制備方法
1.冷凝法:天i然氣提氦在工業(yè)上采用冷凝法該法工藝包括天i然氣的預(yù)處理凈化、粗氦制取及氦的精制等工序,制得99.99%的純氦氣。
2.空分法:一般采用分凝法從空氣裝置中提取粗氦、Ne混合氣,由粗氦、Ne混合氣制純氦、Ne混合氣經(jīng)分離及純化,制得99.99%的純氦氣。
3.氫液化法:工業(yè)上采用氫液化法從合成氨尾氣中提氦。該法工藝是低溫吸附清除氮、精餾得到粗氦加氧催化除氫及氦的純化,制得99.99%的純氦氣。
4.高純氦法:將99.99%的純氦進(jìn)一步用活性炭吸附純化制得99.9999%的高純氦氣。
氦是單原子氣體,化學(xué)性質(zhì)不活潑。通常條件下不與其它元素和化合物反應(yīng)。
氦氣廣泛應(yīng)用于軍i工、科研、石化、制冷、醫(yī)i療、半導(dǎo)體、管道檢漏、超導(dǎo)實(shí)驗(yàn)、金屬制造、深海潛水、焊接、光電子產(chǎn)品生產(chǎn)等。
1、低溫冷源:利用液氦的-268.9℃的低沸點(diǎn),液氦可以用于超低溫冷卻。而超低溫冷卻技術(shù)在超導(dǎo)技術(shù)等領(lǐng)域有較廣泛的應(yīng)用,超導(dǎo)材料需要在低溫(100K左右)中才能表現(xiàn)出超導(dǎo)特性,大多數(shù)情況下只有液氦能比較簡(jiǎn)便地實(shí)現(xiàn)這樣的極低溫。超導(dǎo)技術(shù)在交通行業(yè)的磁懸浮列車,醫(yī)i療領(lǐng)域的核i磁共振成像設(shè)備都有較大的應(yīng)用。
2、氣球充氣:由于氦氣密度遠(yuǎn)小于空氣(空氣的密度為1.29kg/m3,氦氣的密度為0.1786kg/m3),氦氣銷售,而且化學(xué)性質(zhì)極不活潑,較氫氣安全(氫氣可以在空氣中燃燒,可能會(huì)引起爆i炸),氦氣常用于飛船或廣告氣球中的充入氣體。
3、檢驗(yàn)分析:儀器分析中常用的核i磁共振分析儀的超導(dǎo)磁體需要利用液氦降溫,氣相色譜分析中氦氣常作為載氣,利用氦氣滲透性好、不可燃的特點(diǎn),氦氣還應(yīng)用于真空檢漏,如氦質(zhì)譜檢漏儀等。
4、保護(hù)氣:利用氦氣不活潑的化學(xué)性質(zhì),氦氣常用于鎂、鋯、鋁、鈦等金屬焊接的保護(hù)氣。
6、其他方面:氦氣可用作高真空裝置、原子核反應(yīng)堆在火箭、宇宙飛船上用作輸送液氫、液氧等液體推進(jìn)劑的加壓氣體。氦氣還用作原子反應(yīng)堆的清洗劑,在海洋開發(fā)領(lǐng)域的呼吸用混合氣體中,氣體溫度計(jì)的填充氣等。
氦在常溫常壓下為無(wú)色無(wú)臭無(wú)味無(wú)毒的惰性氣體。不燃燒。微溶于水和有i機(jī)溶劑。在壓力為101.325kPa時(shí)水中的溶解度為0.00901 ml/g(0℃)、0.00834 ml/g(30℃)、0.00887 ml/g(60℃)。20℃,101.325kPa時(shí),南京氦氣,在一些有i機(jī)溶劑中的溶解度為,甲i醇中31.3ml/1,乙醇中28.1ml/1,氦氣多少錢一罐,丙i酮中30.9ml/1,C?H?中18.0ml/l。氦是僅次于氫的輕氣體,易擴(kuò)散和滲透,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,因此,常用它作探漏氣體。
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