氦气的性质和液体氦

氦气的性质和液体氦


发布日期: 2016-10-24 更新日期: 2016-12-27 编辑:xuzhiping 浏览次数: 8952

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摘要: 氦气的性质 氦在空气中的含量甚微,约占十万分之五(0.005%,体积比)。它的踪影经常出现在天然气中。天然气中氦的含量有多有少,含量少的仅万分之几,多的可达1%~2%。非洲阿扎尼亚有一种天然气,其氦含量高达8%。因此,目前常从天然气中提取氦。例如,以天然气为原...

氦气的性质

氦在空气中的含量甚微,约占十万分之五(0.005%,体积比)。它的踪影经常出现在天然气中。天然气中氦的含量有多有少,含量少的仅万分之几,多的可达1%~2%。非洲阿扎尼亚有一种天然气,其氦含量高达8%。因此,目前常从天然气中提取氦。例如,以天然气为原料合成氨时,便可在它的尾气中回收到大量氦。

氦是一种无色无味的气体,它的密度为0.1785克/升,大约是氢气的2倍,空气的七分之一。因此常用氦气代替氢气灌充气球或飞艇。它的浮力仅比氢气小8%左右,而且氦气的化学性质稳定,不易燃,也不易爆,使用十分安全。

近年来,在塑料及合成纤维工业上诞生了一种特殊的生产工艺,就是将氦气的微泡掺入塑料或合成纤维,制成特别轻盈的泡沫塑料或纤维。这种产品在包装行业以及纺织工业上十分畅销。例如,风靡一时的“太空服”轻巧、保暖性好,就因为它的纤维中含有氦气微泡。

氦气在电子工业上常用做电子管的填充气体,也可作为焊接以及冶炼金属时的保护气体。氦与氧气按一定的比例混合后制成的“人造空气”,可供深水潜水员呼吸之用,能够防止“潜水病”。此外,氦还可以应用于制造激光器、霓虹灯等。

液体氦

氦气也是一种极难液化的气体,人们曾一度认为它是“永久气体”。直到1908年,荷兰物理学家昂纳斯才降服了它,制得了液态氦。

据资料载,地球上最冷的地方是南极洲,其最低温记录是-94.5°C;月球被称为“广寒宫”,它背向太阳的一面最低温为-190°C;遥远的冥王星温度更低,可达-240°C。据测定,在标准大气压下,液氦的沸点是-268.9°C,固态氦的熔点为-272.3°C,它与“绝对温度”(-273.15°C)仅一步之遥。因此,液氦可称得上是“世界上最冷的液体”了。

液氦的这种超低温特性,在生产与科学研究上有很多重要的应用。例如,用于生物制品的冷冻保藏、超导体的研究;宇宙飞船发回的遥感传真信息在液氦低温下接收可以获得最清晰的照片;钢铁或其他金属、塑料、生物材料等在液氦中经低温处理以后,非常容易粉碎,这就是著名的“超低温粉碎技术”。

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