Welk materiaal heeft het laagste vriespunt?

Het materiaal met het laagste vriespunt is helium.Onder typische druk bevriest het helemaal niet, zelfs niet bij temperaturen die absolute nul naderen.De redenen waarom worden gedicteerd door de kwantummechanica: de nulpuntsenergie van een heliumsysteem is te groot om bevriezing mogelijk te maken.De nulpuntsenergie is de minimale energie die een deeltje of het systeem altijd heeft, wat er ook gebeurt.Helium is de enige stof die geen vriespunt heeft onder omgevingsdruk, ongeacht de temperatuur.

Een vriespunt voor helium bestaat alleen onder ten minste 25 atmosferen van druk en een temperatuur van 1,15 K. Deze omstandigheden zijn gecreëerdEen laboratorium door verdampingskoeling.Het resultaat is een kleurloze, zeer samendrukbare vaste stof die praktisch onzichtbaar is.Solid helium is zo moeilijk om te zien dat lagen piepschuim alleen worden gebruikt om te vertellen waar het is.De dichtheid van solide helium zelf is slechts 66 keer groter dan lucht.Ter vergelijking: water is 1000 keer dichter dan lucht.

Helium werd voor het eerst vloeibaar gemaakt in 1908 door de Nederlandse natuurkundige Heike Onnes, die het koelde naar 1 graden Kelvin.Tot zijn verbazing zorgde er geen verdere koeling voor dat het zijn vriespunt bereikte.Pas 18 jaar later, in 1926, was zijn student, Wiliem Keesom, in staat om helium te stollen door het in een drukkamer te koelen.Tegenwoordig is de vloeibaarheid van helium een essentiële stap in het extraheren van de aarde en het opslaan.Het moet worden gehouden onder continue hoge druk en lage temperatuur, anders breidt het snel uit en gaat het over naar een gas.Solid helium heeft geen praktische toepassingen buiten wetenschappelijk onderzoek.

Sommige van de meest ongewone eigenschappen van Helium kunnen worden overgehaald bij temperaturen in de buurt van absolute nul.Bij zulke temperaturen gedraagt Helium zich als een superfluïde, wat betekent dat het zonder meetbare viscositeit stroomt.Het heeft ook de neiging om de wanden van een container te kruipen waarin hij wordt vastgehouden.