Varför går heliumballongerna ur luften så snabbt?
Heliumballonger går ur luften snabbare än luftballonger och latexballonger snabbare än folieballonger. Men varför går heliumballongerna ur luften överhuvudtaget? Ta reda på det här.
Det finns faktiskt ett par olika faktorer som spelar in här. Låt oss börja med latexballongen.
Om du förstorade latexen från en ballong tillräckligt många gånger för att se dess struktur skulle du se något som liknar en bunke nudlar. Och precis som en nudelhög skulle du mellan de pyttesmå trådarna se tusentals små luckor.
Det stämmer – din latexballong är full av hål! (Och när du blåser upp ballongen och sträcker ut latexen öppnar du hålen ännu mer.)
Nu är hålen extremt små. Kom ihåg att du tittar genom ett mikroskop. Men med tiden kommer luften eller heliumet inuti ballongen att ta sig ut ur de porösa väggarna, och du kommer att stå med din uppblåsta ballong. Detta kallas ”permeation”.
Du kanske dock har märkt att dina heliumballonger i latex är borta sedan länge medan dina luftfyllda latexballonger fortfarande är uppblåsta.
Varför går heliumballongerna ur luften snabbare än luftfyllda ballonger?
Det handlar egentligen bara om storlek. Och vi talar inte om ballongen.
Helium är den näst minsta molekylen i det periodiska systemet. Enskilda syre- och kvävemolekyler (luften i din luftfyllda ballong) är ungefär fyra gånger större än heliummolekyler.
Men syre- och kvävemolekyler har inte samma friheter som heliummolekyler.
I gasform rör sig varje enskild heliummolekyl på egen hand. Syre- och kvävemolekyler är tvåatomiga, vilket innebär att de är bundna till varandra i par.
Så två syremolekyler håller fast vid varandra och två kvävemolekyler håller fast vid varandra och ingen av dessa typer av molekyler kan röra sig på egen hand som en heliummolekyl kan göra.
Det betyder att dessa sammanfogade molekyler nu är nästan åtta gånger större än en enskild heliummolekyl.
Så, tillbaka till permeationen som vi diskuterade tidigare.
Föreställ dig att ett litet barn går in genom en dörr. Därefter kopplade två vuxna ihop armarna och gick genom samma dörr sida vid sida. De två vuxna skulle ha svårare att ta sig igenom dörren än vad det lilla barnet hade. Detta är vad som händer med de olika molekylerna.
De små, enskilda heliummolekylerna kan fly genom de små hålen i latexen mycket lättare än vad de sammanfogade syre- eller kvävemolekylerna kan. Så småningom kommer alla ut, men heliumet har mycket lättare att fly.
Detta är anledningen till att dina heliumballonger går ur luften snabbare än de som du fyller med luft.
Varför går heliumballonger i latex ur luften före folieballonger?
Du har antagligen lagt märke till att din heliumfyllda folieballong håller riktigt länge jämfört med en heliumfylld latexballong. Och när du lär dig vad vi har lärt oss hittills antar du förmodligen att det beror på själva ballongens material.
Och du skulle ha rätt.
Till skillnad från latex är foliematerialet icke-poröst och det expanderar också utan att sträcka ut. Heliummolekyler kan och kommer att fly så småningom, men vanligtvis sker detta antingen genom ballongens stjälk eller genom mikroskopiska inkonsekvenser i sömmarna, inte genom själva materialet.
Tänk på det som en konsertlokal, där tusentals människor inne i arenan fungerar som heliummolekylerna och luckorna i folieballongen utgör dörrarna till byggnaden. Om det bara finns en eller två dörrar kommer det att ta ett jäkla tag att få ut alla.
Detta är anledningen till att din folieballong med helium fortfarande flyter flera veckor efter att du tog med den hem.
Varför rymmer helium överhuvudtaget?
God fråga. Heliumgas är notoriskt ”läckande”. Molekylerna är så små att de kan ta sig ut genom minsta lilla öppning och eftersom de är ”lättare än luft” vill de ständigt ta sig ut och resa upp mot himlen.
Detta är anledningen till att helium används för att upptäcka läckor i t.ex. båtskrov. Om heliumet inte kan komma ut ur båtens sömmar kan vattnet inte ta sig in.
Så där har du det!
Inte redo att gå tillbaka till arbetet?
Kolla in vår artikel med videor om hur latexballonger tillverkas och hur latex tappas från gummiträdet.