氦气的性质和用途

更新时间:2023-04-17 14:41

物理性质:

元素符号He,原子序数2,原子量4.002602(氦4),为稀有气体的一种。元素名来源于希腊文,原意是“太阳”。

氦有两种天然同位素:氦3、氦4,自然界中存在的氦基本上是氦4。相对原子质量为4.003。1868年有人利用分光镜观察太阳表面,发现一条新的黄色谱线,并认为是属于太阳上的某个未知元素,故名氦。氦在空气中的含量为0.0005%。

氦在通常情况下为无色、无味的气体熔点-272.2℃(25个大气压),沸点-268.9℃密度0.1785克/升,临界温度-267.8℃,临界压力2.26大气压水中溶解度8.61厘米³/千克水。

氦是惰性元素之一,分子式为He,是一种稀有气体,无色、无臭、无味。它在水中的溶解度是已知气体中最小的,也是除氢气以外密度最小的气体。密度0.17847克/升,熔点-272.2℃(25个大气压)。沸点-268.9℃。它是最难液化的一种气体,其临界温度为-267.9℃。临界压力为2.25大气压。当液化后温度降到-270.98℃以下时,具有表面张力很小,导热性很强,几乎不呈现任何粘滞性。液体氦可以用来得到接近绝对零度(-273.15℃)的低温。化学性质十分不活泼,既不能燃烧,也不能助燃。氦也是最难液化的气体。

氦在通常情况下为无色、无味的气体。是唯一不能在标准大气压下固化的物质。液态氦在温度下降至2.18K时,性质发生突变,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,并变成超导体其比热容、表面张力、压缩性都是反常的。

由于液氦的超低温,在此温度下出现了许多奇妙的物理现象。许多重要的物理实验,都要在低温下进行。世界各国的物理学家都在研究液态氦,希望通过液态氦达到更低的温度,研究各种物质在低温下会发生什么变化,会有什么我们还不知道的性质。这就产生了物理学的一个新的分支——低温物理学。

化学性质:

氦是所有元素中最不活泼的元素,极难形成化合物,这是因为氦的原子核到电子层距离很小,并且达到了稳定结构。它的性质便决定了用途,氦的应用主要是作为保护气体、气冷式核反应堆的工作流体和超低温冷冻剂等等。

2017年2月6日,中国南开大学的王慧田、周向锋团队及其合作者在《Nature Chemistry》上发表了有关在高压条件下合成氦钠化合物——Na2He的论文,结束了氦元素无化合物的历史,标志着中国在稀有气体化学领域走到了最前沿。

用途

由于氦很轻,而且不易燃,因此它可用于填充飞艇、气球、温度计、电子管、潜水服等。也可用于原子反应堆和加速器、激光器、火箭、冶炼和焊接时的保护气体,还可用来填充灯泡和霓虹灯管,也用来制造泡沫塑料。

由于氦在血液中的溶解度很低,因此可以加到氧气中防止减压病,作为潜水员的呼吸用气体,或用于治疗气喘和窒息。

液体氦的温度(-268.93 ℃)接近绝对零度(-273℃),因此它在超导研究中用作超流体,制造超导材料。液态氦还常用做冷却剂和制冷剂。在医学中,用于氩氦刀以治疗癌症。它还可以用作人造大气层和镭射媒体的组成部分。

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氦气罐一次没用完能保持多久

一年。

氢气是不能阳光直射的,会爆。氦气是惰性气体,直射问题倒不大。充气的话,一般要充到高压碳钢瓶里面,其它的容器会有渗漏,如果是充气球,质量好一点的气球,充氦气一般是一个星期,氢气的太危险,真的会爆。

核电站需要氦气吗

需要氦气,核电站使用氦气做冷却剂的优点有以下几条:

1,氦气性质稳定,它是原子外层电子数为八的气体,高温下不会和其他物质发生化学反应。

2,氦气还有良好的导热性,因此,能够起到将堆芯热量快速导出的效果

3,可能这一点才是最重要的,现在核电站的热功率一般只有36%,原因就是堆芯出水温度只能达到300多度的样子,而对于电站而言,出口温度越高,进口温度越低,他的效率也就越高,而氦气的温度能在可控情况下达到更高的水平,这对于提高核电站的经济性是直接意义的。

最后,氦气相对于其他惰性气体,成本,原子序数低这些都是选择氦气的因素。

空气盘好还是氦气盘好

氦气硬盘好。

从密封性和纯度上看,氦气硬盘的寿命更长。

但只是理论上的,实际使用过程中,保存环境好的话空气盘更久一点,但非理想环境中空气盘会受到灰尘和受潮的意外,发热也大一点,当硬盘高速旋转时,容易划伤磁片,丢失数据,降低寿命。不过抗震性空气盘略高于氦气盘。所以实际是差不多的。

氦气硬盘的存储寿命到底靠谱吗

氦气硬盘的存储寿命到底靠谱。

现在氦气盘hc550属于当下最有性价比的机械硬盘,但是相比于空气盘hc330感觉寿命方面有问题。在没有故障的情况下氦气盘终究会漏完氦气,但是空气盘很有可能保存十几二十年。等于说是氦气盘已到手就进入生命倒计时,一定会漏完氦气然后报废,但是空气盘寿命如果运气好十几年二十几年完全不是问题。普通机械硬盘大概10年。

氦气在半导体行业的重要性

重要性在于

氦气是一种惰性气体,很难和其他成分起反应,这让其成为半导体制造中很理想的材料。在硅片周遭裹上惰性气体,可以避免出现意料之外的反应。另外,由于氦气具有高导热性,它还能高效散热,这可以在半导体制造过程中降低硅片的温度,能让半导体的体积变得更小。

氦气在半导体行业的重要性

氦气具有完全惰性,比空气轻,高流动性和小的分子尺寸,低溶解性,液相温度最低应用等特点,氦是从天然气中提取的,是国际贸易中唯一的工业气体。

氦气在半导体、液晶面板和光纤线制造中起着重要作用,可实现零部件的快速冷却,从而提高生产率,还能控制热传递速率,以改善生产效率并减…