Helium (He) : Sifat – Kegunaan – Efek Sampingnya

Dulu ketika masih kecil, pernahkah kamu memandangi balon merah bulat yang diikatkan pada benang dan kamu bawa kemana-mana? Pernahkah terbesit di benakmu bagaimana benda itu bisa melayang seperti itu? Jika pernah, gas mulia satu inilah jawabannya. Ya, Helium. Lantas mengapa gas ini bisa membuat balon merahmu melayang? Kali ini kami akan membahas berbagai sifat Helium beserta penggunaan, dan efek sampingnya.

Helium, unsur yang namanya diambil dari Dewa Matahari Yunani (Helios) ini merupakan unsur kedua terbanyak dan kedua teringan. Keberadaannya mencapai 24% massa keunsuran total alam semesta. Namun di bumi sendiri, gas ini ditemukan sebesar 0.00052% dari volume atmosfer, yang bisa dibilang cukup jarang.

Sifat Helium

Helium merupakan unsur pertama dari golongan VIIA (gas mulia) yang tak berwarna, tak berbau, dan tak  berasa. Karena tergolong gas mulia, unsur ini dikenal sangat stabil dengan konfigurasi elektron duplet. Kestabilan ini dicerminkan oleh energi ionisasinya yang sangat besar, terutama Helium, unsur dengan energi ionisasi yang paling besar. Baca juga mengenai contoh larutan asam.

Energi ionisasi berkurang seiring dengan bertambahnya jari-jari atom. Sementara jari-jari atom sendiri dipengaruhi bertambahnya kulit. Dalam satu periode, semakin ke kanan jari-jari atom semakin kecil. Elektron terluar semakin sukar dilepaskan maka energi ionisasi semakin besar, walau ada beberapa penyimpangan.  Hal tersebut menjelaskan mengapa energi ionisasi gas mulia besar, juga Helium yang terletak paling atas dan paling kanan dalam sistem periodik memiliki energi ionisasi terbesar.

Berkaitan dengan kestabilannya, golongan ini tidak memiliki kecenderungan untuk berikatan. Reaksi gas mulia terjadi  karena serangan pereaksi lainnya. Karena dalam satu golongan energi ionisasi semakin kebawah semakin besar, maka kereaktifan gas mulia juga meningkat. Helium, unsur pertama dalam golongan ini tergolong sukar bereaksi. Bahkan belum berhasil dibuat suatu senyawa dari unsur ini. Hal ini menjelaskan mengapa Helium ditemukan di alam dalam bentuk monoatomik.

Titik didih dan titik lemah golongan ini tergolong rendah. Seperti yang kita ketahui, gas mulia terdapat sebagai molekul monoatomik. Gaya tarik-menariknya hanya gaya London yang tergolong lemah. Hal ini menjelaskan bagaimana gas mulia hanya akan mencair atau memadat jika molekulnya sangat dilemahkan, yaitu pada suhu yang sangat rendah. Seiring dengan bertambahnya massa atom relatif, gaya London semakin besar, sehingga titik didih dan titik lelehnya meningkat. Maka dari itu, Helium memiliki titik didih dan titik leleh paling rendah dari golongan ini.

Helium dan unsur lain dari golongan gas mulia juga dikenal dengan densitasnya yang rendah, dimana densitas cenderung bertambah dari atas ke bawah. Hal ini dipengaruhi oleh massa atom, jari-jari atom, dan gaya London. Semakin besar massa atom dan gaya London, densitas gas semakin besar. Semakin besar jari-jari atom, densitasnya akan berkurang, akan tetapi pengaruh jari-jari atom kurang dominan dibandingkan pengaruh gaya yang mengikat.

Baca juga mengenai ciri-ciri Ion dan bahan kimia eksplosif.

Kegunaan Helium

Helium memiliki beberapa sifat unik seperti titik didih dan titik leleh rendah, densitas rendah, kelarutan rendah, konduktivitas panas tinggi, dan tidak reaktif. Sifat unik tersebut dimanfaatkan untuk berbagai hal seperti ;

1. Gas pengisi balon

Penggunaan gas helium yang paling umum kita jumpai sehari-hari adalah sebagai gas pengisi balon. Hal ini berkaitan dengan densitas helium yang rendah, lebih ringan daripada udara. Selain itu, helium juga bersifat tidak mudah terbakar. Hal tersebut menjelaskan mengapa balon kalian terangkat ke atas ketika berisi gas helium. Hal itu juga memungkinkan penggunaan gas helium dalam pengisian balon udara.

2. MRI (Magnetic Resonance Imaging)

Helium yang digunakan sebagai zat pendingin dalam alat MRI merupakan liquid helium. MRI merupakan alat medis untuk memeriksa dan mendeteksi tubuh menggunakan medan magnet yang besar dan gelombang frekuensi radio. Scan MRI bekerja dengan menggunakan dan menciptakan medan magnet yang harus dipertahankan tanpa overheating. Helium digunakan untuk terus merendam kabel karena sifatnya yang memiliki titik didih dan titik leleh sangat rendah. Dengan begitu, suhu magnet dapat diatur oleh helium cair.

3. Pengelasan

Salah satu aplikasi helium yang dominan adalah sebagai gas pelindung dalam proses pengelasan bahan. Gas lindung tersebut berfungsi melindungi cairan logam las dari udara sekitarnya yang memungkinkan adanya reaksi oksidasi. Selain helium, beberapa gas pelindung inert juga digunakan dalam pengelasan busur gas wolfram. Akan tetapi, untuk pengelasan bahan dengan konduktivitas panas tinggi, helium lebih dipilih dibandingkan argon. Helium menghantarkan lebih banyak panas, juga menghasilkan voltase busur yang lebih tinggi jika tidak dicampur dengan argon.

4. Tabung Pernapasan Penyelam

Tabung yang digunakan penyelam terdapat beberapa macam, dan diantaranya menggunakan helium untuk dicampur dengan oksigen, atau untuk dicampur dengan nitrogen dan oksigen sekaligus. Hal ini berkaitan dengan sifat helium yang tidak berbau, tidak  berwarna, serta tidak reaktif. Walau lebih mahal dan memiliki efek samping untuk pemakaian yang berkepanjangan, gas ini dipakai karena gejala yang ditimbulkan juga jauh lebih sedikit dibanding keracunan nitrogen.

Efek Helium Terhadap Kesehatan

Mungkin tak jarang kita temui acara televisi yang menggunakan gas helium untuk lelucon, dihirup dan mengubah suara menjadi seperti bebek, bukan? Gas helium dapat meningkatkan tinggi nada frekuensi resonansi saluran suara ketika terhirup. Akan tetapi, walau dalam jumlah sedikit dan keadaan standar gas ini ditemui dalam darah manusia, ketika helium masuk ke dalam tubuh, dijumpai efek seperti pusing, sakit kepala, sesak atau tercekik.

Inhalasi berlebihan dapat menyebabkan gangguan pada sistem pernapasan manusia, seperti asfiksi karena helium menggantikan oksigen dalam paru-paru dan mengganggu pernapasan normal. Barotrauma dan pecahnya jaringan paru-paru juga dapat terjadi bila inhalasi helium terjadi secara langsung dari tabung bertekanan tinggi. Kontak kulit dengan helium cair dapat menyebabkan frostbite (radang dingin).

Demikian penjelasan mengenai helium. Semoga bermanfaat.