Чому здуваються повітряні і гелієві кульки?

Повітряні кульки – популярний та привабливий атрибут будь-якого свята. Їх дарують на День Народження, ними прикрашають зали урочистостей, вони є приємним доповненням до презентів або основним подарунком для дітей та дорослих. Кульки наповнюють повітрям чи гелієм. У першому випадку кульки використовують як декор, закріплюючи на стінах, меблях або інших опорах. У другому – кульки можуть парити в повітрі за рахунок газу, який набагато легший за атмосферу. Але й ті й інші кульки протягом короткого часу здуваються. Повітряні втрачають привабливий вигляд, гелієві – перестають літати, поступово спускаючись вниз.

Чому кульки з гелієм швидко здуваються

Відповідь на питання чому гелієві кульки швидко здуваються полягає у властивостях молекул гелію. Їх розмір набагато менше розміру молекул латексу, з якого виготовлені стінки кульки. Згодом гелій просочується через оболонку, наповнення стає менше і із завданням підняття кульки у повітря воно вже не справляється.

Чому здують кульки і як цього уникнути? На жаль, зробити життя повітряних сфер вічним не вийде, а ось продовжити політ цілком реально. Щоб зрозуміти, в яких ситуаціях який метод продовження польоту виявиться найбільш ефективним, варто докладніше розібратися в тому, чому здуваються гелієві кульки.

Товщина оболонки

Латекс, з якого виготовляють сучасні повітряні кульки, – досить міцний матеріал. Але варто розуміти, що вироби мають різні параметри – одні з них щільніші, інші – тонші. Та й при наповненні стінку кульки можна зробити тонкою, передувши її. Якщо наповнити кульку гелієм до упору, перевищивши позначений виробником діаметр (як правило, він вказується в дюймах, іноді – в сантиметрах), то оболонка натягнеться і стане тоншою, що призведе до ще більшого розтягування матеріалу та якнайшвидшого випускання газу.

Гелій усередині кульки перебуває під тиском. При виході газу за межі оболонки (газ виштовхується з кульки через пори та мікротріщини латексу) тиск зменшується, латекс стискається, що візуально проявляється як зменшення розміру кульки.

Чому повітряні кульки здуваються повільніше за гелієві? Як згадувалося, молекули гелію дуже малі, вони менші за молекули повітря. Ось тому вони з більшою швидкістю залишають межі сфери.

Як усунути цю причину здування кульок? Обирайте продукцію із найбільш товстими стінками. Уникайте перенаповнення сфер, механічного пошкодження стінок (у місцях потертостей і подряпин латекс витончений і швидше пропустить молекули газу).

Властивості латексу

Окислення латексу – ще одна причина того, що кульки швидко втрачають товарний вигляд. Під впливом кисню, що в атмосфері, відбувається деструкція латексу. Він розпадається на 2 частини, що знижує еластичність матеріалу та збільшує його липкість. Кількість пір в окисленому латексі зростає. Таке явище називається старінням латексу і неминуче. Якщо кульки використовуються для оформлення простору на вулиці, окислення відбувається швидше. Та й інші фактори впливають на вироби більш активно, ніж на ті, які розміщені в приміщенні.

Температура навколишнього середовища

На тривалість польоту надувних сфер впливає температура повітря, що оточує сфери. Чим вона вища – тим менше протримаються кульки у повітрі. Чому гелієві кульки здуваються швидше влітку, ніж у холодну пору року?

Чим вище температура - тим швидше протікає реакція окислення латексу, що призводить до якнайшвидшого здування сфер. При цьому чорні кульки та вироби інших темних відтінків краще поглинають сонячне випромінювання і швидше нагріваються – вони здуваються першими. Кульки світлих відтінків можуть протриматися влітку трохи довше.

Інші зовнішні умови

На швидкість виходу гелію з кульок впливають інші зовнішні чинники – вітер, сонячне світло, озон.

Чому кульки швидко здуваються при вітрі або в приміщенні з протягами, що працюють з вентиляторами або кондиціонером? При обдування кульки повітрям істотно збільшується кількість кисню, що потрапляє на виріб за короткий проміжок часу. Окислення відбувається швидше. Якщо кульки розміщені на вулиці, то вітер приносить із собою абразивні частинки (пил, наприклад). Які стоншують стінки кульки.

Яскраве сонячне світло також небезпечне для гелієвих кульок. У спеку сфера втратить свою леткість швидко, адже ультрафіолет активно активізує атмосферний кисень. Як наслідок – кульки здуваються за кілька годин, а можуть і зовсім луснути.

Найпотужніший руйнівник латексних кульок – озон. Він викликає окислення матеріалу набагато швидше, ніж це робить кисень. Саме тому перед грозою, коли у атмосфері величезна кількість озону, кульки різко падають.

Вплив атмосферних явищ не можна усунути, адже кульки, поміщені у вакуумний мішок для уникнення контакту з навколишнім середовищем, мало кому принесуть радість. Але продовжити життя кульок можна.

Для зміцнення латексу використовують спеціальні речовини, які наносяться на кульки і не впливають на їхній зовнішній вигляд. Такий додатковий захист допоможе збільшити тривалість польоту щонайменше вдвічі.

Чому здуваються фольговані кульки? Адже вони зроблені не з латексу. У цьому випадку вся справа в тому, що фольга, що використовується як матеріал для виробництва кульок, має велику кількість мікропор і тріщин, що пропускають газ, що наповнює кульки. Перекрити їх допомагає покриття кульки захисною речовиною. Але згодом на фользі з'являються нові пошкодження, які й змушують кульку здуватися.