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。[1]6、其他方面:氦氣可用作高真空裝置、原子核反應(yīng)堆[5]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,氣體溫度計的填充氣等。1、冷凝法:天然氣提氦在工業(yè)上采用冷凝法該法工藝包括天然氣的預(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。[6]2、空分法:一般采用分凝法從空氣裝置中提取粗氦、氖混合氣,由粗氦、氖混合氣制純氦、氖混合氣經(jīng)分離及純化,制得99.99%的純氦氣。[6]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。[6]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。檢驗分析:儀器分析中常用的核磁共振分析儀的超導(dǎo)磁體需要利用液氦降溫。淄博化工氦氣采購
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(jì)初的幾十年里,世界各國都在尋找氦氣資源,在當(dāng)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(jìn)一步下降。淄博化工氦氣采購由于液氦溫度低,用液氦冷卻某些金屬或金屬化合物。
與空氣接觸時,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。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(jī),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。[6]氦含量分布編輯氦存在于整個宇宙中,按質(zhì)量計占23%,*次于氫。但在自然界中主要存在于天然氣體或放射性礦石中。在地球的大氣層中,氦的濃度十分低,只有。在地球上的放射性礦物中所含有的氦是α衰變的產(chǎn)物。氦在某些天然氣中含有在經(jīng)濟(jì)上值得提取的量,比較高可以含有7%,在美國的天然氣中氦大約有1%,在地表的空氣中每立方米含有,大約占整個體積的,密度只有空氣的,是除了氫以外密度**小的氣體。地殼中含量(ppm)元素在太陽中的含量230000(ppm)元素在海水中的含量(ppm)地球上的氦主要是放射性元素衰變的產(chǎn)物,α粒子就是氦的原子核。在工業(yè)中可由含氦達(dá)7%的天然氣中提取。也可由液態(tài)空氣中用分餾法從氦氖混合氣體中制得。[5]氦物理性質(zhì)編輯氦基本信息氦的原子光譜元素符號He,原子序數(shù)2,原子量(氦4),為稀有氣體的一種。元素名來源于希臘文,原意是“太陽”。通電發(fā)光后的氦氣氦有兩種天然同位素:氦3、氦4,自然界中存在的氦基本上是氦4。
研究開發(fā)先進(jìn)的天然氣提氦技術(shù)對于提高氦氣生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性、保障國家用氦安全和促進(jìn)我國天然氣提氦工業(yè)的發(fā)展具有重要意義。通過對提氦技術(shù)的分析介紹,低溫冷凝法較為成熟,但能耗、成本較高;吸附法、吸收法和膜滲透法等其他提氦技術(shù)各具特點,但限于適用條件尚不能規(guī)?;I(yè)應(yīng)用。隨著新材料、新技術(shù)的發(fā)展,天然氣提氦技術(shù)不斷改進(jìn)創(chuàng)新,吸附法、膜滲透法等提氦工藝發(fā)展迅速,聯(lián)產(chǎn)法、聯(lián)合法工藝有著良好的應(yīng)用前景,這些都為促進(jìn)天然氣提氦技術(shù)的發(fā)展提供了新的思路。[11-12]氦氣氦氣純度氦氣工業(yè)氦項目名稱指標(biāo)氦氣純度:≥99%氖(氫)、氧(氬)、氮、甲烷總含量,%≤1水分含量,**,≤-43℃氦氣純氦項目名稱指標(biāo)優(yōu)等品一等品合格品氦氣純度,%≥氖含量,ppm≤152540氫含量。若發(fā)生泄漏,應(yīng)迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至上風(fēng)處。
將氘固定在KHF?的固體晶格中。俘集在晶格中的TF??發(fā)生核反應(yīng)后,便會生成HeF?。TF??→HeF?+β?氘在衰變過程中的反沖能量,不致使新生成的二氟化氦斷鏈。氘衰變的半衰期為,估計1?Ci的氚,經(jīng)4~5個月,*能生成10μmol的HeF?.2.熱中子輻照法用熱中子輻照LiF來產(chǎn)生核反應(yīng)??Li+?1n→??He+?3TLi(n,α)反應(yīng)后,生成的氦核同母體晶格中的F-相結(jié)合而生成HeF?.3.直接用α粒子轟擊固態(tài)氟來制備HeF?由此看來,這三種方法中,以種方法制成HeF?的可能性比較大,但至今還沒有見到已制成的報告。Malm等認(rèn)為HeF?和HF??的電子排布雖然相似,但HF??是H?同兩個F原子相作用而生成化合物,H?的電離勢*為,而氦的電離勢高達(dá)25eV,因此對HeF?是否存在是值得懷疑的。[5]氦離子化合物氦合氫離子,化學(xué)式為HeH?,是一個帶正電的離子。它發(fā)現(xiàn)于1925年,通過質(zhì)子和氦原子在氣相中反應(yīng)制得。它是已知**強(qiáng)的酸,質(zhì)子親和能為kJ/mol。這種離子也被稱為氦氫分子離子。有人認(rèn)為,這種物質(zhì)可以存在于自然星際物質(zhì)中。這是**簡單的異核離子,可以與同核的氫分子離子H?相比較。與H?不同的是,它有一個長久的鍵偶極矩,使它更容易表現(xiàn)出光譜特征。HeH?不能在凝聚相中制備。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。淄博化工氦氣采購
氦氣常用于飛船或廣告氣球中的充入氣體。淄博化工氦氣采購
這是低溫下的超導(dǎo)現(xiàn)象。有些金屬在液態(tài)氦的溫度下,原子核的運動幾乎停止,對電子的阻礙變得極小,因此電阻會消失,成為超導(dǎo)體;由于磁力線不可能穿過超導(dǎo)體[8],于是在超導(dǎo)體與磁體中間形成了較大的磁場,磁場的斥力托住了鉛球和磁鐵,使它們浮在半空中。這就是邁斯納效應(yīng)(MeissnerEffect),這一效應(yīng)可以被利用來制造磁懸浮列車。氦化學(xué)性質(zhì)編輯元素周期性質(zhì)氦是所有元素中**不活潑的元素,極難形成化合物,這是因為氦的原子核到電子層距離很小,并且達(dá)到了穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。它的性質(zhì)便決定了用途,氦的應(yīng)用主要是作為保護(hù)氣體、氣冷式核反應(yīng)堆的工作流體和**溫冷凍劑等等。2017年2月6日,中國南開大學(xué)的王慧田、周向鋒團(tuán)隊及其合作者在《NatureChemistry》上發(fā)表了有關(guān)在高壓條件下合成氦鈉化合物——Na2He的論文[2-3],結(jié)束了氦元素?zé)o化合物的歷史,標(biāo)志著我國在稀有氣體化學(xué)領(lǐng)域走到了**前沿。氦氟化物制取猜想Pimental等根據(jù)HeF?的電子排布同穩(wěn)定的HF??相似,提出了利用核轉(zhuǎn)變制備HeF?的三種方法。1.氚的β衰變法氚經(jīng)過β衰變后應(yīng)變成氦。這樣,氚的化合物經(jīng)β衰變后,就有可能成為氦化合物。為了便于進(jìn)行反應(yīng),首先通過氘和氫的同位素交還。淄博化工氦氣采購
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