Чем можно надуть воздушные шарики. Кое-что ещё

Природный газ опасен - тут двух мнений быть не должно. Однако скажем сразу: если читатели ознакомятся со статьей внимательно и будут работать аккуратно, то при попытке сделать модель аэростата, они не пострадают и тем более не взорвут квартиру!

Даже люди, мало знакомые с химией, знают, что метан легче воздуха. Его молекулярная масса - 16 против 29 у воздуха. Однако полетит ли шарик, если наполнить его вместо привычного гелия метаном?

На одном из сайтов, посвященных воздушным шарам, нам встретились такие ответы:

Какой газ используется для накачки воздушных шариков? Если шарик "летает" - то можно быть уверенным, что он надут не тем газом, который подается к газовым плитам. Поддерживать шарик в воздухе способен только очень легкий газ, который гораздо легче воздуха. Пропан и бутан тяжелее воздуха, и шарик лежал бы на полу. Метан немного легче воздуха, но, все же, его подъемной силы не хватило бы, чтобы поднять в небо "обычный", небольшой воздушный шарик: только огромный шар, наполненный метаном мог бы подняться над землей - и то крайне "вяло": он имел бы очень малую подъемную силу.

Какой же газ способен запросто поднять в воздух любой латексный или фольгированный шарик? Таких газов только два: это водород и гелий.

Теперь сравним значения удельной подъемной силы:

из книги Таланов А.В. Все о воздушных шарах (2002)

Однако желающих проверить все на опыте подстерегают две сложности: во-первых, давление газа в бытовой сети слишком мало, чтобы "раздуть" шар, во-вторых многие не представляют, как отобрать газ из конфорок плиты. Разберем все по порядку.

Нам удалось найти упоминание о подобном эксперименте лишь в одной книге - хорошем практикуме по физике . Приведем цитату.

Наполнение воздушных детских шаров городским газом

Детский резиновый шарик, склянка с нижним тубусом (2 л), 2 пробки с просверленными отверстиями, 3 короткие стеклянные трубки, резиновая трубка, винтовой зажим, газовый шланг, ручная резиновая груша, накачивающая и откачивающая воздух, шнур.

На нижний конец стеклянной трубки, вставленной в верхнюю пробку, укрепляется резиновый баллон, помещаемый внутрь склянки с нижним тубусом (см. также Э - 73). На верхний свободный конец этой трубки надевается газовый шланг, идущий к газопроводу (рис. 126).

В боковой нижний тубус склянки вставляется пробка с короткой стеклянной трубкой, на свободный конец которой надета резиновая трубка с винтовым зажимом. В эту резиновую трубку вставляется короткая стеклянная трубка-мундштук.

При отсасывании воздуха из склянки находящийся в ней резиновый баллон наполняется газом (как и в Э - 73). После наполнения баллона зажим завинчивается, перекрывается кран газопровода и с верхней стеклянной трубки снимается газовый шланг. Вместо шланга на трубку надевается второй детский резиновый шарик, из которого по возможности удален воздух.

Через мундштук в склянку вдувается воздух. Под давлением вдуваемого воздуха баллон, находящийся в склянке, сжимается, а находящийся в нем газ переходит в верхний резиновый шарик, раздувая его. По окончании наполнения шарика зажим завинчивается, а горловинка шарика прочно перевязывается шнуром.

Снятый со склянки воздушный шарик медленно всплывает в воздухе.

Примечание
Наполнение газом резиновых баллонов можно провести и без склянки при помощи резиновой груши-насоса, помещаемой между баллоном и газопроводом (рис. 127). Резиновая груша-насос приводится в действие рукой, для чего грушу достаточно многократно сжать, зажав в ладонь.

Мы воспользовались вторым вариантом, как более простым, тем более что таких груш с клапаном (используются для газоанализаторов) у нас целая коробка. Смысл этого простого опыта таков: необходимо герметично! присоединить резиновую трубку к магистрали и повысить сетевое давление метана, чтобы шар надулся. Такая груша работает подобно велосипедному насосу, пропуская воздух в одном направлении, и снабжена удобными алюминиевыми переходниками - выход по диаметру как раз под шар.

