今天冷知识百科网小编 呼延问文 给各位分享液氦可以有什么用途的知识,其中也会对氦气有什么用(氦气作用和用途)相关问题进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在我们开始吧!
氦气有什么用
利用其-268.9℃的低沸点,液氦可以用于超低温**。在悬浮列车等领域中广受关注的超导体应用中,氦气是不可或缺的。此外,由于化学性质不活泼和轻于空气等特征,氦气常用于飞船或广告气球中的充入气体,这一用途也是众所周知的。在海洋开发领域的呼吸用混合气体中,以及医疗领域的核磁共振成像设备的超导电磁体**的用途中,氦气都得到广泛的应用:军工、科研、石化、制冷、医疗、半导体、管道检漏、超导实验、金属制造、深海潜水、高精度焊接、光电子产品生产等。可用于低温冷源和超导技术。也可用作高真空装置、**核反应堆、宇宙飞船等的检漏剂及镁、锆、铝、钛等金属焊接的保护气。在火箭、宇宙飞船事用作输送液氢、液氧等液体推进剂的加压气体。还用作**反应堆的清洗剂、气体色谱分析分析的载气、气球充气、电弧焊用保护气、潜水用混合气和气体温度计的填充气。
液氦的用途
氦是最不活泼的元素,而且极难液化。氦的应用主要是作为保护气体、气冷式核反应堆的工作流体和超低温冷冻剂等等。氦气在卫星飞船发射、****工业、低温超导研究、半导体生产等方**有重要用途。 氦气最主要的来源不是空气,而是天然气。原来氦气在干燥空气中含量极微,平均只有百万分之五,天然气中最高则可含7.5%的氦,是空气的一万五千倍。可是这种高氦的天然气矿藏并不多,因为天然气中的氦气是铀之类的放射性元素衰变的产物。只有在天然气矿附近有铀矿时,氦气才能在天然气中汇集。即使是氦气含量很低的天然气,也比空气中氦气含量高数万倍,因此仍是目前世界上氦气的主要来源。其中,美国氦气资源占50%以上,中国仅占0.2%。天然气中的氦气是铀之类的放射性元素衰变的产物。只有在天然气矿附近有铀矿时,氦气才能在天然气中汇集。美国生产的氦气要占世界总产量的80%以上。中国虽然也有一定的天然气资源,可是到目前为止,唯有四川自贡威远的气田曾得到提氦利用,其中的氦含量只有0.2%,而且现在已经枯竭。中国近年来对氦气的需求量越来越大。受制于氦气资源匮乏、提取氦气的成本较高,中国在需求上一直依赖进口。2007年,美国将氦气核定为战略物资而限制粗氦产量,导致全球液氦价格由原来60~80元/每升,上涨到目前200元/每升以上。昂贵的液氦价格,使研究工作难以广泛开展。专家预计,未来氦气进口将更加受制于人,届时可能会因为无液氦供应而使中国现有的许多涉及氦气和液氦的科研项目无法实施。 最直接的办法就是节流。现在医院的核磁共振仪很多自身带有密闭性很好、防止蒸发的液氦装置,大大减少了液氦的需求量,先前的一些耗费液氦量大的仪器已经逐渐被淘汰。更多的科学家尝试用其他的制冷方式来代替液氦制冷。比如用无液氦的制冷机来达到超导磁体的工作温度。相对于液氦制冷,制冷机的氦需求量很低(用作制冷机的制冷气体),制冷机主要通过冷桥与磁体相连,采用的是热传导的制冷方式,而液氦主要是将磁体浸泡其中,对流制冷起很大作用。然而这种方法目前还没有真正用于医用核磁共振仪。有专家表示,液氦制冷的优势现在比较明显:制冷效果稳定,对于成像要求条件苛刻的医用设备,这点很重要。制冷机的稳定性不如液氦,容易受到扰动影响,这对精确成像是不利的。但他也表示,随着技术的进一步发展、成熟,制冷机代替液氦制冷也并非不可能。发展高温超导材料也是另一个可能的途径。2009年10月18日在合肥举行的国际磁体技术会议上,高温超导成为与会专家的热议话题。寻找优质的高温超导材料,让超导磁体能够在液氮甚至更高的温度下稳定工作,是核磁共振成像仪摆脱液氦的又一希望所在。
氦气的用途有哪些?
一瓶氦气多少钱
至2021年8月,氦气的价格分为工业氦气和高纯氦气,3N 40L氦气价格约为850~900左右,工业氦气价格为400元,高纯氦气为950元。
氦气广泛应用于军工、科研、石化、制冷、医疗、半导体、管道检漏、超导实验、金属制造、深海潜水、高精度焊接、光电子产品生产等,也是广泛存在于自然界中,如天然气中。
氦气的使用注意事项:
1、压力通常有15MPa,使用时应用YQY-12或152IN-125等减压器减压后使用,使用前应用肥皂水检漏气体管道,同时还要确保气体管道不漏气。
2、每瓶氦气在使用到尾气时,应保留瓶内余压在0.5MPa,最小不得低于0.25MPa余压,应将瓶阀关闭,以保证气体质量和使用安全。
氦、氖、氩、氪、氙、氡分别有什么功效?
