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來源: 發(fā)布時(shí)間:2023-09-03

那么鈉將可以很容易地和氦氣反應(yīng)生成穩(wěn)定的Na2He。更為奇妙的是,這種化合物的構(gòu)成并不需要任何化學(xué)鍵。南開大學(xué)王慧田教授是本次研究的共同通訊作者,據(jù)他介紹:“所發(fā)現(xiàn)的化合物非常奇特:氦原子通常不會(huì)形成任何化學(xué)鍵,而新物質(zhì)的存在從根本上改變了鈉原子間的化學(xué)相互作用,迫使電子集中在該結(jié)構(gòu)的立方空間內(nèi),同時(shí)具有絕緣能力?!盵2-3]Na2He的晶體結(jié)構(gòu),由鈉原子(紫色)和氦原子(綠色)交替,共用電子(紅色)存在于其間的區(qū)域。[2-3]“這并不是真的化學(xué)鍵,”Popov說,“但是氦能夠使這一結(jié)構(gòu)穩(wěn)定存在。如果你把氦原子挪走,該結(jié)構(gòu)將無法保持穩(wěn)定?!毕旅媸窃摶衔锏钠渌憩F(xiàn)形式,左圖中粉色為鈉,白色為氦;右圖中鈉和氦成立方體狀,紅色的點(diǎn)則是電子。[2-3]亞晶格分析表明,He的占位導(dǎo)致電子被局域到了原子縫隙中并在Na原子核的引力下形成多中心鍵,從而整個(gè)體系變成了電子鹽體系。該過程中,孤立電子,Na的內(nèi)層電子與He的內(nèi)層1s電子和外層的2s,2p軌道產(chǎn)生強(qiáng)烈的交疊。受泡利不相容原理的影響,He的1s電子密度和外層電子軌道的分布被迫發(fā)生變化導(dǎo)致在Na2He形成過程中He得到了。該工作證實(shí)了高壓下He會(huì)具有弱的化學(xué)活性能夠與在高壓下還原性增強(qiáng)的Na形成化合物。吸附法、吸收法和膜滲透法等其他提氦技術(shù)各具特點(diǎn),但限于適用條件尚不能規(guī)?;I(yè)應(yīng)用。泰安氦氣批發(fā)

法國(guó)天文學(xué)家讓桑赴印度觀察日全食,利用分光鏡觀察日珥,從黑色威廉·拉姆塞月盤背面突出的紅色火焰,看見有彩色的彩條,是太陽噴射出來的熾熱的光譜。他發(fā)現(xiàn)一條黃色譜線,接近鈉光譜總的D1和D2線。日蝕后,他同樣在太陽光譜中觀察到這條黃線,稱為D3線。1868年10月20日,英國(guó)天文學(xué)家洛克耶也發(fā)現(xiàn)了這樣的一條黃線。[4]經(jīng)過進(jìn)一步研究,認(rèn)識(shí)到是一條不屬于任何已知元素的新線,是因一種新的元素產(chǎn)生的,把這個(gè)新元素命名為helium,來自希臘文helios(太陽),元素符號(hào)定為He。這是個(gè)在地球以外,在宇宙中發(fā)現(xiàn)的元素。為了紀(jì)念這件事,當(dāng)時(shí)鑄造一塊金質(zhì)紀(jì)念牌,一面雕刻著駕著四匹馬戰(zhàn)車的傳說中的太陽神阿波羅(Apollo)像,另一面雕刻著詹森和洛克耶的頭像,下面寫著:1868年8月18日太陽突出物分析。在詹遜從太陽光譜中發(fā)現(xiàn)氦時(shí),英人,因此定名為“氦”(法文為hélium,英文為helium),源自希臘語?λιο?,意為“太陽”。[4]過了20多年后,拉姆賽在研究釔鈾礦時(shí)發(fā)現(xiàn)了一種神秘的氣體。由于他研究了這種氣體的光譜,發(fā)現(xiàn)可能是詹森和洛克耶發(fā)現(xiàn)的那條黃線D3線。但由于他沒有儀器測(cè)定譜線在光譜中的位置。泰安氦氣批發(fā)因此,在保護(hù)有限氦氣資源的同時(shí),研究開發(fā)先進(jìn)的天然氣提氦技術(shù)對(duì)于提高氦氣生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性。

