氦是一種稀有氣體。元素名來自希臘語,原意是“太陽”。用分光鏡觀察太陽表面,發(fā)現(xiàn)了一條新的黃色譜線,鹽城氣體認為它屬于太陽上的一種未知元素,故名氦。氦通常是無色無味的氣體,是標準大氣壓下不能固化的物質(zhì)。氦是最不活潑的元素。氦的應用主要用作工作流體和超低溫冷凍劑,以保護氣體和氣冷核反應堆。此外,氦還可以作為浮升氣體,因為它的密度比空氣小,性質(zhì)穩(wěn)定。
氦是一種無色、無嗅、無味的惰性氣體,分子量為4.003,在21.1℃和101.33kPa下,氣體比例為0.138,沸點為-268.9℃,氣體密度為0.165kg/m3、101.33kPa)。臨界溫度-267.9℃;臨界壓力227kPa;69.64kg/m3的臨界密度;液體密度為124.98kg/m3,在沸點溫度和101.33kPa下。氦不可燃,無毒,微溶于水,是一種簡單的窒息劑,可以用氣體或液體運輸。
氦和液氦被廣泛應用于軍工、科研、石化、制冷、醫(yī)療、半導體、管道泄漏檢測、超導實驗、金屬制造、深海潛水、高精度焊接、光電子產(chǎn)品生產(chǎn)等領(lǐng)域。
氦很輕,不易燃,可用于填充飛艇、氣球、溫度計、電子管、潛水服等。也可用于原子反應堆和加速器、激光器、火箭、冶煉和焊接的保護氣體,也可用于填充燈泡和霓虹燈管,也可用于制造泡沫塑料。
低溫冷源:液氦-268.9℃的低沸點可用于超低溫冷卻。超低溫冷卻技術(shù)廣泛應用于超導技術(shù)等領(lǐng)域。超導材料需要在低溫(約100K)中表現(xiàn)出超導特性。在大多數(shù)情況下,只有液氦才能更容易地實現(xiàn)這樣的極低溫。超導技術(shù)廣泛應用于交通行業(yè)的磁懸浮列車和醫(yī)療領(lǐng)域的核磁共振成像設備。
氣球充氣:由于氦氣密度遠低于空氣(空氣密度為1.29kg/m3,氦氣密度為0.1786kg/m3),化學性質(zhì)非常不活潑,比氫氣安全(氫氣可在空氣中燃燒,可能引起爆炸),氦氣常用于船舶或廣告氣球中的充氣。
檢驗分析:儀器分析中常用的核磁共振分析儀的超導磁體需要用液氦冷卻。在氣相色譜分析中,氦通常用作載氣。氦還用于真空泄漏檢測,如氦質(zhì)譜泄漏檢測儀。
保護氣:氦氣常用于鎂、鋯、鋁、鈦等金屬焊接的保護氣。
氦還可用作火箭和宇宙飛船上高真空裝置和原子核反應堆輸送液氫、液氧等液體推進劑的加壓氣體。氦還用作原子反應堆的清洗劑,以及海洋開發(fā)領(lǐng)域呼吸混合氣體中氣體溫度計的填充氣。
由于氦在血液中的溶解度很低,可以加入氧氣中預防減壓,作為潛水員的呼吸氣體,也可以用來治療哮喘和窒息。
液氦的溫度(-268.93℃)接近零度(-273℃),因此在超導研究中被用作制造超導材料的超流體。液氦也常用作冷卻劑和制冷劑。氬氦刀用于治療癌癥。它也可用作人工大氣層和激光媒體的組成部分。