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氦氣在科研領(lǐng)域的應(yīng)用:工業(yè)上的氦氣主要從美國(guó)、俄羅斯、阿爾及利亞、卡塔爾含氦量約為0.5%中分離、精制得到高純氦氣。利用其-268.9℃的低沸點(diǎn),液氦可以用于超低溫冷卻。
1、利用其-268.9℃的低沸點(diǎn),液氦可以用于超低溫冷卻。在懸浮列車等領(lǐng)域中廣受關(guān)注的超導(dǎo)體應(yīng)用中,氦氣是不可或缺的。
2、由于化學(xué)性質(zhì)不活潑和輕于空氣等特征,氦氣常用于飛船或廣告氣球中的充入氣體,這一用途也是眾所周知的。
3、在海洋開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的呼吸用混合氣體中。
4、領(lǐng)域的成像設(shè)備的超導(dǎo)電磁體冷卻的用途中,氦氣都得到廣泛的應(yīng)用
5、科研、石化、制冷、半導(dǎo)體、管道檢漏、超導(dǎo)實(shí)驗(yàn)、金屬制造、深海潛水、焊接、光電子產(chǎn)品生產(chǎn)等。
6、用作氦氣球、氦氣飛艇的填充氣體,以取代其有高度可燃性的氫氣。
7、與高純二氧化碳和高純氮?dú)庖黄鹩米鞫趸技す馇懈顧C(jī)的氣體。
8、液氦用于成像儀的超導(dǎo)磁體。
9、跟氧氣一起用于深海作業(yè)的呼吸氣體。
10、用作空調(diào)領(lǐng)域氦漏儀的檢漏氣體。
11、跟高純氣一起用作特殊焊接的保護(hù)氣體。
12、用作氣相色譜儀。
13、氣質(zhì)聯(lián)用儀等儀器的載氣。
14、我國(guó)相關(guān)采用氦氣代替水做冷卻劑
氦氣是無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭常溫下為氣態(tài)的惰性氣體。這個(gè)不連續(xù)性意味著行星的形成并非等同單純的小型恒星,它應(yīng)該和恒星有著全然不同的起源。臨界溫度低,是難液化的氣體極不活潑,不能燃燒也不助燃。進(jìn)行低壓放電時(shí)顯深黃色。很多領(lǐng)域都能運(yùn)用到氦氣,但是進(jìn)來(lái)信安達(dá)工業(yè)氣體小編月月查閱資料時(shí)發(fā)現(xiàn)氦氣竟然還與星際的形成有密切關(guān)系!那么氦氣氣體到底和星際的形成有何關(guān)系呢?
行星形成的研究涉及行星科學(xué)、統(tǒng)計(jì)力學(xué)與非線性動(dòng)力學(xué)等領(lǐng)域,行星科學(xué)家已大致發(fā)展出兩種主要理論。所以從理論上講,我們可以從月球的塵埃中獲取無(wú)限的氦氣供應(yīng),當(dāng)太陽(yáng)繼續(xù)噴射出這種元素時(shí),氦氣就會(huì)源源不斷地補(bǔ)充。連續(xù)吸積(sequential-accretion)學(xué)說(shuō)認(rèn)為,細(xì)微的塵埃顆粒會(huì)聚積成堅(jiān)硬的石塊,然后吸引大量氣體,形成木星般的氣態(tài)巨行星(gas giant);若沒(méi)有吸引到大量氣體,就變成類似地球的固態(tài)行星。這理論的主要缺點(diǎn)是整個(gè)過(guò)程太緩慢,氣體可能在行星建構(gòu)完成前便逸散無(wú)蹤了。
