici szálak között több ezer apró rést vehetsz észre.

Így van – a latexlufid tele van lyukakkal! (És amikor felfújod a lufit, és megnyújtod a latexet, a lyukakat még nagyobbra nyitod.)

Most a lyukak rendkívül aprók. Ne feledd, hogy mikroszkópon keresztül nézed. De idővel a lufi belsejében lévő levegő vagy hélium utat tör magának a porózus falakon keresztül, és megmarad a leeresztett lufid. Ezt hívják “permeációnak.”

Megfigyelhetted azonban, hogy a latex héliumos lufid már régen eltűnt, míg a levegővel töltött latex lufid még mindig felfújt.

Miért fújódik ki a héliumos lufi gyorsabban, mint a levegővel töltött lufi?

Ez igazából a méretről szól. És most nem a léggömbről beszélünk.

A hélium a második legkisebb molekula a periódusos rendszerben. Az egyes oxigén- és nitrogénmolekulák (a levegő a levegővel teli léggömbödben) nagyjából négyszer nagyobbak, mint a héliummolekulák.

Az oxigén- és nitrogénmolekuláknak azonban nincs akkora szabadságuk, mint a héliummolekuláknak.

Gáz formájában minden egyes héliummolekula önállóan mozog. Az oxigén- és nitrogénmolekulák kétatomosak, vagyis párban kötődnek egymáshoz.

Így két oxigénmolekula egymáshoz, két nitrogénmolekula pedig egymáshoz tapad, és egyik molekulatípus sem tud önállóan mozogni, mint a héliummolekula.

Ez azt jelenti, hogy ezek az összekapcsolt molekulák már majdnem nyolcszor nagyobbak, mint egyetlen héliummolekula.

Visszatérve tehát a korábban tárgyalt áteresztéshez.

Képzeljük el, hogy egy kisgyerek besétál egy ajtón. Ezután két felnőtt összekulcsolja a karját, és egymás mellett átmennek ugyanezen az ajtón. A két felnőtt nehezebben jutna át az ajtón, mint a kisgyerek. Ez történik a különböző molekulákkal.

A kis, önálló héliummolekulák sokkal könnyebben tudnak kiszabadulni a latex apró lyukain keresztül, mint az összekapcsolt oxigén- vagy nitrogénmolekulák. Végül mind kijutnak, de a héliumnak sokkal könnyebb a szökés.

Ez az oka annak, hogy a héliumos lufid gyorsabban leereszt, mint azok, amelyeket levegővel töltesz meg.

Miért eresztik le a latex héliumos lufikat hamarabb, mint a fóliás lufikat?

Valószínűleg észrevetted, hogy a héliummal töltött fólialufid nagyon sokáig tart a héliummal töltött latexlufihoz képest. És tanulva az eddig tanultakat, valószínűleg azt feltételezed, hogy ez magának a lufinak az anyaga miatt van.

És igazad lenne.

A latexszel ellentétben a fólia anyaga nem porózus, és nyúlás nélkül is tágul. A héliummolekulák előbb-utóbb ki tudnak és ki is fognak szökni, de ez általában vagy a lufi szárán, vagy a varratok mikroszkopikus következetlenségein keresztül történik, nem pedig magán az anyagon keresztül.

Gondolj úgy rá, mint egy koncerthelyszínre, ahol az arénában lévő több ezer ember szolgál héliummolekulaként, a fólialufin lévő rések pedig az épület ajtajai. Ha csak egy vagy két ajtó van, akkor rohadt sokáig fog tartani, mire mindenki kijut.

Ez az oka annak, hogy a fóliahéliumos lufid még hetekkel azután is lebeg, hogy hazavitted.

Miért szökik ki egyáltalán a hélium?

Jó kérdés. A héliumgáz köztudottan “szivárog”. A molekulák olyan kicsik, hogy a legapróbb nyílásokon is ki tudnak jutni, és mivel “könnyebbek a levegőnél”, folyamatosan ki akarnak jutni, és az ég felé akarnak utazni.

Ez az oka annak, hogy a héliumot szivárgások kimutatására használják olyan dolgokban, mint a hajók burkolata. Ha a hélium nem tud kiszabadulni a hajó varrataiból, a víz nem tud bejutni.

Ezzel meg is van!

Nem áll készen a munkára?

Nézze meg videós cikkünket arról, hogyan készülnek a latexlufik, és hogyan csapolják ki a latexet a gumifából.