氦气用途及物化性质

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#氦气#

它的英文名字是Helium，它的符号是He。它是无色、无味、不易燃的气体。

2.目的和应用

用于超低温研究、气相分析、焊接、泄漏检测、化学气相沉积、晶体生长、等离子体干蚀刻、特殊混合气体等。以及标准气体、平衡气体、医用气体、气球电子管潜水服等的充气。

氦广泛应用于军工、科研、石化、冷却、医疗、半导体、管道泄漏检测、超导实验、金属制造、深海潜水、高精度焊接、光电产品生产等领域。

（1） 低温冷源：利用液氦的低沸点，液氦可以用于超低温冷却。超低温冷却技术广泛应用于超导技术等领域。超导材料必须在低温（约100K）下具有超导性能。在大多数情况下，只有液氦才能轻易达到如此低的温度。超导技术广泛应用于交通行业的磁悬浮列车和医疗领域的核磁共振成像设备。

（2） 气球脉冲：由于氦的密度远低于空气的密度（空气密度为1.29kg/m3，氦的密度为0.1786kg/m3），且化学性质极不活泼，比氢更安全（氢可以在空气中燃烧，会引起爆炸），氦经常被用作宇宙飞船或广告气球的填充气体。

（3） 检查和分析：通常用于仪器分析的核磁共振分析仪的超导磁体必须用液氦冷却。在气相色谱分析中，氦常被用作载气。由于氦具有良好的渗透性和不可燃性，氦也被用于真空检漏，如氦质谱检漏仪。

（4） 保护气体：氦由于其惰性化学性质，被广泛用作镁、锆、铝、钛和其它金属焊接的保护气体。

（5） 其它方面：氦可以用作高真空装置，核反应堆可以用作加压气体，在火箭和宇宙飞船上运输液氢和液氧等液体推进剂。氦也被用作核反应堆的清洁剂，在海洋开发领域用作混合气体的呼吸气体，以及气体温度计的填充气体。

3.制备方法

① 天然气分离。

② 空气分离。

③ 从某些放射性矿物中提取的。

氦在常温常压下是无色、无味、无味和无毒的惰性气体。它没有燃烧。微溶于水和有机溶剂。如果压力为101.325kPa，在水中的溶解度为0.00901ml/g（0℃）、0.00834ml/g（30℃）和0.00887ml/g（60℃）。在20℃和101.325kPa条件下，在某些有机溶剂中的溶解度分别为甲醇31.3ml/1、乙醇28.1ml/1、丙酮30.9ml/1和苯18.0ml/l。除了氢，氦是一种轻气体，易于扩散和渗透，具有稳定的化学性质。因此，它通常用作检漏气体。

5.毒性和安全性

氦本身无毒，但在高浓度下会窒息。吸入体内的氦以其原始形式释放。氦在体液和血液中的溶解度与在水中相同，但氦的溶解率远低于氮。因此，与氮气相比，它的麻醉作用较弱。液氦容器主要由不锈钢制成。含氦废气可直接排放到大气中。