氦气的物理性质

发布网友 发布时间：2022-04-20 14:23

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热心网友 时间：2023-05-20 02:47

氦气为无色无味,惰性气体,不可燃气体,空气中的含量约为百万分之5.2.化学性质完全不活泼,通常状态下不与其它元素或化合物结合.理论上可以从空气中分离抽取,但因其含量过于稀薄,工业上从含氦量约为0.5%的天然气中分离、精制得到氦气.
氦是放射性元素*的产物,α质点就是氦的原子核.在工业中可由含氦达7%的天然气中提取.也可由液态空气中用分馏法从氦氖混合气体中制得.
　氦是惰性元素之一.其单质氦气,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.
氢气是无色并且密度比空气小的气体（在各种气体中,氢气的密度最小.标准状况下,1升氢气的质量是0.0899克,比空气轻得多）.因为氢气难溶于水,所以可以用排水集气法收集氢气.另外,在101千帕压强下,温度-252.87℃时,氢气可转变成无色的液体；-259.1℃时,变成雪状固体.常温下,氢气的性质很稳定,不容易跟其它物质发生化学反应.但当条件改变时（如点燃、加热、使用催化剂等）,情况就不同了.
　　

热心网友 时间：2023-05-20 02:47

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。
化学百科-brh
历史沿革编辑
氦气是仅次于氢气的宇宙中含量第二的元素，占星系星体大约24%的质量。天文学家让森（Pierre Jules cesar Janssen）和洛克耶（Joseph Norman Lockyer）在1868年观察到一条太阳光中的未知特征谱线而发现的。但是一直到1895年，英国化学家拉姆齐（William Ramsay）爵士才在一个富含铀的放射性矿脉中发现地球上也有氦。1903年，美国的天然气油田中发现了大量的氦。 [4]
理化性质编辑
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*。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。 [5] 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。 [2]
制备方法编辑
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。 [5]
天然气——净化——粗氦——精制——氦气 [5]
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。 [5]

空气——空分——粗氦、氦气——纯氦、氖气——分离——纯化——纯氦气 [5]
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。 [5]
原料气——除氮——精馏——除氢——纯化——氦气 [5]
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。 [5]
主要用途编辑
1、氦气可作为火箭液体燃料的压送剂和增压剂，大量用于导弹、宇宙飞船和超音速飞机上。 [1]
2、氦用作冶炼及焊接时的保护气体，这在造船以及飞机、宇宙飞船、火箭和武器的制造等方面非常重要。 [1]
3、氦气有优良的渗透性， [3] 用于核反应堆的冷却，火箭和核反应堆的一些管道及电子和电气装置等的检漏。 [1]
4、氦气是具有理想气体的气体，是极低温度下蒸气压温度计的理想用气。 [3]
5、氦气的密度低，且不易燃，可用来填充灯泡、霓虹灯管，也是理想的气球及飞艇用气。 [2]
6、液体氦可获得接近绝对温度（-273℃）的低温，用于制造超导设备。 [3]
7、氦气惰性气体的一种，在血液中的溶解度较氮气低，因而其麻醉性低于氮气，所以常将氦气与氧气混合，作为潜水员的呼吸用气体。 [2]
包装与贮运编辑
1、包装
氦气一般用高压钢瓶包装，钢瓶颜色为灰色，标绿色“氦”字，气态氦的充装应按照国标GB14194进行，中国包装贮运危险性分类：第2.2类不燃气体，中国危险货物包装标志：5。 [6]
2、贮运
氦气无腐蚀性，常温下可使用任何通用材料贮存，低温下主要采用铜、铝和不锈钢材质。可用气态和液态方式贮存，气瓶应贮存于阴凉、通风的仓库内，温度不宜超过30℃，远离火种和热源，防止阳光直射，应与易燃易爆、可燃物分开存放。 [6]
氦气可用管道输送也可用运输式罐装容器直接输送，其罐装容器为1L~30m3。液氦在工业上使用液氦运输贮槽或固定贮罐来运输和长期贮存，其容积一般100~500L。 [6]
氦气应在通风良好、安全且不受天气影响的地方直立存储，存储温度不可高于52℃。存储区域内不应有可燃性材料并远离频繁出入处和紧急出口，没有盐或其他腐蚀性材料存在。对于还未使用的气瓶应保护好阀盖和输出阀的密封完好，将空瓶与满瓶分开存放。避免过量存储和存储时间过长，保持良好的存储记录。 [6]
注意事项
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。 [6]
危害编辑
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。 [7]
矿藏类型编辑
含氦天然气包括来自天然气田的气层、油气田的气层、油气层中的天然气，以及油层中的天然气等。已知有工业价值的含氦天然气，分布在从寒武纪到新近纪等不同地质时代的地层中，主要产于古生界和中生界中，尤以古生界为最。此外，在温泉分布区、矿化热卤水中及空气中也含有氦。

热心网友 时间：2023-05-20 02:48

是一种稀有气体，英文名为Helium，元素符号为He，原子序数2。[1]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。[2]
中文名
氦气
外文名
Helium[1]
化学式
He[1]
分子量
4.0026[3]
熔点
-272.2 ℃[2]
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理化性质制备方法主要用途包装与贮运危害矿藏类型
历史沿革
氦气是仅次于氢气的宇宙中含量第二的元素，占星系星体大约24%的质量。天文学家让森（Pierre Jules cesar Janssen）和洛克耶（Joseph Norman Lockyer）在1868年观察到一条太阳光中的未知特征谱线而发现的。但是一直到1895年，英国化学家拉姆齐（William Ramsay）爵士才在一个富含铀的放射性矿脉中发现地球上也有氦。1903年，美国的天然气油田中发现了大量的氦。[4]
理化性质
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。[1]
化学性能稳定，进行低压放电时显深*。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。[5]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。