氦氣,英文名為Helium,符號為He,無色無味,不可燃氣體,空氣中的含量約為百萬分之?;瘜W(xué)性質(zhì)不活潑,通常狀態(tài)下不與其它元素或化合物結(jié)合。1908年7月10日,荷蘭物理學(xué)家昂尼斯液化了氦氣。中文名氦氣英文名Helium化學(xué)式He分子量CAS登錄號275-187-7熔點()沸點()水溶性難溶于水密度(0°C、)外觀無色安全性描述不可燃氣體含量空氣中的含量約為百萬分之類型稀有氣體單質(zhì)臨界溫度臨界壓力蒸發(fā)熱(沸點)目錄1歷史沿革2理化性質(zhì)?物理性質(zhì)?化學(xué)性質(zhì)3應(yīng)用領(lǐng)域4制備方法5毒理6注意事項7應(yīng)急處理8含量分析9國內(nèi)現(xiàn)狀10氦氣純度?工業(yè)氦?純氦?高純氦氣?超純氦氣氦氣歷史沿革早在1868年,法國天文學(xué)家簡森(JanssenPJC,1824-1907)在觀察日全食時,就曾在太陽光譜上觀察到一條黃線D,這和早已知道的鈉光譜的D1和D2兩條線不相同。同時,英國天文學(xué)家洛克耶爾(LockyerJN,1836-1920)也觀測到這條黃線D。當時天文學(xué)家認為這條線只有太陽才有,并且還認為是一種金屬元素。所以洛克耶爾把這個元素取名為Helium,這是由兩個字拼起來的,helio是希臘文太陽神的意思,后綴-ium是指金屬元素而言。中譯名為氦。1895年,萊姆賽和另一位英國化學(xué)家特拉弗斯(TraversMW。低溫冷源:利用液氦的-268.9℃的低沸點,液氦可以用于低溫冷卻。臨沂品質(zhì)氦氣公司
使重離子加速器的離子源在節(jié)約氦的同時可連續(xù)不間斷運行,保證了大科學(xué)裝置的運行時間。該技術(shù)還可應(yīng)用于科研院所低溫科學(xué)儀器的氦氣回收和液化,有效降低科研成本;也可在醫(yī)院的超導(dǎo)核磁譜儀中應(yīng)用,降低醫(yī)療費用。液氦研究歷史編輯在上世紀初的幾十年里,世界各國都在尋找氦氣資源,在當時主要是為了充飛艇。但是到了,氦不僅用在飛行上,前列科學(xué)研究,現(xiàn)代化工業(yè)技術(shù),都離不開氦,而且用的常常是液態(tài)的氦,而不是氣態(tài)的氦。液態(tài)氦把人們引到一個新的領(lǐng)域——低溫世界。在液態(tài)空氣的溫度下,氦和氖仍然是氣體;在液態(tài)氫的溫度下,氖變成了固體,可是氦仍然是氣體。要冷到什么程度,氦才會變成液體呢?英國物理學(xué)家杜瓦在1898年首先得到了液態(tài)氫。就在同一年,荷蘭的物理學(xué)家卡美林·奧涅斯也得到了液態(tài)氫。液態(tài)氫的沸點是零下253℃,在這樣低的溫度下,其他各種氣體不僅變成液體,而且都變成了固體。只有氦是一個不肯變成液體的氣體??懒帧W涅斯決心把氦氣也變成液體。1908年7月,卡美林·奧涅斯成功了,氦氣變成了液體。他次得到了320立方厘米的液態(tài)氦。要得到液態(tài)氫,必須先把氫氣壓縮并且冷卻到液態(tài)空氣的溫度,然后讓它膨脹,使溫度進一步下降。臨沂品質(zhì)氦氣公司在室溫和大氣壓力下,氦是無色、無味的氣體。
天文學(xué)家也繼續(xù)研究著太陽元素。太陽上的氫“燃燒”變成了氦,以后的命運又如何呢?他們發(fā)現(xiàn)宇宙間有一些比太陽更熾熱的恒星,中心溫度達到幾億度。在這些恒星的**,氫原子核已經(jīng)都變成了氦原子核,氦原子核又相互碰撞,正在生成著碳原子核和氧原子核,同時放出大量的能。這類恒星橡心臟一樣,一會兒膨脹,一會兒收縮,很有規(guī)律。為什么會這樣?這也是因為氦在起作用。天文學(xué)家還研究了銀河系內(nèi)氫的含量和氦的含量的比值。根據(jù)這個比值,有人估算了銀河系的年齡有一二百億年。氦的歷史并沒有完,人類認識氦的歷史也沒有完,而我們這本講氦的故事的小冊子,卻不得不結(jié)束了。要問在發(fā)現(xiàn)氦和研究氦的歷史上誰的功勞比較大呢?是天文學(xué)家詹森和羅克耶嗎?是化學(xué)家拉姆賽和物理學(xué)家克魯克斯嗎?是發(fā)明分光鏡的本生與基爾霍夫嗎?當然還要考慮把空氣、氫氣以及氦氣液化的漢普松、卡美林·奧涅斯等人的功勞。很難說。在人類認識氦的歷史上,他們都有著自己的貢獻。氦**是一種元素,但是發(fā)現(xiàn)它和認識它,是許多門科學(xué)——物理學(xué)、天文學(xué)、化學(xué)、地質(zhì)學(xué)等的共同勝利,決不是某一個人的力量能夠完成的。
