氦气用途,氦气用途电光源


氦气用途,氦气用途电光源

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氦气用途11、低温冷源:利用液氦的-268.9℃的低沸点,液氦可以用于超低温冷却 。而超低温冷却技术在超导技术等领域有较广泛的应用,超导材料需要在低温(100K左右)中才能表现出超导特性,大多数情况下只有液氦能比较简便地实现这样的极低温 。超导技术在交通行业的磁悬浮列车,医疗领域的核磁共振成像设备都有较大的应用 。
2、气球充气:由于氦气密度远小于空气(空气的密度为1.29kg/立方米,氦气的密度为0.1786kg/立方米),而且化学性质极不活泼,较氢气安全(氢气可以在空气中燃烧,可能会引起爆炸),氦气常用于飞船或广告气球中的充入气体 。
3、检验分析:仪器分析中常用的核磁共振分析仪的超导磁体需要利用液氦降温,气相色谱分析中氦气常作为载气,利用氦气渗透性好、不可燃的特点,氦气还应用于真空检漏,如氦质谱检漏仪等 。
4、保护气:利用氦气不活泼的化学性质,氦气常用于镁、锆、铝、钛等金属焊接的保护气 。
5、其他方面:氦气可用作高真空装置、原子核反应堆在火箭、宇宙飞船上用作输送液氢、液氧等液体推进剂的加压气体 。氦气还用作原子反应堆的清洗剂,在海洋开发领域的呼吸用混合气体中,气体温度计的填充气等 。
专家警告:地球上的氦气快用完了,要注重回收和再利用2专家发出警告,如果不注重氦气的回收和再利用,世界的氦气储量将在10年内耗光,核磁共振检查将受影响;另一种手机和电视屏幕的制造材料金属铟(Indium),将在20年用完,手机造价将增加 。
英国圣安德鲁斯大学(University of St Andrews)的退休化学教授David Cole-Hamilton敦促人们聚会时不要再买氦气球玩了,把有限的氦气留给核磁共振(MRI)、深海潜水等用途 。
核磁共振和深海潜水所使用的氦气可以被回收再利用,而装饰性气球用过之后氦气就跑到空气中去了 。
氦气是用途广泛的惰性气体之一,但无法通过生产得到,地球上的氦气主要来自矿物经过长时间的α衰变产生、封存在地下的资源 。
在过去15年里,氦气的价格已飙升了5倍 。
Cole-Hamilton说,东非坦桑尼亚(Tanzania)还有6年的氦气储量,其余的都在美国 。
另一种用于制造手机和电视屏幕的材料金属铟,也将在20年内耗光 。“我们还能生产手机,但是会贵得多 。”Cole-Hamilton说 。
Cole-Hamilton提醒说,如果科学家们现在意识到这个问题,就能避免这个情况的发生 。他建议人们手机不要换的太勤,在英国,每个月人们换100万个手机 。
其次,他建议人们可以更换手机电池,并建立电池回收机制 。
被问到这个问题谁应该负责时,Cole-Hamilton说:“当然应该是消费者,厂商为了多卖手机,他们希望消费者经常换手机 。”
元素的奥秘——氦气无毒,为何能置人死地?3我们今天来谈谈氦,这个位于元素周期表第二位的神秘气体 。
与氢一样,许多人第一次接触氦,也是从气球开始 。只是更多的美国人对氦气的认识却源于2017年的一桩轰动一时又很快无声无息的无头命案 。
氦气球是许多景点的热门旅游项目
氦的惰性【氦气用途,氦气用途电光源】我们都知道氢的原子序数是1,它的原子核里只有一个质子,氢的标准原子量是1.008,氢气的密度是0.08988g/L;氦的原子序数为2,因为原子核中有两个质子和两个中子,所以氦的标准原子量是4.0026,但氦气的密度是0.1786g/L,只是氢气的1.99倍 。问题出在哪里?
因为氢气是由两个氢原子结合成一个氢气分子,而氦是惰性元素,氦气是由一个一个单独的氦原子构成,一般情况下它没有办法与其它元素反应,也不能结合成分子气体 。
氦原子核和它周围的电子云
为什么氦是惰性的?
因为氦的原子核里有两个质子,因此氦核携带了两个正电荷 。与此同时,氦有两个电子,这两个电子都在氦的1s轨道上运行 。由于两个电子刚好将1s轨道占满,氦既不容易失去电子,也没有能力再从别处得到电子,因此氦不与其它元素反应,它们互相之间也不能形成化学键 。从化学上看,氦的化学性质是稳定的,被称为惰性气体 。
氦的主要用途氦气比氢气重一倍,但比起其它气体却是轻多了,我们知道海平面的空气密度是1.293g/L,氦是空气密度的1/7不到,更重要的是氦不会燃烧,所以它更适合拿来做探空气球和飞艇 。
坠毁的梅肯号氦气飞艇