天文學(xué)家也繼續(xù)研究著太陽元素。太陽上的氫“燃燒”變成了氦,以后的命運(yùn)又如何呢?他們發(fā)現(xiàn)宇宙間有一些比太陽更熾熱的恒星,中心溫度達(dá)到幾億度。在這些恒星的**,氫原子核已經(jīng)都變成了氦原子核,氦原子核又相互碰撞,正在生成著碳原子核和氧原子核,同時(shí)放出大量的能。這類恒星橡心臟一樣,一會兒膨脹,一會兒收縮,很有規(guī)律。為什么會這樣?這也是因?yàn)楹ぴ谄鹱饔谩L煳膶W(xué)家還研究了銀河系內(nèi)氫的含量和氦的含量的比值。根據(jù)這個(gè)比值,有人估算了銀河系的年齡有一二百億年。氦的歷史并沒有完,人類認(rèn)識氦的歷史也沒有完,而我們這本講氦的故事的小冊子,卻不得不結(jié)束了。要問在發(fā)現(xiàn)氦和研究氦的歷史上誰的功勞比較大呢?是天文學(xué)家詹森和羅克耶嗎?是化學(xué)家拉姆賽和物理學(xué)家克魯克斯嗎?是發(fā)明分光鏡的本生與基爾霍夫嗎?當(dāng)然還要考慮把空氣、氫氣以及氦氣液化的漢普松、卡美林·奧涅斯等人的功勞。很難說。在人類認(rèn)識氦的歷史上,他們都有著自己的貢獻(xiàn)。氦**是一種元素,但是發(fā)現(xiàn)它和認(rèn)識它,是許多門科學(xué)——物理學(xué)、天文學(xué)、化學(xué)、地質(zhì)學(xué)等的共同勝利,決不是某一個(gè)人的力量能夠完成的。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。濱州加工氦氣公司
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(jì)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。濱州加工氦氣公司要使氦固化,必須施以相應(yīng)壓力。
在大部分薯?xiàng)l類包裝袋里也含有少量氦氣,不過不必?fù)?dān)心,沒有危害。[7]氦氣注意事項(xiàng)1、壓力通常有15MPa,使用時(shí)應(yīng)用YQY-12或152IN-125等減壓器減壓后使用,使用前應(yīng)用肥皂水檢漏氣體管道,確保氣體管道不漏氣。2、確保氦氣不泄露、工作場所保持通風(fēng),當(dāng)氦氣含量增加導(dǎo)致氧氣含量低于,患者先出現(xiàn)呼吸加快、注意力不集中、共濟(jì)失調(diào);繼之出現(xiàn)疲倦無力、煩躁不安、惡心、嘔吐、昏迷、抽搐,以致死亡。3、每瓶氦氣在使用到尾氣時(shí),應(yīng)保留瓶內(nèi)余壓在,**小不得低于,應(yīng)將瓶閥關(guān)閉,以保證氣體質(zhì)量和使用安全。4、瓶裝氦氣在運(yùn)輸儲存、使用時(shí)都應(yīng)分類堆放,不準(zhǔn)靠近明火和熱源,應(yīng)做到勿近火、勿沾油蠟、勿曝曬、勿重拋、勿撞擊,嚴(yán)禁在氣瓶身上進(jìn)行引弧或電弧,嚴(yán)禁野蠻裝卸,短距離移動氦氣鋼瓶應(yīng)使用鋼瓶**手推車,長距離移動鋼瓶應(yīng)用危險(xiǎn)品運(yùn)輸車輛運(yùn)輸。液氦的溫度為,與皮膚接觸能引起嚴(yán)重。5、存貯氦氣的鋼瓶使用和檢驗(yàn)遵照國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)定,氣瓶充氣壓力不得超過規(guī)定壓力。安全帽要隨時(shí)裝上,一保護(hù)氣閥,氣瓶每三年檢驗(yàn)一次(特殊情況例外)做外表檢查及進(jìn)行水壓試驗(yàn),試驗(yàn)合格后方可繼續(xù)使用,檢驗(yàn)在充氣單位進(jìn)行。