Вначале подумаем, как герметично подключить трубку к газовой плите. Это видно из ее устройства. Газ из форсунки - латунный цилиндрик с маленьким отверстием - подается во вкладыш-воронку, по пути вверх он смешивается с воздухом и благодаря этому выходящая газо-воздушная смесь сгорает без копоти. Снимем верхнюю пластину-крышку и вынем воронковидный вкладыш (понятно, что плита при этом не пострадает ).

Латекс – это сок дерева гевея, произрастающего в тропических широтах в экваториальных лесах Центральной и Латинской Америки и Юго-Восточной Азии, а также в Малайзии. Именно из латекса получают натуральный каучук, а затем изготавливают резину. Латекс экологически безопасен и не выделает какие-либо токсические вещества. Природное происхождение латекса позволяет ему разлагаться биологическим путем, а это облегчает процедуру его утилизации.

По форме латексные шары бывают круглые, в виде фигур или животных, и длинные цилиндрические так называемые шары для моделирования – сокращенно ШДМ.

Фольгированные шары производятся из тонкой сплошной металлической плёнки, наложенной на слой нейлона.

Они бывают самых разнообразных форм, размеров и расцветок. Небольшие фольгированные шары в форме сердца, звезды или собственно шара служат, как и латексные шары, для создания различных композиций и гирлянд. Большие фольгированные шары и ходячие фольгированные фигуры служат самостоятельным компонентом декора.

Фольгированные шары лучше, чем латексные, переносят прямые солнечные лучи и колебания температур. Фольгированные шары, обладая менее пористой структурой, дольше остаются надутыми. Повышенный уровень прочности фольгированных воздушных шаров напрямую зависит от технологии их производства и материалов, из которых изготавливают фольгированные воздушные шары. Если латексный (обычный шар) «держит» гелий около 12 часов, то фольгированный – 14 суток. Кстати сказать, обработка изнутри обычного латексного шарика специальным клеем хай-флот (Hi-float), увеличивает срок его службы до трёх и более суток!

Чего боятся воздушные шарики?

Латексные шары боятся пыли и сквозняка.

Не вдаваясь в физическую подоплёку процесса, отметим, что частички пыли, при контакте с латексной поверхностью шарика создают дополнительный положительный заряд на его поверхности. Это приводит к снижению срока службы шара. К тому же в пыли могут встретиться твёрдые острые частички, которые могут просто прорезать поверхность шара. А вот почему воздушные шарики из латекса так "боятся" сильных сквозняков до сей поры точно не известно. Есть лишь ряд предположений. Тем не менее, это именно так. Поэтому подготовку оформления, как и само оформление, лучше проводить в чистом помещении без сильных сквозняков.

Солнечный свет.

Ультрафиолетовая составляющая света разрушает структуру латекса, что приводит к разрушению шара. Шар, размещённый под прямыми солнечными лучами, может лопнуть в течение двух – трёх часов.

Частое изменение температуры.

И воздух, и гелий существенно изменяют свой объём при изменении температуры. Постоянное изменение температуры приводит к преждевременному износу латекса и шарик сдувается.

Короткий срок жизни шаров, надутых гелием.

Гелий очень текучий газ. К тому же, его молекулы настолько малы, что просачиваются сквозь стенки латексных шаров. Именно для предотвращения этого используется специальный нетоксичный, неедкий, невоспламеняющийся клей хай-флот (Hi-float), который безвреден для человека и окружающей среды. Этот клей заполняет микроскопические поры латекса и застывает в них, предотвращая утечку гелия.

Острые или горячие предметы.

При контакте с острыми или горячими предметами шары лопаются.

Как правильно надуть шар?

Каждый шар имеет свой размер. Несмотря на то, что любой шар можно надуть немного больше своего размера, мы настоятельно не рекомендуем это делать! Даже если передутый шарик не лопнул сразу, он обязательно лопнет даже при лёгком соприкосновении с твёрдым предметом.

Существует способ проверить, правильно ли Вы надули шарик - при надувании нельзя допускать, чтобы раздувался хвостик (при этом около завязки образуется «груша»).

Чем надувают воздушные шары?

Гелием или воздухом. Гелий легче воздуха, поэтому шарики с ним взлетают. Обычно этим газом надувают фольгированные шары и классические латексные разноцветные шарики размером 28 см и больше. Шары меньшего размера гелий держат недолго, около 4-5 часов, поэтому на долгий праздник их не хватит.