氦气是除了氢气以外最轻的气体,可以代替氢气装在飞船里,不会着火和发生**。 液态氦的沸点为-269℃,是所有气体中最难液化的,利用液态氦可获得接近绝对零度(-273.15℃)的超低温。氦气还用来代替氮气作人造空气,供探海潜水员呼吸,因为在压强较大的深海里,用普通空气呼吸,会有较多的氮气溶解在血液里。当潜水员从深海处上升,体内逐渐恢复常压时,溶解在血液里的氮气要放出来形成气泡, 对微血管起阻塞作用,引起“气塞症”。氦气在血液里的溶解度比氮气小得多,用氦跟氧的混合气体(人造空气)代替普通空气,就不会发生上述现象。温度在2.2K以上的液氦是一种正常液态,具有一般液体的通性。温度在2.2K以下的液氦则是一种超流体,具有许多反常的性质。例如具有超导性、低粘滞性等。它的粘度变得为氢气粘度的百分之一,并且这种液氦能沿着容器的内壁向上流动,再沿着容器的外壁往下慢慢流下来。这种现象对于研究和验证量子理论很有意义。 氩气经高能的宇宙射线照射后会发生电离。利用这个原理,可以在人造地球卫星里设置充有氩气的计数器。当人造卫星在宇宙空间飞行时,氩气受到宇宙射线的照射。照射得越厉害,氩气发生电离也越强烈。卫星上的无线电机把这些电离信号自动地送回地球,人们就可根据信号的大小来判定空间宇宙辐射带的位置和 强度。 氪能吸收X射线,可用作X射线工作时的遮光材料。 氙灯还具有高度的紫外光辐射,可用于医疗技术方面。氙能溶于细胞质的油脂里,引起细胞的**和膨胀,从而使神经末梢作用暂时停止。人们曾试用80%氙和20%氧组成的混合气体,作为无副作用的**剂。在**能工业上,氙可以用来检验高速粒子、粒子、介子等的存在。 氪、氙的同位素还被用来测量脑血流量等。 氡是自然界唯一的天然放射性气体,氡在作用于人体的同时会很快衰变**体能吸收的氡子体,进入人体的呼吸系统造成辐射损伤,诱发肺癌。一般在劣质装修材料中的钍杂质会衰变释放氡气体,从而对人体造成伤害。体外辐射主要是指天然石材中的辐射体直接照射人体后产生一种生物效果,会对人体内的造血**、神经系统、生殖系统和消化系统造成损伤。 然而,氡也有着它的用途,将铍粉和氡密封在管子内,氡衰变时放出的α粒子与铍**核进行核反应,产生的中子可用作实验室的中子源。氡还可用作气体示踪剂,用于检测管道泄漏和研究气体运动。
理工类专业有哪些
氦有哪些特性和应用?超流氦呢?
理化特性 主要成分: 含量: 高纯氮≥99.999%; 工业级 一级≥99.5%; 二级≥98.5%。 外观与性状: 无色无臭气体。 pH: 熔点(℃): -209.8 沸点(℃): -195.6 相对密度(水=1): 0.81(-196℃) 相对蒸气密度(空气=1): 0.97 饱和蒸气压(kPa): 1026.42(-173℃) 燃烧热(kJ/mol): 无意义 临界温度(℃): -147 临界压力(MPa): 3.40 辛醇/水分配系数的对数值: 无资料 闪点(℃): 无意义 引燃温度(℃): 无意义 **上限%(V/V): 无意义 **下限%(V/V): 无意义 溶解性: 微溶于水、乙醇。 主要用途: 用于合成氨,制硝酸,用作物质保护剂,冷冻剂。 氮的用途 氮的在汽车上的用途 1. 提高轮胎行驶的稳定性和舒适性。氮气几乎为惰性的双**气体,化学性质极不活泼,气体分子比氧分子大,不易热胀冷缩,变形幅度小,其渗透轮胎胎壁的速度比空气慢约30~40%, 能保持稳定胎压,提高轮胎行驶的稳定性,保证驾驶的舒适性;氮气的音频传导性低,相当于普通空气的1/5,使用氮气能有效减少轮胎的噪音,提高行驶的宁静度。 2.防止爆胎和缺气碾行。爆胎是公路交通事故中的头号**。据统计,在高速公路上有46%的交通事故是由于轮胎发生故障引起的,其中爆胎一项就占轮胎事故总量的70%。汽车行驶时,轮胎温度会因与地面磨擦而升高,尤其在高速行驶及紧急刹车时,胎内气体温度会急速上升,胎压骤增,所以会有爆胎的可能。而高温导致轮胎橡胶老化,疲劳强度下降,胎面磨损剧烈,又是可能爆胎的重要因素。而与一般高压空气相比,高纯度氮气因为无氧且几乎不含水份不含油,其热膨胀系数低,热传导性低,升温慢,降低了轮胎聚热的速度,不可然也不助然等特性,所以可大大地减少爆胎的几率。 3.延长轮胎使用寿命 使用氮气后,胎压稳定体积变化小,大大降低了轮胎不规则磨擦的可能性,如冠磨、胎肩磨、偏磨,提高了轮胎的使用寿命;橡胶的老化是受空气中的氧分子**所致,老化后其强度及弹性下降,且会有龟裂现象,这时造成轮胎使用寿命缩短的原因之一。