Is het inademen van helium gevaarlijk?

Zuidland > Algemene vragen

• Helium is een edelgas, wat betekent dat het chemisch inert is, het reageert niet met andere stoffen
• Niet brandbaar
• Niet giftig
• Niet ruikbaar, hoorbaar of zichtbaar
• 8x lichter dan lucht (helium heeft een dichtheid van 0,1787 kg/m³; zuurstof heeft een dichtheid van 1,429 kg/m³). Dit is dan ook de reden waarom ballonnen gevuld met helium zo gemakkelijk stijgen.

Alvorens uit te leggen waarom helium je stem verandert, is het belangrijk het volgende te weten. Klankkleur (of timbre) is onder andere een eigenschap van de klank dat gebruikt wordt in de muziekwereld om verschillende muziekinstrumenten van elkaar te onderscheiden. Maar door middel van klankkleur kunnen we ook verschillende stemmen onderscheiden, het onderscheidt mij van jou.

Wanneer een persoon spreekt, komt er lucht vanuit de longen en gaat via het strottenhoofd langs de mondholte naar buiten. In het strottenhoofd zijn er de stembanden (ook wel stemplooien genoemd) aanwezig, die een V-vormige spleet vormen. Wanneer er lucht langskomt, raakt deze de onderkant van de stembanden met als gevolg dat deze trillen. Dit wekt luchtmoleculen op in het spraakkanaal, waardoor er frequenties ontstaan die wij kunnen interpreteren als spraak. Doordat wij bijvoorbeeld onze tong en lippen bewegen, manipuleren wij bij manier van spreken ons spraakkanaal, wat verschillende frequenties oplevert en dus ook een verschil in geluid wanneer we spreken. Zeg maar eens “eeh” en “ooh” en let op je tong maar vooral op de lippen, deze zijn anders ‘gevormd’ in beide gevallen.
Zoals al eerder vermeld, heeft helium een lagere densiteit dan lucht. Hierdoor is de snelheid van het geluid in helium ongeveer driemaal hoger dan in lucht. Als je de snelheid van geluid verhoogt wanneer je de golflengte constant houdt, verhoogt de frequentie van het geluid. Een hogere frequentie van het geluid staat gelijk aan een hoger stemgeluid, dus daarom hebben we een Donald Duck-stem na het inademen van helium. Er verandert dus niets aan je spraakkanaal.

Onderstaande formules bevestigen bovenstaand verhaal. Formule 1 toont de formule voor het berekenen van de snelheid van het geluid. Deze formule kunnen we ook omvormen zodat we de frequentie van het geluid kunnen berekenen (formule 2). We weten dat de snelheid verhoogt (dus v neemt toe) maar de golflengte blijft constant, wat dus uiteindelijk een hogere frequentie geeft. En dus ook de klankkleur verandert.