高纯氦气用途及物化性质

2019-06-20

1、高纯氦气英文名为Helium,符号为He。无色、无味、不可燃。

2、高纯氦气使用和应用

用于超低温研究、气相分析、焊接、检漏、化学气相沉积、晶体生长、等离子体干燥、特殊混合物等,也可用于标准气体、平衡气体、医用气体、球囊管潜水服等的充气。

氦广泛应用于军工、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、光电产品生产等领域。

(1)低温冷源:利用高纯氦气在-268.9℃的低沸点,高纯氦气可用于超低温冷却。超低温冷却技术广泛应用于超导技术等领域。超导材料需要在低温(约100K)下表现出超导特性。在大多数情况下,只有高纯氦气才能很容易地达到这样一个很低的温度。超导技术广泛应用于交通运输业的磁悬浮列车和医学领域的磁共振成像设备。

(2)气球充气:高纯氦气的密度远小于空气(空气密度为1.29千克/立方米,氦密度为0.1786千克/立方米),其化学性质非常不活泼,比氢更安全(氢可以在空气中燃烧,并可能引起爆炸),因此常用于航天器或广告气球充气。

(3)检查分析:仪器分析中常用的核磁共振分析仪的超导磁体需要液氦冷却。高纯氦气在气相色谱分析中常用作载气。氦也用于真空检漏,如氦质谱检漏仪。

(4)保护气体:高纯氦气由于其化学性质不活泼,常被用作镁、锆、铝、钛等金属焊接的保护气体。

(5)其他方面:高纯氦气可用作高真空装置、核反应堆、火箭和宇宙飞船的加压气体,用于输送液氢、液氧和其他液体推进剂。高纯氦气也用作原子反应堆的清洁剂,用作气体温度计等的填充气体,用于海洋开发领域的混合气体的呼吸。

3、高纯氦气是一种无色、无臭、无臭、无毒的惰性气体,在室温和常压下。不燃烧。微溶于水和有机溶剂。在101.325千帕时,水溶性为0.00901毫升/克(0~C),0.00834毫升/克(30~C)和0.00887毫升/克(60~C)。在某些有机溶剂中,在20℃和101.325 kpa下,甲醇中的溶解度为31.3 ml/1,乙醇中的溶解度为28.1 ml/1,丙酮中的溶解度为30.9 ml/1,苯中的溶解度为18.0 ml/l。高纯氦气是仅次于氢的轻气体。易于扩散和渗透,化学性能稳定。因此,它经常被用作泄漏检测气体。

4、毒性和安全保护

高纯氦气本身是无毒的,但它可以在高浓度下窒息。窒息症状为氩。从人体吸入高纯氦气并以其原始形式排出。高纯氦气在体液和血液中的溶解度与水相同,但氦的溶解度远低于氮。因此,与氮气相比,它的麻醉剂更少。高纯氦气容器主要由不锈钢制成。含氦废气可直接排入大气。