氮气分离装置能极大限度地排除空气中的氧气、硫、油、水和其它杂质,有效降低了轮胎内衬层的**程度和橡胶被腐蚀的现象,不会腐蚀金属轮辋,延长了轮胎的使用寿命,也极大程度减少轮辋生锈的状况。 4.减少油耗,保护环境。轮胎胎压的不足与受热后滚动阻力的增加,会造成汽车行驶时的油耗增加;而氮气除了可以维持稳定的胎压,延缓胎压降低之外,其干燥且不含油不含水,热传导性低,升温慢的特性,减低了轮胎行走时温度的升高,以及轮胎变形小抓地力提高等,降低了滚动阻力,从而达到减少油耗的目的。 氮气的其它用途 氮主要用于合成氨,反应式为N2+3H2=2NH3( 条件为高压,高温、和催化剂。反应为可逆反应)还是合成纤维(锦纶、腈纶),合成树脂,合成橡胶等的重要原料。由于氮的化学惰性,常用作保护气体。以防止某些物体暴露于空气时被氧所**,用氮气填充粮仓,可使粮食不霉烂、不发芽,长期保存。液氨还可用作深度冷冻剂。作为冷冻剂在医院做除斑,包,豆等的手术时常常也使用, 即将斑,包,豆等冻掉,但是容易出现疤痕,并不建议使用 毒性与防护: 1、 呼吸系统防护:一般不需特殊防护。但当作业场所空气中氧气浓度低于18%时,必须佩戴空气呼吸器、氧气呼吸器或长管**。 2、 眼睛防护:戴安全防护面罩。 3、 其它防护:避免高浓度吸入。 使用注意事项: 密闭操作,提供良好的自然通风条件。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。防止气体泄漏到工作场所空气中。搬运时轻装轻卸,防止钢瓶及附件破损。配备泄漏应急处理设备。 消防应急措施与防护: 迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并进行隔离,严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源。防止气体在低凹处积聚,遇点火源着火**。用排风机将漏出气送至空旷处。漏气容器要妥善处理,修复、检验后再用。 本品不然。用雾状水保持火场中容器**。可用雾状水喷淋加速液氮蒸发,但不可使用水*射至液氮。 应急措施: 迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。 超流现象 自昂尼斯实现氦的液化后,对物质在低温下的物理性质的研究逐步深入,人们相继发现了低温下的超导电性和超流现象。 30年代,实验发现,当液氦(指4He)的温度降到2.17K时,液氦从原来的正常流体突然转变为具有一系列极不寻常的性质的“超流体”,这就是超流现象。在2.17K以下,超流的液氦具有以下性质: 首先,液氦能沿极细的毛细管(管径约0.1微米)流体而几乎不呈现任何粘滞性。这一现象最先由卡皮查于1937年观察到,称为超流性。 其次,如果用一细丝悬挂一薄盘浸于液氦中,让圆盘作扭转振动,则盘的运动将受到阻尼。 第三,当液氦由容器A中通过多孔塞(或极细的毛细管)流出时,A内的液氦的温度升高(如右图所示)。这一现象好如机械致热效应。其逆过程称为热机械效应,即:当升高A内的温度时,其中液氦的液面将上升,若A本身是一毛细管,则将观察到液氦从上口喷出,故也称喷泉效应。 另外,液氦还具有极好的导热性,热导率为室温下铜的800倍。 以上这些性质都表现为宏观现象,事实上却是超流液氦的量子效应。不同于宏观物体,微观粒子除了坐标空间的动量外,还有一种“内部”角动量——自旋。粗略地说,可以把它看成一个转动的小陀螺,有一个小磁矩。具有半整数自旋的粒子称为费米子,如电子、中子、质子,它们的自旋为1/2。具有整数自旋的粒子叫玻色子,如光子,p-介子,它们的自旋为1。对于费米子,由于泡利不相容原理的缘故,每个状态只允许填一个粒子。而对于玻色子,粒子在各状态上的填充数不受限制。温度降到一个特定值后,越来越多的玻色子处于能量最低的,也就是动量为零的状态。这个现象叫做玻色—爱因斯坦凝聚。这里所说的凝聚不是通常说的那种气体变液体的凝聚,而是“动量凝聚”。也就是说,许多分子都转到动量为零的状态,这就使得它们在坐标空间中还是在容器中的液体,而此时液体的流动性发生了突变。液氦(4He)是玻色子,在2.17K以下的超流转变就是这种“凝聚”。 超流是一种宏观范围内的量子效应。由于玻色—爱因斯坦凝聚,氦**形成一个“抱团很紧”的集体。超流正是这种“抱团”现象的具体表现。