Balony helowe opróżniają się szybciej niż balony powietrzne, a balony lateksowe szybciej niż foliowe. Ale dlaczego balony z helem w ogóle się opróżniają? Dowiedz się tutaj.

Właściwie jest kilka różnych czynników, które wchodzą tu w grę. Zacznijmy od balonu lateksowego.

Jeśli powiększylibyście lateks z balonu wystarczająco dużo razy, aby zobaczyć jego strukturę, zobaczylibyście coś, co przypomina kupkę makaronu. I tak jak w przypadku kupki makaronu, pomiędzy tymi maleńkimi nitkami zauważyłbyś tysiące małych szczelin.

To prawda – Twój lateksowy balon jest pełen dziur! (A kiedy nadmuchasz balon i rozciągniesz lateks, otwory są jeszcze szersze.)

Teraz otwory są bardzo małe. Pamiętaj, że patrzysz przez mikroskop. Ale z czasem powietrze lub hel wewnątrz balonu wydostaną się na zewnątrz porowatych ścianek i zostaniesz z opróżnionym balonem. This is called „permeation.”

You may have noticed however, that your latex helium baloons will be long gone while your air-filled latex baloons are still inflated.

Why do helium baloons deflate faster than air-filled baloons?

It’s all about size, really. I nie mówimy tu o balonie.

Hel jest drugą najmniejszą cząsteczką w układzie okresowym. Pojedyncze cząsteczki tlenu i azotu (powietrza w twoim wypełnionym powietrzem balonie) są mniej więcej cztery razy większe od cząsteczek helu.

Ale cząsteczki tlenu i azotu nie mają takiej samej swobody, jaką mają cząsteczki helu.

W postaci gazu każda pojedyncza cząsteczka helu porusza się samodzielnie. Cząsteczki tlenu i azotu są dwuatomowe, co oznacza, że są połączone parami.

Więc, dwie cząsteczki tlenu przylegają do siebie i dwie cząsteczki azotu przylegają do siebie i żaden z tych typów cząsteczek nie może poruszać się samodzielnie, tak jak cząsteczka helu.

To oznacza, że te złączone cząsteczki są teraz prawie 8 razy większe niż pojedyncza cząsteczka helu.

Wracamy więc do przenikania, o którym mówiliśmy wcześniej.

Wyobraźmy sobie, że małe dziecko przeszło przez drzwi. Następnie dwoje dorosłych połączyło ramiona i przeszło przez te same drzwi obok siebie. Dwoje dorosłych będzie miało trudniejszy czas na przejście przez drzwi niż małe dziecko. To właśnie dzieje się z różnymi cząsteczkami.

Małe, pojedyncze cząsteczki helu mogą uciec przez maleńkie otwory w lateksie o wiele łatwiej niż połączone cząsteczki tlenu lub azotu. W końcu wszystkie się wydostaną, ale hel ma o wiele łatwiejszy czas ucieczki.

To dlatego balony z helem opróżniają się szybciej niż te, które napełniasz powietrzem.

Dlaczego lateksowe balony z helem opróżniają się wcześniej niż balony foliowe?

Prawdopodobnie zauważyłeś, że twój balon foliowy wypełniony helem trwa naprawdę długo w porównaniu z balonem lateksowym wypełnionym helem. I ucząc się tego, czego nauczyliśmy się do tej pory, prawdopodobnie zakładasz, że jest to spowodowane materiałem, z którego wykonany jest balon.

I miałbyś rację.

W przeciwieństwie do lateksu, materiał foliowy jest nieporowaty i rozszerza się bez rozciągania. Cząsteczki helu mogą i w końcu uciekną, ale zazwyczaj dzieje się to przez trzon balonu lub mikroskopijne nieścisłości w szwach, a nie przez sam materiał.

Pomyśl o tym jak o miejscu koncertowym, z tysiącami ludzi wewnątrz areny służącymi jako cząsteczki helu i szczelinami w balonie foliowym będącymi drzwiami budynku. Jeśli są tylko jedne lub dwoje drzwi, zajmie to sporo czasu, zanim wszyscy się wydostaną.

To dlatego twój foliowy balon z helem wciąż unosi się w powietrzu tygodnie po tym, jak przyniosłeś go do domu.

Dlaczego hel w ogóle ucieka?

Dobre pytanie. Gaz helowy jest notorycznie „nieszczelny”. Cząsteczki są tak małe, że mogą wydostać się przez najmniejsze otwory, a ponieważ są „lżejsze od powietrza”, ciągle chcą się wydostać i podróżować w kierunku nieba.

Dlatego hel jest używany do wykrywania nieszczelności w takich rzeczach jak kadłuby łodzi. Jeśli hel nie może wydostać się przez szwy łodzi, woda nie może dostać się do środka.

Więc masz to!

Nie jesteś gotowy, aby wrócić do pracy?

Sprawdź nasz artykuł z filmami o tym, jak powstają balony lateksowe i jak lateks jest pozyskiwany z drzewa kauczukowego.