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沈阳氦气

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氦气: 无色无味,不可燃气体。氦气,是一种稀有气体,英文名为Helium,元素符号为He,原子序数2。为无色无味的惰性气体,化学性质不活泼,一般状态下很难和其它物质发生反应。
常温下,氦气是一种极轻的无色、无臭、无味的单原子气体。是所有气体中最难液化的,是不能在标准大气压下固化的物质。液化后温度降至2.174K时,具有表面张力很小、导热性很强、黏度极低等特殊性质。利用液态氦可以得到接近绝对零度的低温。

化学性能稳定,进行低压放电时显深黄色。一般不生成化合物,在低压放电管中受激发可形成He2+、HeH等离子及分子。一般状态下很难和其他物质发生反应,在特定条件下和某些金属可形成化合物。 液态氦在温度下降至2.18K时,性质会发生突变,黏度极小,成为一种超流体,能沿容器壁向上流动,热传导性为铜的800倍,成为导热性能极佳的热导体,其比热容、表面张力、压缩性都是反常的。这种异常的液体叫做液氦Ⅱ,正常的液态氦叫做液氦Ⅰ。

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。
天然气——净化——粗氦——精制——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。
空气——空分——粗氦、氦气——纯氦、氖气——分离——纯化——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。
原料气——除氮——精馏——除氢——纯化——氦气
4、高纯氦制法:将99.99%的纯氦进一步用活性炭吸附纯化制得99.999%的高纯氦气。
主要用途:
1.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。
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。
5.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。
氦气在使用过程中应采取先进先出原则,用合适的手推车来移动容器,不能拉、滚动或滑动钢瓶,不要试图抓住气瓶的盖子来拎起它;应保证气瓶在使用的全过程中为固定状态,用一个减压调节阀或独立的控制阀安全地从气瓶内释放气体,单向阀来防止倒流;不要加热气瓶以使压力和排出量加大,如果使用者在操作气瓶阀时有困难,需停止使用;应使用可调节的带扳手来打开过紧或生锈的阀盖,不可将工具(如扳手,螺丝刀,撬棍等)插入阀盖内,否则会损坏阀并引起泄漏;氦气与所有的普通材料都是相容的,管线和设备的设计要满足压力的需要。
氦气是无毒的,但它可以通过置换空气中的氧而造成窒息危险。较长时间吸入含氧<10%的空气可导致脑组织损伤或死亡,最初的症状包括恶心、呕吐和哮喘,暴露在这样的大气中的人不能自救或呼救。吸入纯氦气会立即失去知觉并且几乎立即死亡。在大量使用气态氦或液氦时,应在通风良好的地方进行,以避免形成缺氧空气。

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