يعد أكثر عنصرين شيوعًا في الكون هما، الهيدروجين والهيليوم، حيث يشكل الهيدروجين نسبة 75٪ من العناصر الموجودة في الكون، بينما يشكل الهيليوم نسبة الـ 25٪ الباقية، وللهيدروجين استخدامات كثيرة إلى جانب أنه من أكثر العناصر شيوعا في الكون، إذا يدخل في تشغيل الحركات التي تعمل بالوقود كالسيارات والطائرات والمحركات الخاصة بالمركبات الفضائية والصواريخ التي تستخدم لدفعها.
مما يتركب الهيدروجين
يعتبر الهيدروجين عنصر كيميائي ويرمز له بالرمز “H” ويحمل العدد الذرّي رقم 1، كما أن الهيدروجين يقع في الجدول الدوري ضمن عناصر الدورة الأولى وفوق عناصر المجموعة الأولى، ولكن في الظروف القياسيّة من الضغط والحرارة يكون الهيدروجين غازًا عديم اللون والرائحة، كما أنه سريع الاشتعال، وغير سام، ويعد ثنائي الذرّة أحادي التكافؤ ويرمز له بالصيغة الجزيئيّة H₂.
اكتشاف الهيدروجين
واكتشف العالم هنري كافيندش عام 1766 الهيدروجين، حيث عُرف الهيدروجين لأوّل مرّة كمادّة متميّزة عن غيرها من الغازات القابلة للاشتعال، لكن كافيندش سمى الغاز المنطلق الناتج عن تفاعل الفلزّات مع الأحماض الممدّدة بالهواء القابل للاشتعال، أيضا افترض أنّ هذه المادّة مماثلة للمادّة الافتراضيّة فلوجستون، ولكن في عام 1781 اكتشف أنّ هذا الغاز يعطي باحتراقه الماء، فلذلك ينسب اكتشاف هذا العنصر له.
وقام العالم أنطوان لافوازييه، في عام 1783، بمنح العنصر المكتشف اسم الهيدروجين، نظرا لاشتقاق التسمية من الإغريقيّة، حيث أن لفظة هيدرو ὕδρω تعني ماء أما اللفظ جين γενῆς فهي تعني مكوّن أو مولّد أو مشكّل، وذلك عندما قام هو وبيير لابلاس بإعادة تجربة كافنديش بتشكيل الماء عند حرق الهيدروجين.
تسييل الهيدروجين
وتم تسييل الهيدروجين لأوّل مرّة عام 1898 من قبل جيمس ديوار باستعمال التبريد لتسييل الغاز وبحفظه في إناء ديوار، أما في العام التالي قام ديوار بتحضير الهيدروجين الصلب، لكنه اكتشف نظير الهيدروجين المسمّى ديوتيريوم من قبل هارولد يوري عام 1931، بالرغم أنّ النظير الآخر تريتيوم اكتشف عام 1934 من قبل إرنست رذرفورد ومارك أوليفانت وباول هارتيك.
ويستخدم الهيدروجين في نفخ المناطيد، حيث كان جاك شارل أوّل من قام بهذا العمل وذلك عام 1783، وقام الكونت الألماني فرديناند فون زبلين بتسويق فكرة المناطيد المزوّدة بالهيدروجين، حيث أسّس لاحقاً شركة متخصّصة بهذا الشأن أسماها على اسمه مناطيد زبلين، والتي كانت الرحلة الأولى لها عام 1900. إلّا أنّ هذه المناطيد لم تكن آمنة وتراجع استخدامها بعد حادث تحطم هيندنبورغ.
استخدامات عنصر الهيدروجين
- يدخل عنصر الهيدروجين في استخدامات عديدة أبرزها يكون على النحو التالي:
- يدخل في تركيب غاز الأمونيا تحت درجة حرارة ضغط عاليين
- تركيب غاز الميتان الذي يستخدم بدوره في صناعة غاز الميثانول
- يدخل في صناعة المواد الغذائية
الهيليوم
أما عنصر الهيليوم الذي يشكل نسبة الـ 25٪ فهو عنصر كيميائي ويرمز له بالرمز He ويحمل العدد الذري 2، ويقع الهيليوم في الجدول الدوري ضمن عناصر الدورة الأولى وعلى رأس عناصر المجموعة الثامنة عشر ويمتلك بروتونين ونيوترونين في نواته ويحيط بها الكترونين، كما أنه في الظروف القياسيّة من الضغط ودرجة الحرارة فإنّ الهيليوم عبارة عن غاز عديم اللون والرائحة، ويصنف على أنه غير سام وليس له مذاق.
فوائد الهيليوم
تعتبر أهم فؤاد غاز الهيليوم أنه يستخدم في تقنيّات التبريد العميق، مثل تبريد أجهزة المغناطيس فائق الموصليّة المستخدمة في تقنيّات التصوير بالرنين المغناطيسي، ويستفاد من الخواص الخاملة لغاز الهيليوم في استعماله كغاز واقي في اللحام القوسي وأيضا في في عمليات تصنيع رقائق السيليكون.
يذكر أن استخدامات الهيدروجين والهيليوم تدخل في الكثير من الصناعات وخصوصا الأجهزة الحديثة في عصرنا الحالي والصناعات التي تعتمد على الاحتراق حيث يعتبران أكثر عنصرين شيوعًا في الكون ولهما استخدامات متعددة لا تنحصر، بينما موقع الجنينة سلط الضوء عليهما وأوضح استخداماتهما.
