氦气化学性能稳定,进行低压放电时显深。一般不生成化合物,在低压放电管中受激发可形成He2+、HeH等离子及分子。一般状态下很难和其他物质发生反应,在特定条件下和某些金属可形成化合物。液态氦在温度下降至2.18K时,性质会发生突变,黏度小,成为一种**流体,能沿容器壁向动,热传导性为铜的800倍,成为导热性能的热导体,其比热容、表面张力、压缩性都是反常的。这种异常的液体叫做液氦Ⅱ,正常的液态氦叫做液氦。
氦(He)气是一种稀有惰性气体,具有很强的扩散性、良好的导热性、低密度、低溶解度、低蒸发潜热等性质,对一般化学反应和具有惰性。常压下氦的液化温度为-269℃,液氦是一种流动性好的液体,无色,表面张力小,仅1.3×10N/cm,折射率1.02。氦不存在三相点,单降温氦不能固化,只有在降温的同时加压至2.5MPa以上才能获得固体氦。在2.19K时,液氦的密度、比热、导热系数等物理性质均发生突变,产生“**流动性”,使液氦能迅速通过直径小于10cm的毛细管。
氦气包装与贮运:
1、包装
氦气一般用高压钢瓶包装,钢瓶颜色为灰色,标绿色“氦”字,气态氦的充装应按照国标GB14194进行,中国包装贮运危险性分类:*2.2类不燃气体,中国危险货物包装标志:5
2、贮运
氦气无腐蚀性,常温下可使用任何通用材料贮存,低温下主要采用铜、铝和不锈钢材质。可用气态和液态方式贮存,气瓶应贮存于阴凉、通风的仓库内,温度不宜**过30℃,远离火种和热源,防止阳光直射,应与易燃易爆、分开存放。
氦气可用管道输送也可用运输式罐装容器直接输送,其罐装容器为1L~30m3。液氦在工业上使用液氦运输贮槽或固定贮罐来运输和长期贮存,其容积一般100~500L。
氦气应在通风良好、且不受天气影响的地方直立存储,存储温度不可**52℃。存储区域内不应有可燃性材料并远离频繁出入处和紧急出口,没有盐或其他腐蚀性材料存在。对于还未使用的气瓶应保护好阀盖和输出阀的密封完好,将空瓶与满瓶分开存放。避免过量存储和存储时间过长,保持良好的存储记录。
氦气制备方法
1、冷凝法:天然气提氦在工业上采用冷凝法该法工艺包括天然气的预处理净化、粗氦制取及氦的精制等工序,制得99.99%的纯氦气。
2、空分法:一般采用分凝法从空气装置中提取粗氦、氖混合气,由粗氦、氖混合气制纯氦、氖混合气经分离及纯化,制得99.99%的纯氦气。
3、氢液化法:工业上采用氢液化法从合成氨尾气中提氦。该法工艺是低温吸附氮、精馏得到粗氦加氧催化除氢及氦的纯化,制得99.99%的纯氦气。
4、高纯氦法:将99.99%的纯氦进一步用活性炭吸附纯化制得99.9999%的高纯氦气。
氦的性质决定了它在工业、科技和*上的用途。由于氦的惰性,工业上常用于高温加工技术的保护剂,如特种金属冶炼,等离子焊接等。氦气与氧气按一定比例配制造空气,可作为深水作业和宇宙*行器中的呼吸气。氦气是低温物理学、低温电子学、宇宙空间技术、**导技术等各领域中的致冷剂,氦也用于光学仪器,制作氦氖激光器。用氦代替氢填充气球和飞艇更可靠,氦也曾是火和技术中的燃料压送剂。此外,氦气良好的导热性能使它被用作气冷式核反应堆的导热剂。
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