另一個(gè)是重力不穩(wěn)定性(gravitational-instability)學(xué)說(shuō),它認(rèn)為氣態(tài)巨行星形成于不成熟氣盤與塵埃崩解時(shí)的驟然撕裂聲中,這是一種恒星形成過(guò)程的小型翻版。對(duì)于喝調(diào)酒吸氦氣造成短暫的嗓音聲調(diào)改變,化工系施某表示:「主要是因吸入大量氦氣后,人體缺氧下無(wú)法正常發(fā)聲,與喝酒的關(guān)系不大。這項(xiàng)假說(shuō)仍有爭(zhēng)議,因?yàn)樗僭O(shè)必須有非常不穩(wěn)定的條件存在,而自然環(huán)境可能無(wú)法滿足這種條件。況且,天文學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)重的行星與輕的恒星間有道鴻溝,也就是說(shuō),尺度介于兩者之間的天體非常稀少。這個(gè)不連續(xù)性意味著行星的形成并非等同單純的小型恒星,它應(yīng)該和恒星有著全然不同的起源。
雖然研究人員尚未完全解決這個(gè)爭(zhēng)論,但多數(shù)認(rèn)為連續(xù)吸積學(xué)說(shuō)是兩者之中較可行的理論。
氦氣由于需求量大但是產(chǎn)量小所以長(zhǎng)久以來(lái)處于供不應(yīng)求的狀態(tài),價(jià)格也一直居高不下。該法工藝是低溫吸附清除氮、精餾得到粗氦加氧催化除氫及氦的純化,制得99。隨著資源的日益匱乏,尤其是石油等資源的過(guò)量使用,科學(xué)家預(yù)測(cè)如果在不改變策略,那么在未來(lái)20年后我們將面臨沒(méi)有氦氣使用的可怕局面。為此科學(xué)家發(fā)出種種號(hào)召,節(jié)約使用氦氣,有些科學(xué)家甚至公開(kāi)表明氦氣不應(yīng)該拿來(lái)充裝兒童氣球,這是一種對(duì)重要資源的極大浪費(fèi)!我國(guó)作為發(fā)展中國(guó)家,氦氣需求量自然不言而喻,如果更好的節(jié)約使用氦氣也是我們面臨的難題。
氦氣是一種稀有氣體,雖然在空氣中只有5.2%,但并不影響氦氣在生活中及工業(yè)中的利用和其重要性。
美國(guó)的氦氣資源豐富。由于全球氦氣市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)巨大,已經(jīng)嚴(yán)重危及到中國(guó)制造業(yè)的正常發(fā)展。是世界上主要的氦氣生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)家。其次是:俄羅斯、波蘭、阿爾及利亞。在近20年內(nèi),氦氣市場(chǎng)年增長(zhǎng)率約為9.3%。1990年,氦消費(fèi)量8778萬(wàn)m3,其中美國(guó)為6144萬(wàn)m3。消費(fèi)分配為:研究開(kāi)發(fā)和超導(dǎo)29%,焊接14%,聯(lián)邦使用19%〔2〕。1995年,全世界生產(chǎn)了約1.43億m3的氦,其中美國(guó)占1.14億m3。在世界其它國(guó)家生產(chǎn)的0.29億氦中,大部分為俄羅斯和波蘭生產(chǎn),其余為中國(guó)、印度等國(guó)生產(chǎn)。1995年,美國(guó)在其國(guó)內(nèi)和國(guó)際市場(chǎng)上共銷售氦(氦純度為99.995%以上)0.96億m3,其中美國(guó)礦物局和美國(guó)私有制氦商在美國(guó)市場(chǎng)上銷售了0.684億m3,由美國(guó)私有制氦商在國(guó)際市場(chǎng)上銷售了0.277億m3。1995年比1994年氦氣的銷量(1.006億m3)降低了4.3%。美國(guó)的氦氣消費(fèi)分配為:低溫加工業(yè)0.164億m3(占24%);加壓吹除0.13億m3(19%);焊接0.137億m3(20%);受控氣氛0.075億m3(11%);潛水呼吸混合氣0.021億m3(3%);檢漏0.034億m3(5%);其它0.123億m3(18%)。