Heliumballonnen lopen sneller leeg dan luchtballonnen, en latexballonnen sneller dan folie. Maar waarom lopen heliumballonnen eigenlijk leeg?

Er zijn eigenlijk een paar verschillende factoren die hier een rol spelen. Laten we beginnen met de latex ballon.

Als je de latex van een ballon voldoende zou uitvergroten om de structuur te zien, zou je iets zien dat lijkt op een hoopje noedels. En net als bij een hoopje noedels zie je tussen die piepkleine draadjes duizenden kleine gaatjes.

Dat klopt-je latexballon zit vol gaatjes! (En als je de ballon opblaast en de latex uitrekt, maak je de gaatjes nog wijder.)

Nou, de gaatjes zijn uiterst klein. Denk eraan, je kijkt door een microscoop. Maar na verloop van tijd zal de lucht of het helium in de ballon zich een weg banen door de poreuze wanden en blijft u achter met uw leeggelopen ballon. Dit wordt “permeatie” genoemd.”

Het is u echter misschien opgevallen dat uw latex heliumballonnen allang leeg zijn, terwijl uw met lucht gevulde latexballonnen nog steeds opgeblazen zijn.

Waarom lopen heliumballonnen sneller leeg dan met lucht gevulde ballonnen?

Het gaat eigenlijk allemaal om de grootte. En dan hebben we het niet over de ballon.

Helium is het op één na kleinste molecuul op het periodiek systeem. Individuele zuurstof- en stikstofmoleculen (de lucht in uw met lucht gevulde ballon) zijn ruwweg vier keer zo groot als heliummoleculen.

Maar zuurstof- en stikstofmoleculen hebben niet dezelfde vrijheden die heliummoleculen hebben.

In gasvorm beweegt elk individueel heliummolecuul zich in zijn eentje voort. Zuurstof- en stikstofmoleculen zijn diatomisch, dat wil zeggen dat ze paarsgewijs aan elkaar gebonden zijn.

Dus, twee zuurstofmoleculen kleven aan elkaar en twee stikstofmoleculen kleven aan elkaar en geen van beide molecuultypen kan zich zelfstandig verplaatsen zoals een heliummolecuul dat kan.

Dat betekent dat deze samengevoegde moleculen nu bijna 8 keer zo groot zijn als een enkele heliummolecule.

Dus, terug naar de permeatie die we eerder bespraken.

Stel je voor dat een klein kind door een deur loopt. Vervolgens gaan twee volwassenen zij aan zij door diezelfde deur. De twee volwassenen zouden het moeilijker hebben om door de deur te komen dan het kleine kind. Dit is wat er gebeurt met de verschillende moleculen.

De kleine, afzonderlijke heliummoleculen kunnen veel gemakkelijker ontsnappen door de minuscule gaatjes in de latex dan de samengevoegde zuurstof- of stikstofmoleculen dat kunnen. Uiteindelijk komen ze er allemaal uit, maar het helium ontsnapt veel gemakkelijker.

Daarom lopen uw heliumballonnen sneller leeg dan de ballonnen die u met lucht vult.

Waarom lopen latex heliumballonnen eerder leeg dan folieballonnen?

U hebt waarschijnlijk gemerkt dat uw met helium gevulde folieballon heel lang meegaat vergeleken met een met helium gevulde latexballon. En leren wat we tot nu toe hebben geleerd, neem je waarschijnlijk aan dat het komt door het materiaal van de ballon zelf.

En je zou gelijk hebben.

In tegenstelling tot latex, de folie materiaal is niet-poreus en het ook uitzet zonder uit te rekken. Heliummoleculen kunnen en zullen uiteindelijk ontsnappen, maar meestal gebeurt dit via ofwel de steel van de ballon of eventuele microscopische inconsistenties in de naden, niet het materiaal zelf.

Bedenk het als een concertzaal, met duizenden mensen binnen de arena die als de heliummoleculen dienen en de openingen in de folieballon die de deuren van het gebouw zijn. Als er maar een of twee deuren zijn, duurt het een hele tijd voordat iedereen eruit is.

Daarom zweeft je heliumballon nog steeds, weken nadat je hem mee naar huis hebt genomen.

Waarom ontsnapt helium überhaupt?

Goede vraag. Heliumgas is berucht om zijn “lekkage”. De moleculen zijn zo klein dat ze door de kleinste openingen naar buiten kunnen en omdat ze “lichter dan lucht” zijn, willen ze er voortdurend uit en naar boven naar de hemel reizen.

Daarom wordt helium gebruikt om lekken op te sporen in zaken als de romp van boten. Als het helium niet uit de naden van de boot kan ontsnappen, kan het water er niet in.

Daar heb je het!

Niet klaar om weer aan het werk te gaan?

Kijk eens naar ons artikel met video’s over hoe latexballonnen worden gemaakt en hoe latex uit de rubberboom wordt getapt.