Все остальное – гирлянды, фигуры, арки на вход – надувают воздухом.

Какими шары бывают по размеру?

Круглые латексные шары бывают от 7,5 см (3”) до 250 см (8’) в диаметре. Маленькие шары используются для моделирования фигур, гирлянд и как элементы декора. Классические шарики с гелием обычно диаметром 28 см (12”). Шары диаметром больше 28 см (12”) используются в композициях

Сколько “живут” воздушные шары?

Латексные, 28 см в диаметре – держат гелий 17 часов. Почему так недолго? Молекулы гелия намного меньше молекул воздуха и могут проникать между молекулами оболочки шара. Постепенно гелий просачивается сквозь стенки шара наружу, подъемная сила уменьшается, шарик медленно опускается. Можно увеличить жизнь шариков с гелием до 3-х суток и более, если обработать их специальных клеем Хай-Флоатом (Hi-Float).

Хай-флоат – это растворы особых пластмасс на водной основе. Нанесённые на внутреннюю поверхность шара, эти растворы, после высыхания, способны образовывать защитную плёнку, которая препятствует просачиванию гелия, значительно увеличивая время полёта шаров.

Хай-Флоат абсолютно безопасен. Это нетоксичное, негорючее вещество, безвредное как для человека, так для окружающей среды. Хай-Флоат по внешнему виду напоминает клей для почтовых марок, он сладкий на вкус. При попадании на кожу или в глаза, раствор нужно смыть водой. Несмотря на безопасность состава, он, естественно, не является игрушкой для детей.

Фольгированные шары благодаря тонкому металлическому покрытию, менее пористы, чем латексные, поэтому они держат форму 14 суток.

Опасен ли гелий?

Довольно часто можно услышать мнение о том, что газ является опасным веществом. Это не верное утверждение. Почему же оно так часто "бытует"?

Дело в том, что у слова "газ", как и у многих других слов в русском языке - существует несколько значений (дефиниций). В своём "главном" значении, газ - это состояние вещества (любое вещество может быть твёрдым, жидким и газообразным). А в одном из дополнительных значений, под понятием газ - подразумевается бытовой горючий газ , используемый в горелках газовых плит (как правило, это метан, пропан или бутан).

Какой газ используется для накачки воздушных шариков? Если шарик "летает" - то можно быть уверенным, что он надут не тем газом, который подаётся к газовым плитам. Поддерживать шарик в воздухе способен только очень лёгкий газ, который гораздо легче воздуха. Пропан и бутан тяжелее воздуха, и шарик лежал бы на полу. Метан немного легче воздуха, но всё же его подъёмной силы не хватило бы, чтобы поднять в небо "обычный", небольшой воздушный шарик: только огромный шар, наполненный метаном мог бы подняться над землёй - и то крайне "вяло": он имел бы очень малую подъёмную силу.

Какой же газ способен запросто поднять в воздух любой латексный или фольгированный шарик? Таких газов только два: это водород и гелий. Эти оба газа являются элементарными веществами и значатся в периодической системе Д. И. Менделеева под номерами 1 и 2. По степени распространённости во Вселенной - аналогично: водород занимает первое место, а гелий - второе. По "лёгкости" - эти газы так же занимают первое и второе места (водород самый лёгкий, а гелий - лишь чуть чуть тяжелее) и намного превосходят все другие газы. По размеру атомов - они тоже лидеры, хотя тут немного наоборот: самый маленький атом у гелия, а водород занимает второе место.

Но на этом сходство между этими газами похоже, исчерпано. Водород - очень активный элемент, чрезвычайно горючий и взрывоопасный: даже более опасный, чем бытовой пропан. А гелий - абсолютно инертный газ, который не вступает в реакцию ни с одним известным веществом, следовательно он не может гореть или поддерживать горение, а так же не может вызвать отравление. По Российским и Европейским стандартам, а так же в соответствии с правилами пожарной безопасности для накачки воздушных шаров используется исключительно гелий (либо обычный воздух).

Безопасно ли вдыхать гелий из воздушного шарика? Вполне безопасно, если конечно речь идёт о самом гелии, а не бактериях или иных побочных факторах, которые могут при этом присутствовать. Гелий, в химическом смысле ещё более "нейтральный", чем азот, из которого по большей части состоит земная атмосфера. Гелий, как компонент дыхательной смеси используют аквалангисты при работе на большой глубине, поскольку он практически не растворяется в крови человека.

