I palloncini ad elio si sgonfiano più velocemente di quelli ad aria, e quelli in lattice più velocemente di quelli in alluminio. Ma perché i palloncini ad elio si sgonfiano? Scoprilo qui.

Ci sono in realtà un paio di fattori diversi che entrano in gioco qui. Cominciamo con il palloncino in lattice.

Se si ingrandisce il lattice di un palloncino abbastanza volte per vedere la sua struttura, si vede qualcosa che assomiglia a un mucchio di noodles. E come un mucchio di noodles, tra quei minuscoli fili si noterebbero migliaia di piccoli spazi vuoti.

Ecco, il tuo palloncino di lattice è pieno di buchi! (E quando gonfi il palloncino e allunghi il lattice, i buchi si aprono ancora di più.)

Ora, i buchi sono estremamente piccoli. Ricordate, state guardando attraverso un microscopio. Ma con il tempo, l’aria o l’elio all’interno del palloncino si farà strada fuori dalle pareti porose e ti ritroverai con il tuo palloncino sgonfio. Questo si chiama “permeazione”.

Potresti aver notato, tuttavia, che i tuoi palloncini in lattice all’elio saranno spariti da tempo mentre i tuoi palloncini in lattice riempiti d’aria sono ancora gonfiati.

Perché i palloncini all’elio si sgonfiano più velocemente di quelli riempiti d’aria?

E’ tutta una questione di dimensioni, davvero. E non stiamo parlando del palloncino.

L’elio è la seconda molecola più piccola della tavola periodica. Le singole molecole di ossigeno e di azoto (l’aria del vostro palloncino pieno d’aria) sono circa quattro volte più grandi delle molecole di elio.

Ma le molecole di ossigeno e di azoto non hanno la stessa libertà delle molecole di elio.

In forma di gas, ogni singola molecola di elio si muove da sola. Le molecole di ossigeno e di azoto sono biatomiche, cioè sono legate insieme a coppie.

Quindi, due molecole di ossigeno si attaccano l’una all’altra e due molecole di azoto si attaccano l’una all’altra e nessuno dei due tipi di molecole può muoversi da solo come una molecola di elio.

Questo significa che queste molecole congiunte sono ora quasi 8 volte più grandi di una singola molecola di elio.

Allora, torniamo alla permeazione di cui abbiamo parlato prima.

Immaginate un bambino piccolo che attraversa una porta. Poi, due adulti si prendono a braccetto e attraversano la stessa porta fianco a fianco. I due adulti avrebbero più difficoltà ad attraversare la porta rispetto al bambino piccolo. Questo è quello che succede con le diverse molecole.

Le piccole, singole molecole di elio possono uscire attraverso i minuscoli fori nel lattice molto più facilmente di quanto possano fare le molecole di ossigeno o di azoto congiunte. Alla fine usciranno tutte, ma l’elio ha un tempo di fuga molto più facile.

Questo è il motivo per cui i palloncini ad elio si sgonfiano più velocemente di quelli riempiti d’aria.

Perché i palloncini ad elio in lattice si sgonfiano prima di quelli in lamina?

Hai probabilmente notato che il tuo palloncino in lamina riempito di elio dura molto più a lungo di un palloncino in lattice riempito di elio. E imparando quello che abbiamo imparato finora, probabilmente pensi che sia a causa del materiale del palloncino stesso.

E avresti ragione.

A differenza del lattice, il materiale del foglio non è poroso e si espande senza allungarsi. Le molecole di elio possono sfuggire alla fine, ma di solito questo avviene attraverso il gambo del palloncino o qualsiasi microscopica incongruenza nelle cuciture, non il materiale stesso.

Pensatelo come un luogo di concerti, con migliaia di persone all’interno dell’arena che fungono da molecole di elio e gli spazi vuoti nel palloncino di lamina come le porte dell’edificio. Se ci sono solo una o due porte, ci vorrà un sacco di tempo per far uscire tutti.

Questo è il motivo per cui il tuo palloncino di elio galleggia ancora settimane dopo averlo portato a casa.

Perché l’elio fuoriesce?

Bella domanda. L’elio è notoriamente un gas che “perde”. Le molecole sono così piccole che possono uscire attraverso la più piccola delle aperture e poiché sono “più leggere dell’aria”, vogliono costantemente uscire e viaggiare verso il cielo.

Questo è il motivo per cui l’elio è usato per rilevare perdite in cose come gli scafi delle barche. Se l’elio non può uscire dalle cuciture della barca, l’acqua non può entrare.

Ecco qui!

Non sei pronto a tornare al lavoro?

Guarda il nostro articolo con i video su come sono fatti i palloncini in lattice e su come il lattice viene estratto dall’albero della gomma.

Si tratta di un’altra cosa.