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氦气



基本信息
氦(旧译作氜)是一种化学元素,它的化学符号是He,它的原子序数是2,是一种无色的惰性气体,放电时发深黄色的光。在常温下,它是一种极轻的无色、无臭、无味的单原子气体。氦气是所有气体中最难液化的,是唯一不能在标准大气压下固化的物质。氦的化学性质非常不活泼,一般状态下很难和其他物质发生反应。氦是宇宙中第二最丰富的元素,在银河系占24%。
中文名称
氦气
含量
空气中的含量约为百分之5.2
化学式
He
英文名
Helium
CAS登录号
275-187-7
沸点
4.3K(0.1MPa)
外观
无色
临界压力
0.228MPa
蒸发热
20.4kJ/kg(沸点)
密度
0.1786g/L(0°C0.1MPa)
熔点
1.0K(0.26MPa)
类型
稀有气体单质
临界温度
5.19K
水溶性
难溶于水
分子量
4.003
安全性描述
不可燃气体
应用领域
氦气广泛应用于军工、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。
1、低温冷源:利用液氦的-268.9℃的低沸点,液氦可以用于超低温冷却。而超低温冷却技术在超导技术等领域有较广泛的应用,超导材料需要在低温(100K左右)中才能表现出超导特性,大多数情况下只有液氦能比较简便地实现这样的极低温。超导技术在交通河北快3的磁悬浮列车,医疗领域的核磁共振成像设备都有较大的应用。
2、气球充气:由于氦气密度远小于空气(空气的密度为1.29kg/m3,氦气的密度为0.1786kg/m3),而且化学性质极不活泼,较氢气安全(氢气可以在空气中燃烧,可能会引起爆炸),氦气常用于飞船或广告气球中的充入气体。
3、检验分析:仪器分析中常用的核磁共振分析仪的超导磁体需要利用液氦降温,气相色谱分析中氦气常作为载气,利用氦气渗透性好、不可燃的特点,氦气还应用于真空检漏,如氦质谱检漏仪等。
4、保护气:利用氦气不活泼的化学性质,氦气常用于镁、锆、铝、钛等金属焊接的保护气。
6、其他方面:氦气可用作高真空装置、原子核反应堆在火箭、宇宙飞船上用作输送液氢、液氧等液体推进剂的加压气体。氦气还用作原子反应堆的清洗剂,在海洋开发领域的呼吸用混合气体中,气体温度计的填充气等。
制备方法
1.冷凝法:天然气提氦在工业上采用冷凝法该法工艺包括天然气的预处理净化、粗氦制取及氦的精制等工序,制得99.99%的纯氦气。
2.空分法:一般采用分凝法从空气装置中提取粗氦、氖混合气,由粗氦、氖混合气制纯氦、氖混合气经分离及纯化,制得99.99%的纯氦气。
3.氢液化法:工业上采用氢液化法从合成氨尾气中提氦。该法工艺是低温吸附清除氮、精馏得到粗氦加氧催化除氢及氦的纯化,制得99.99%的纯氦气。
4.高纯氦法:将99.99%的纯氦进一步用活性炭吸附纯化制得99.9999%的高纯氦气。
注意事项
本品属不燃气体危规编号:GB 2.2类22007。UN NO.1046;IMDG CODE 2144页,2.2类。(压缩的)GB 2.2类22008。UN NO.1963;IMDG CODE 2144页2.2类。(液化的)。氦气为惰性气体,高浓度时可使氧分压降低而有窒息危险。当空气中氦浓度增高时患者先出现呼吸加快、注意力不集中、共济失调;继之出现疲倦无力、烦躁不安、恶心、呕吐、昏迷、抽搐,以致死亡。液体氦与皮肤接触能引起严重冻伤。用6m3钢瓶或2L玻璃瓶包装。玻璃瓶外加木箱或纸箱保护。贮存于阴凉、干燥的库房中。可按普通货物运输。装卸时轻拿轻放,防止包装破损。失火时可用水和各种灭火器扑救。