氦气,英文名为Helium,符号为He,无色无味,不可燃气体,空气中的含量约为百万分之5.2。化学性质不活泼,通常状态下不与其它元素或化合物结合。1908年7月10日,荷兰物理学家昂尼斯液化了氦气。
氦气是无色,无味,不燃烧的惰性压缩气体。利用其-268.9℃的低沸点,液氦可以用于超低温冷却。在悬浮列车等领域中广受关注的超导体应用中,氦气是不可或缺的。此外,由于化学性质不活泼和轻于空气等特征,氦气常用于飞船或广告气球中的充入气体,这一用途也是众所周知的。在海洋开发领域的呼吸用混合气体中,以及医疗领域的核磁共振成像设备的超导电磁体冷却的用途中,氦气都得到广泛的应用:军工、科研、石化、制冷、医疗、半导体、管道检漏、超导实验、金属制造、深海潜水、高精度焊接、光电子产品生产等。
氦气物理性质
在室温和大气压力下,氦是无色、无味的气体。它在干空气中的体积含量为5.24×10-6。是人类发现临界温度低的物质。进行低压放电时显深。
氦不能仅靠将饱和液体冷却到零度而固化。要使氦固化,必须施以相应压力。在2.173K,氦将或多少从正常液体转变成一种具有独特性质的流体。温度高于2.173K的液体称为氦Ⅰ。低于此温度的液体称为氦Ⅱ。氦Ⅱ为超流体。它的熵为零,热导率极高,黏度几乎为零。
由于液氦温度低,用液氦冷却某些金属或金属化合物,金属或金属化合物的电阻会完全消失,这种现象称为超导电性,此温度称为临界温度。
因为氦气传播声音的速度差不多为空气的三倍,所以吸入氦气的人说话的声音会变高频率。这个有趣的现像,使得吸入氦气的人说话尖声细气,就好像旧时的卡通人物一样。
化学性质
氦是单原子气体,化学性质不活泼。氦气一般不生成化合物,在低压放电管中受激发可形成He+2、HeH等离子及分子。
氦气为无色、无味、无臭常温下为气态的惰性气体,临界温度低,是自然界目前发现的难液化的气体,氦气化学性质极不活泼,不能燃烧也不助燃。空气中的氦气含量约为百万分之5.2,理论上可以从空气中分离抽取,但因其含量过于稀薄,分离成本很高。工业上的氦气主要从美国、俄罗斯、阿尔及利亚、卡塔尔氦气含量约为0.5%~4%的天然气中分离、精制得到高纯氦气,液化后通过海运,运输到全国各地。利用液氦-268.9℃的低沸点,液氦可以用于超低温冷却。在悬浮列车等领域中广受关注的超导体应用中,氦气是不可或缺的。此外,由于氦气化学性质不活泼和轻于空气等特征,氦气常用于飞船或广告气球中的充入气体,这一用途也是众所周知的。在海洋开发领域的呼吸用混合气体中,以及医疗领域的核磁共振成像设备的超导电磁体冷却的用途中,氦气都得到广泛的应用:军工、科研、石化、制冷、医疗、半导体、管道检漏、超导实验、金属制造、深海潜水、高精度焊接、光电子产品生产等。
氦气的应用
用作氦气球(工业氦气)、氦气飞艇的填充气体,以取代其有高度可燃性的氢气
与高纯二氧化碳和高纯氮气一起用作二氧化碳激光切割机的激体
液氦用于核磁共振成像仪的超导磁体
跟医用氧气一起用于深海作业的呼吸气体
用作空调领域氦漏仪的检漏气体
跟高纯氩气一起用作特殊焊接的保护气体
用作气相色谱仪/气质联用仪等仪器的载
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