Опасен ли баллон с гелием? Если это баллон высокого давления, порядка 150 атмосфер или более - то он, несомненно представляет опасность в случае разрушения. Однако, разрушить металлический баллон дело совсем не простое. Запас прочности капсулы заводских баллонов довольно велик. Перед использованием, баллоны тестируют при давлении, в три раза превышающем рабочее давление; после чего на баллоне ставят заводское клеймо в виде четырёх цифр, которые означают месяц и год следующей аттестации. Если Вы увидите баллон коричневого цвета, на котором написано белой краской "гелий", либо "He "(helium), а на верхней части выбит месяц и год аттестации - более поздний, нежели текущий - можете быть спокойны (даже, если дата аттестации "слегка" просрочена). Баллоны с гелием, производства Оренбургского завода (это единственный завод гелия в России) сертифицированы для использования в местах массового скопления людей. Но если заметите, что кто-то пытается распилить газовый баллон "болгаркой" или просверлить его, или бьёт по нему зубилом - то следует забить тревогу, не зависимо от того - баллон с гелием или с чем-то другим, пустой он или не пустой...

Может ли гелий вызвать удушье, если один или несколько шариков лопнут в тесном помещении? Тут следует оценить порядок величин. Один средний шарик имеет объём примерно 7 литров. В маленькой комнате, например два на три метра и высотой потолка 2,5 метра - объём 15 куб. метров - то есть 15 000 литров. Если в этой комнате "полопать" целых 50 шариков с гелием, то его объём составит около 350 литров. Это чуть более 2% от объёма воздуха. Величина крайне незначительная, при том, что гелий не ядовит и не вызывает аллергических реакций. Кроме того, весь гелий моментально поднимется вверх, и довольно быстро просочится сквозь потолок, поскольку проникающая способность атомов гелия очень высока. Мало того: даже если открыть баллон в помещении и выпустить весь гелий в комнату - это не причинит какого-либо вреда людям или животным. Но если Вы решите подышать гелием из шарика ради забавы (гелий меняет голос, заставляя голосовые связки вибрировать с большей частотой) - сильно увлекаться не стоит: если долго вдыхать один только гелий и не дышать обычным воздухом - может закружиться голова, несмотря на то, что гелий не ядовит. Ведь организмы земных живых существ устроены так, что им необходим кислород!

Можно ли курить или использовать открытый огонь рядом с газобаллонным оборудованием или вблизи накачанных воздушных шариков, особенно если какой-то из них явно пропускает гелий? Техника безопасности на складах с жидким или газообразным гелием, азотом и углекислотой - не запрещает курение, поскольку эти газы не воспламеняются и не поддерживают горение других веществ. Однако, если горящая сигарета заденет воздушный шарик - он скорей всего лопнет: то же самое произойдёт, если шарик коснётся горячей лампочки. Но это просто лопнет резина, из которой состоит оболочка шарика. Никакого взрыва и пламени не будет.

Безопасен ли воздушный шарик, накачанный гелием для маленького ребёнка? По Европейским стандартам, уже давно, любые игрушки не рекомендуются детям младше 3 лет - за исключением тех, которые поставляются в стерильных упаковках. И дело тут вовсе не в том, что какой-то материал или вещество способно оказать вредное воздействие на детский организм - а в том, что маленький ребёнок с большой вероятностью попытается засунуть это в рот, предварительно поваляв в земле или иных "не стерильных" местах. Натуральный латекс, из которого изготовлена оболочка шарика, так же, как и технический гелий (более 98%) или гелиево-воздушная смесь (60/40) - не представляют опасности для здоровья. Следует только учесть, что латексный шарик может лопнуть, если малыш будет играть с ним не очень осторожно, а громкий звук хлопка способен напугать ребёнка. По этому, самым маленьким рекомендуют дарить не резиновый шарик - а фольгированную фигуру, которые, как правило более красочны и не "хлопают", если ребёнок случайно её прокусит.

На эти, и другие вопросы более подробно наши менеджеры готовы ответить по телефону. С уважением, администрация портала сайт