氦气_在线百科全书查询
氦气
氦气为无色无味，不可燃气体，空气中的含量约为百万分之5.2。化学性质完全不活泼，通常状态下不与其它元素或化合物结合。
简介
理论上可以从空气中分离抽取，但因其含量过于稀薄，工业上从含氦量约为0.5%的天然气中分离、精制得到氦气。
氦，HELIUM，源自helios，意为"太阳"，1868年发现。几乎世界上所有的氦气都是由美国的天然气井中提取的。它比空气轻，广泛地应用于飞艇和气球，以取代其有高度可燃性的氢气。液态氦因其沸点特别低而成为低温学领域的无价之宝。
基本信息
英文名 helium
EINECS号 275-187-7
化学式 He
属于稀有气体单质。
由氦原子聚合而成
分子量4.003
气体密度0.1786g/L（0C、1atm）
液态密度 125.2g/L（4.2K、100.312kPa）
比重 0.14（空气=1）
沸点 4.3K（1atm）
熔点1.0K（26atm）
临界温度5.3K
临界压力 0.228MPa
蒸发热 5.50cal/g、20.4kJ/kg（沸点）
液态与气态的体积比 699（0℃、1atm、以液态体积为1?）
性质 无色、无味、无臭常温下为气态的惰性气体。临界温度最低，是最难液化的气体极不活泼，不能燃烧也不助燃。进行低压放电时显深黄色。氦具有特殊的物理性质，在绝对零度时在其蒸气压下，氦不会固化。氦气化学性能稳定一般不生成化合物，在低压放电管中受激发可形成He +2 、HeH等离子及分子。在特定条件下和某些金属可形成化合物。
质量标准1.国家标准工业氦气GB/T 4844.1—1995
发现
早在1868年，法国天文学家简森(Janssen P J C,1824-1907)在观察日全食时，就曾在太阳光谱上观察到一条黄线D，这和早已知道的钠光谱的D1和D2两条线不相同。同时，英国天文学家洛克耶尔(Lockyer J N,1836-1920)也观测到这条黄线D。当时天文学家认为这条线只有太阳才有，并且还认为是一种金属元素。所以洛克耶尔把这个元素取名为Helium，这是由两个字拼起来的，helio是希腊文太阳神的意思，后缀-ium是指金属元素而言。中译名为氦。
1895年，莱姆赛和另一位英国化学家特拉弗斯(Travers M W,1872-1961)合作，在用硫酸处理沥青铀矿时，产生一种不活泼的气体，用光谱鉴定为氦，证实了氦元素也是一种稀有气体，这种元素地球上也有，并且是非金属元素。
用途
利用其－268.9℃的低沸点，液氦可以用于超低温冷却。在悬浮列车等领域中广受关注的超导体应用中，氦气是不可或缺的。此外，由于化学性质不活泼和轻于空气等特征，氦气常用于飞船或广告气球中的充入气体，这一用途也是众所周知的。在海洋开发领域的呼吸用混合气体中，以及医疗领域的核磁共振成像设备的超导电磁体冷却的用途中，氦气都得到广泛的应用：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、光电子产品生产等。可用于低温冷源和超导技术。也可用作高真空装置、原子核反应堆、宇宙飞船等的检漏剂及镁、锆、铝、钛等金属焊接的保护气。在火箭、宇宙飞船事用作输送液氢、液氧等液体推进剂的加压气体。还用作原子反应堆的清洗剂、气体色谱分析分析的载气、气球充气、电弧焊用保护气、潜水用混合气和气体温度计的填充气。另外由于氦气渗透性好、不可燃的特点，它还应用于真空检漏行业，如氦质谱检漏仪等。
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清除氮、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。
使用氦气安全事项
本品属不燃气体危规编号：GB 2.2类22007。UN NO.1046；IMDG CODE 2144页,2.2类。(压缩的)GB 2.2类22008。UN NO.1963；IMDG CODE 2144页2.2类。(液化的)。氦气为惰性气体,高浓度时可使氧分压降低而有窒息危险。当空气中氦浓度增高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。液体氦与皮肤接触能引起严重冻伤。用6m3钢瓶或2L玻璃瓶包装。玻璃瓶外加木箱或纸箱保护。贮存于阴凉、干燥的库房中。可按普通货物运输。装卸时轻拿轻放,防止包装破损。失火时可用水和各种灭火器扑救。
使用氦气的机器设备
氦气冷冻机，核磁共振，谱仪，光谱
主要性质
在室温和大气压力下，氦是无色、无味的气体。它在干空气中的体积含量为5.24×10-6。
氦不能仅靠将饱和液体冷却到绝对零度而固化。要使氦固化，必须施以相应压力。在2.173K，氦将或多少从正常液体转变成一种具有独特性质的流体。温度高于2.173K的液体称为氦Ⅰ。低于此温度的液体称为氦Ⅱ。氦Ⅱ为超流体。它的熵为零，热导率极高，黏度几乎为零。氦是单原子气体，化学性质不活泼。通常条件下不与其它元素和化合物反应。
氦气传播速度
因为氦气传播声音的速度差不多为空气的三倍，所以吸入氦气的人说话的声音会变高频率。这个有趣的现像，使得吸入氦气的人说话尖声细气，男性顿时会变得娘娘腔，就好像旧时的卡通人物一样。
氦气有毒吗？
如果大量吸入氦气，会造成体内氧气被氦取代，因而发生缺氧(呼吸反射是受体内过量二氧化碳驱动，而对缺氧并不敏感)，严重的甚至会死亡。 另外，如果是由高压气瓶中直接吸入氦气，那么其高流速就会严重地破坏肺部组织。 大量而高压的氦和氧会造成高压紧张症状 High pressure nervous syndrome (HPNS)，不过少量的氮就能够处理这个问题。 而空气中百分之八十都是氮气，所以不用担心。据介绍，大量及长时间吸入氦气可导致脑损伤甚至死亡。在大部分薯条类包装袋里也含有少量氦气，不过不必担心没有危害。
吸入氦气为啥能变声？
人说话时，是靠口腔的共鸣作用才放大的。而氦气的共鸣频率比空气高。所以说吸不吸氦气，话音的频率并不会变化。只是氦气改变了口腔的共鸣频率，提高了话音中的高频成分，削弱了中低频成分，让听众误以为音调变高了。
