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气体知识——氦气

气体知识——氦气

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  • 发布时间:2022-12-15
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【概要描述】气体知识——氦气

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氦(Helium),化学符号He,原子序数是2,在常温下是一种极轻的无色、无臭、无味的单原子惰性气体,放电时发深黄色的光。氦在空气中含量较少,但在宇宙中是第二丰富的元素,在银河系占24%。

“氦”(法文为hélium,英文为helium),源自希腊语ήλιο,意为“太阳”。氦之所以与太阳联系在一起就要从它的溯源史说起。
一、氦的溯源
1868年8月18日,法国天文学家让桑赴印度观察日全食时,从太阳喷射出来的炽热的光谱中发现一条黄色谱线,接近钠光谱总的D1和D2线。日蚀后,他同样在太阳光谱中观察到这条黄线,称为D3线。1868年10月20日,英国天文学家洛克耶也发现了这样的一条黄线。经过进一步研究后,将这个新元素命名为 helium,来自希腊文helios(太阳),元素符号定为He。这是第一个在地球以外,在宇宙中发现的元素。1895年,英国化学家威廉·拉姆塞从一种含铀矿物中分离出了一种无色无味的气体,经过光谱分析,他惊喜地发现,那正是此前在太阳光中发现的“氦”,人们终于在地球上也找到了氦!
   在二十世纪初的几十年里,世界各国都在寻找氦气资源,在当时主要是为了充飞艇。但是到了二十一世纪,氦不仅用在飞行上,尖端科学研究,现代化工业技术,都离不开氦,而且用的常常是液态的氦,而不是气态的氦。液态氦把人们引到一个新的领域——低温世界。
如今,氦气在各行业都得到广泛的研究和应用。小到气球充气、“变声”搞怪,大到医疗科研、航天军工。可以说,氦气在各领域都玩得很嗨!
二、氦气的用途
氦气球
氦气球现已随处可见。每逢节日,大街小巷甚至商场里都能见到色彩鲜艳、带有卡通图案的氦气球,深受小朋友们的喜爱。氦气是一种无色、无味、无臭,常温下为气态的惰性气体。因为氦气的密度小,所以当把氦气充入铝膜气球内,可以使我们的铝膜气球升上空中。由此,氦气球就这样滴诞生啦

 

 

 

 

 

 







氦气球能使用多长时间??
 以10寸氦气球(直径约25厘米)为例,通常来说10寸氦气球保持的时间约5小时左右。当然保持时间是不定的,如果氦气球在温度较低的环境下,例如有空调的房间,一般可以保持7个小时。而受到阳光照射后,气球会发生"氧化",这大大降低了氦气球的寿命。一般来说,在阳光照射的情况下,氦气球仅能保持4小时,如果是夏天,光线比较强,4小时的时间都很难保持到。所以在室外使用氦气球时要特别注意:请在活动开始之前尽量避开阳光照射,如无法避开,就需要在做活动的时候预算好时间。
三、医学氦气
氦气不仅可以作为娱乐产品,在医学领域也有很大的作用。

由于氦在血液中的溶解度很低,因此可以加到氧气中防止减压病,作为潜水员的呼吸用气体,或用于治疗气喘和窒息。 

在医学上,有一种氩氦冷冻消融技术,简称氩氦刀,是一种微创超低温冷冻消融肿瘤的先进医疗技术。氩氦刀的独到之处在于它疗效确切,所冻之处肿瘤无不死亡。其次,它属于物理性治疗,没有任何副作用。再就是它治疗期限短,一般一次治疗即可结束,观察2-3天即可出院,因而非治疗性开支少。 


















四、国防军工领域氦气
氦气在国防军工领域也是重要的战略性物资之一。它主要被用作保护气体、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、导弹武器工业、低温超导研究、半导体生产等方面具有重要用途。不仅如此,还有电磁弹射器,电磁轨道炮等等产品都要应用氦气资源。作为惰性气体,对于现在常用的相控阵雷达天线单元内很多充填的都是氦气,其作用是为了保护这些敏感的电子元器件的介质,甚至连大密度存贮用的硬盘里填充的也是氦气。氦气还是焊接必备的气体,尤其是焊接纯铝或者铝合金必须用氦气+氩气的混合气才能保证焊缝完整,一般都是应用在我们常见的军舰还有民用的高铁。而且未来激光武器也在使用氦气作为保护气等等。

五、氦气检漏
氦气穿透能力强,且易捕捉,对漏点有很好的检出能力,可让细微小洞无处可逃。氦气检漏就是采用氦气来检查电子元器件封装管壳上的小漏洞。因为氦原子的尺寸很小,用氦气穿过小洞而进入到管壳内部,氦气检漏方法能够检测出尺寸很小的小洞,灵敏度可与放射性检漏方法匹敌,但要比放射性检漏方法简便
 氦气检漏方法首先把封装好的元器件放入充满氦气的容器中,并加压,让氦气通过小洞而进入管壳中;然后取出,并用压缩空气吹去管壳表面的残留氦气;接着采用质谱仪来检测管壳外表所漏出的氦气。
六、高纯氦使用注意事项
1、高纯氦气在使用时应配合减压器减压后使用,使用前应用肥皂水检漏气体管道,确保气体管道不漏气。

2、确保工作场所保持通风,当氦气含量增加导致氧气含量低于19.5%时,患者先出现呼吸加快、注意力不集中、共济失调;继之出现疲倦无力、烦躁不安、恶心、呕吐、昏迷、抽搐,以致死亡。

3、包装的气瓶上均有使用的年限,凡到期的气瓶必须送往有部门进行安全检验,方能继续使用。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。

4、瓶装氦气在运输储存、使用时都应分类堆放,不准靠近明火和热源,应做到勿近火、勿沾油腊、勿爆晒、勿重抛、勿撞击,严禁在气瓶身上进行引弧或电弧,严禁野蛮装卸,短距离移动氦气钢瓶应使用钢瓶专用手推车,长距离移动钢瓶应用危险品运输车辆运输。

 












 

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