氫氣就變成了液體。液態(tài)氦是透明的容易流動的液體,就像打開了瓶塞的汽水一樣,不斷飛濺著小氣泡。液態(tài)氦是一種與眾不同的液體,它在零下269℃就沸騰了。在這樣低的溫度下,氫也變成了固體,千萬不要使液態(tài)氦和空氣接觸,因為空氣會立刻在液態(tài)氦的表面上凍結(jié)成一層堅硬的蓋子。多少年來,全世界只有荷蘭卡美林·奧涅斯的實驗室能制造液態(tài)氦。直到1934年,在英國盧瑟福那里學(xué)的前蘇聯(lián)科學(xué)家卡比查發(fā)明了新型的液氦機,每小時可以制造4升液態(tài)氦。以后,液態(tài)氦才在各國的實驗室中得到的研究和應(yīng)用。在,液態(tài)氦在現(xiàn)代技術(shù)上得到了重要的應(yīng)用。例如要接收宇宙飛船發(fā)來的傳真照片或接收衛(wèi)星轉(zhuǎn)播的電視信號,就必須用液態(tài)氦。接收天線末端的參量放大器要保持在液氦的低溫下,否則就不能收到圖像。物理學(xué)家不僅*得到了液態(tài)氦,還得到了固態(tài)氦,他們正在向零度進軍(物理學(xué)把零下℃叫做零度。這個溫度標叫做溫標,用K表示。0K就是℃,而℃)。從理論上講,零度是達不到的,但是可以不斷接近它。液態(tài)氫的沸點是溫標,液態(tài)氦的沸點是溫標。在溫標,氦Ⅰ變?yōu)楹あ颉?935年,利用“絕熱去磁”法,使液態(tài)氦冷到溫標;1957年,達到溫標;目前已達到×10-11K了。氫液化法:工業(yè)上采用氫液化法從合成氨尾氣中提氦。
希望通過液態(tài)氦達到更低的溫度,研究各種物質(zhì)在低溫下會發(fā)生什么變化,會有什么我們還不知道的性質(zhì)。這就產(chǎn)生了物理學(xué)的一個新的分支——低溫物理學(xué)。[7]熔點℃(25個大氣壓);沸點℃;密度臨界溫度℃臨界壓力水中溶解度熱導(dǎo)率(m·K)晶體結(jié)構(gòu)晶胞為六方晶胞氦-4下表為液氦(氦4)的一些基本物理性質(zhì)(某些參數(shù)測定時的狀態(tài)不詳):正常沸點/K密度/kg/m3蒸發(fā)熱/kJ/kg比熱/kJ/(kg·K)粘度/MPa·s熱導(dǎo)率/mW/(m·K)介電常數(shù)臨界溫度/K臨界壓力/MPa氦-3氦3是自然界中氦的穩(wěn)定同位素,原子量為,原子核由2個質(zhì)子和一個中子組成。通常情況下,氦3為無色、無味、、不燃燒的惰性氣體,在0℃及。氦-3下表為液氦(氦3)的一些基本物理性質(zhì):正常沸點/K密度/kg/m3蒸發(fā)熱/J/mol(mol·K)·s(m·K)20臨界溫度/K臨界壓力/MPa氦超流動性卡美林·奧涅斯是個得到液氦的科學(xué)家。他又將溫度進一步降低,試圖得到固態(tài)氦,卻并沒有成功(固態(tài)氦是1926年基索姆用降低溫度和增大壓力的方法首先得到的)。對于一般液體來說,隨著溫度降低,密度會逐漸增加??懒帧W涅斯使液態(tài)氦的溫度下降,液氦的密度增大了。但是,當溫度下降到零下271℃的時候,液態(tài)氦突然停止起泡,同時密度也突然減小了。氦(Helium),為稀有氣體的一種。元素名來源于希臘文,原意是“太陽”。濟南比較好的氦氣
氦是惰性元素之一,分子式為He,是一種稀有氣體,無色、無臭、無味。臨沂品質(zhì)氦氣公司
在零度附近需加34個大氣壓才能固化。1972年,,分別稱為3He-A和3He-B,它們均為超流態(tài)。液態(tài)3He和4He在,在該溫度以下則分離成兩相,按3He所占比例的多少分別稱為濃相(含3He較多)和稀相(含3He較少),濃相浮于稀相之上(因3He比4He輕)。3He原子從濃相通過界面進入稀相時要吸熱,這就是稀釋致冷機的工作原理(見**溫技術(shù))。3He原子的電子總自旋為零,核自旋為1/2,故與電子一樣屬費米子,遵守費米-狄拉克統(tǒng)計,液態(tài)3He稱為費米液體,正常態(tài)的液態(tài)3He的性質(zhì)可用朗道的費米液體理論描述。液氦化學(xué)性質(zhì)編輯氦的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,幾乎不與其他任何元素化合。理論上的確有一些氦的化合物在極低溫極高壓狀態(tài)下可以存在。在光譜中可以觀測到HeH+(已知**強的酸),而HeH的激發(fā)態(tài)可以作為準分子存在。詳見稀有氣體化合物詞條。液氦用途編輯氦是**不活潑的元素,而且極難液化。氦的應(yīng)用主要是作為保護氦氣曾被用來當做熱氣球和飛艇的驅(qū)動力氣體、氣冷式核反應(yīng)堆的工作流體和**溫冷凍劑等等。氦氣在衛(wèi)星飛船發(fā)射、導(dǎo)彈武器工業(yè)、低溫超導(dǎo)研究、半導(dǎo)體生產(chǎn)等方面具有重要用途。液氦氣球和飛艇氦氣曾被用來當做熱氣球和飛艇的驅(qū)動力,氦氣的密度要比空氣小得多。臨沂品質(zhì)氦氣公司
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