Heliumballons sind alle Arten von Ballons, die Helium als Hauptgas verwenden, um sie in der Luft zu halten. Fesselballons sind das, woran die meisten Leute denken, wenn sie an Heliumballons denken, die die kleineren Ballons in Partygröße sind, die die Leute an Schnüre binden, um als Verzierung schweben zu können.
Heliumballons schweben in der Luft, weil das Gas in ihnen leichter ist als die Luft draußen. Wenn ein Gas leichter ist als ein anderes, neigt es dazu, darüber aufzuschwimmen. Sie können sich Ballons, die in der Luft schweben, als eine Plastikflasche voller Luft in einem Wasserbecken vorstellen. Da die Luft in der Flasche leichter ist als das Wasser selbst, schwimmt sie nach oben, auch wenn Sie sie tief unter Wasser stellen. Auf die gleiche Weise schweben Heliumballons an der Spitze der schwereren Luft. Die Geschwindigkeit, mit der diese Luftflasche auf dem Wasser schwimmt, wird durch den Unterschied in ihrer Dichte bestimmt, was ziemlich extrem ist: Ein Liter Wasser wiegt 1 kg, ein Liter Luft wiegt 1 g.
Heliumballons schweben nicht annähernd so stark wie diese Luftflasche unter Wasser, da der Dichteunterschied zwischen Helium und Luft um einiges geringer ist. Ein Liter Helium wiegt etwa 0.18 g, während ein Liter Luft je nach genauer Zusammensetzung etwa 1.25 g wiegt. Das ist ein ziemlich kleiner absoluter Unterschied, so dass, wenn wir dieselbe Plastikflasche mit Helium füllen würden, es nicht in der Luft schweben würde, weil die Flasche selbst mehr wiegen würde als der Unterschied zwischen den Gasen. Heliumballons wiegen jedoch fast nichts, da sie sehr dünne Plastikstücke sind. Dies bedeutet, dass auch ziemlich kleine Ballons schweben.
Da Heliumballons größer werden, können sie immer mehr Gewicht tragen. Da ihr Volumen stärker zunimmt als ihre Oberfläche, können Sie, wenn Sie Ballons bauen, die groß genug sind, tatsächlich damit beginnen, Menschen und Fahrzeuge zu befördern. Zeppeline funktionieren nach diesem Prinzip, müssen aber ziemlich groß sein, um Passagiere befördern zu können und das erhöhte Gewicht der dickeren Häute und Rahmen, die sie als Ballons haben, auszugleichen. Um eine Vorstellung davon zu geben, wie sich die Größe darauf auswirkt, kann ein durchschnittlicher Partyballon mit einem Durchmesser von einem Fuß (30 cm) etwa 14 g wiegen. Ein riesiger Ballon mit einem Durchmesser von 1.8 m kann etwa 3.1 kg tragen. Und wahrhaft gigantische Ballons mit einem Durchmesser von 100′ (30m) konnten über 16 Tonnen (15,000kg) tragen.
Heliumballons erhalten bei diesen größeren Größen zunehmend Aufmerksamkeit, da sie als mögliche Fahrzeuge für den Fernflugverkehr gelten. In der Vergangenheit wurde diesen Zeppelinen und Luftschiffen eine gewisse Aufmerksamkeit geschenkt. Leider verließen sich einige von ihnen auf Wasserstoffgas anstelle von Helium, da Wasserstoff weniger als halb so viel wiegt wie Helium, was es als Gas effizienter macht, eine große Menge Gewicht zu schweben. Der Nachteil war jedoch, dass Wasserstoff unglaublich entzündlich war. Nachdem der verwendete Wasserstoff zu einer massiven Katastrophe führte, vertrauten die Menschen den Zeppelinen nicht mehr, obwohl Helium überhaupt nicht brennbar ist.