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(jì)1?Ci的氚,經(jīng)4~5個(gè)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(bào)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(gè)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(gè)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(gè)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。對于一般液體來說,隨著溫度降低,密度會逐漸增加。
而高熵的正常成分不能通過毛細(xì)管。這導(dǎo)致右側(cè)液氦的熵增加,左側(cè)的熵減少,這意味著右側(cè)溫度升高而左側(cè)溫度降低。這種由機(jī)械力引起的熱量遷移稱為機(jī)-熱效應(yīng)。機(jī)-熱效應(yīng)的逆過程稱為熱-機(jī)效應(yīng)。右側(cè)液氦受熱后(吸熱Q),低熵的超流成分減少,左側(cè)液氦中的超流成分通過毛細(xì)管流向右側(cè),而正常成分不能通過毛細(xì)管,這導(dǎo)致右側(cè)液面升高形成壓強(qiáng)差。熱-機(jī)效應(yīng)的“噴泉”裝置。帶毛細(xì)管噴嘴的無底玻璃管的填充金剛砂粉末P,用棉花C塞住底部,浸入液氦中。用光照射玻璃管,使管內(nèi)的液氦溫度升高,超流成分激發(fā)成正常成分。管外的超流成分通過棉花塞向管內(nèi)轉(zhuǎn)移,形成內(nèi)外壓強(qiáng)差,液氦從噴嘴噴出。液氦第二聲波普通流體中的聲波是由密度交替變化形成的,稱密度波。1941年朗道發(fā)展了量子液體的流體動力學(xué),預(yù)言在HeⅡ中除普通密度波(稱聲波)外,還存在另一種聲波,它是由液氦中超流成分(低熵,溫度較低)與正常流體成分(高熵,溫度較高)的相對運(yùn)動形成的,稱為溫度波或熵波(第二聲波)。實(shí)驗(yàn)證實(shí)了溫度波的存在。液氦同位素3He是4He的同位素,在天然氦中所占比例小于10-7,通過人工核反應(yīng)可得足夠數(shù)量的。與4He一樣,在常壓下液態(tài)3He不會固化。由于密度比空氣小且性質(zhì)穩(wěn)定,氦還可以作為浮升氣體。濱州加工氦氣公司
但在自然界中主要存在于天然氣體或放射性礦石中。濱州加工氦氣公司
然后利用活性炭進(jìn)行吸附提純,得到純氦。合成氨法:在合成氨中,從尾氣經(jīng)分離提純可得氦。空氣分餾法:從液態(tài)空氣中用分餾法從氖氦混合氣中提出。鈾礦石法:將含氦的鈾礦石經(jīng)過焙燒,分離出氣體,再經(jīng)過化學(xué)方法,除去水蒸氣、氫氣和二氧化碳等雜質(zhì)提純出氦。[5]氦作用用途編輯氦氖激光儀由于氦很輕,而且不易燃,因此它可用于填充飛艇、氣球、溫度計(jì)、電子管、潛水服等。也可用于原子反應(yīng)堆和加速器、激光器、火箭、冶煉和焊接時(shí)的保護(hù)氣體,還可用來填充燈泡和霓虹燈管,也用來制造泡沫塑料。用途由于氦在血液中的溶解度很低,因此可以加到氧氣中防止減壓病,作為潛水員的呼吸用氣體,或用于氣喘和窒息。液體氦的溫度(℃)接近零度(-273℃),因此它在超導(dǎo)研究中用作超流體,制造超導(dǎo)材料。液態(tài)氦還常用做冷卻劑和制冷劑。在醫(yī)學(xué)中,用于氬氦刀以。它還可以用作人造大氣層和鐳射媒體的組成部分。[5]氦危險(xiǎn)性編輯氦引起窒息如果大量吸入氦氣,會造成體內(nèi)氧氣被氦取代,因而發(fā)生缺氧(呼吸反射是受體內(nèi)過量二氧化碳驅(qū)動,而對缺氧并不敏感),嚴(yán)重的甚至?xí)劳?。另外,如果是由高壓氣瓶中直接吸入氦氣,那么其高流速就會?yán)重地破壞肺部組織。濱州加工氦氣公司