氦膜的存在使液氦能沿器壁向盡可能低的位置移動(dòng)。將空的燒杯部分地浸于HeⅡ中時(shí),燒杯外的液氦將沿?zé)獗谂郎媳?,并進(jìn)入杯內(nèi),直至杯內(nèi)和杯外液面持**之,將盛有液氦的燒杯提出液氦面時(shí),杯內(nèi)液氦將沿器壁不斷轉(zhuǎn)移到杯外并滴下。液氦的這種轉(zhuǎn)移的速率與液面高度差、路程長(zhǎng)短和障壁高度無關(guān)。對(duì)HeⅡ性質(zhì)的理論研究首先由F.倫敦作出。4He原子是自旋為整數(shù)的玻色子,倫敦把HeⅡ看成是由玻色子組成的玻色氣體,遵守玻色統(tǒng)計(jì)規(guī)律,玻色統(tǒng)計(jì)允許不同粒子處于同一量子態(tài)中。倫敦證明了存在一個(gè)臨界溫度Tc,當(dāng)溫度低于Tc時(shí),一些粒子會(huì)同時(shí)處于零點(diǎn)振動(dòng)能狀態(tài)(即基態(tài)),稱為凝聚,溫度愈低,凝聚到零點(diǎn)振動(dòng)能狀態(tài)的粒子數(shù)就愈多,在零度時(shí),全部粒子都凝聚到零點(diǎn)振動(dòng)能狀態(tài),以上現(xiàn)象稱為玻色-愛因斯坦凝聚。L.蒂薩認(rèn)為HeⅡ的超流動(dòng)性起因于玻色-愛因斯坦凝聚。由于已凝聚到基態(tài)的HeⅡ原子具有比較低的零點(diǎn)振動(dòng)能,故有極大的平均自由程,能夠幾乎無阻礙地通過極細(xì)的毛細(xì)管。蒂薩首先提出二流體型,后來。二流體模型認(rèn)為HeⅡ由兩部分**的、可互相滲透的流體組成,一種是處于基態(tài)的凝聚部分,熵等于零,無粘滯性,是超流體;另一種是處于激發(fā)態(tài)(未凝聚)的正常流體。

相對(duì)原子質(zhì)量為。1868年有人利用分光鏡觀察太陽表面,發(fā)現(xiàn)一條新的黃色譜線,并認(rèn)為是屬于太陽上的某個(gè)未知元素,故名氦。氦在空氣中的含量為。氦在通常情況下為無色、無味的氣體;熔點(diǎn)℃(25個(gè)大氣壓),沸點(diǎn)℃;密度,臨界溫度℃,臨界壓力;水中溶解度3/千克水。氦是惰性元素之一,分子式為He,是一種稀有氣體,無色、無臭、無味。它在水中的溶解度是已知?dú)怏w中**小的,也是除氫氣以外密度**小的氣體。密度,熔點(diǎn)℃(25個(gè)大氣壓)。沸點(diǎn)℃。它是**難液化的一種氣體,其臨界溫度為℃。臨界壓力為。當(dāng)液化后溫度降到℃以下時(shí),具有表面張力很小,導(dǎo)熱性很強(qiáng),幾乎不呈現(xiàn)任何粘滯性。液體氦可以用來得到接近零度(℃)的低溫?;瘜W(xué)性質(zhì)十分不活潑,既不能燃燒,也不能助燃。氦也是**難液化的氣體。氦在通常情況下為無色、無味的氣體。是不能在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下固化的物質(zhì)。液態(tài)氦在溫度下降至,性質(zhì)發(fā)生突變,成為一種超流體,能沿容器壁向上流動(dòng),熱傳導(dǎo)性為銅的800倍,并變成超導(dǎo)體;其比熱容、表面張力、壓縮性都是反常的。[5]由于液氦的**溫,在此溫度下出現(xiàn)了許多奇妙的物理現(xiàn)象。許多重要的物理實(shí)驗(yàn),都要在低溫下進(jìn)行。世界各國(guó)的物理學(xué)家都在研究液態(tài)氦。氫液化法:工業(yè)上采用氫液化法從合成氨尾氣中提氦。

熵不等于零,有粘滯性。兩種流體的密度之和等于HeⅡ的總密度,溫度降至λ點(diǎn)時(shí),正常流體開始部分地轉(zhuǎn)變?yōu)槌黧w,溫度愈低,超流體的密度愈大,而正常流體的密度則愈小,在零度時(shí),所有原子都處于凝聚狀態(tài),全部流體均為超流體。利用這個(gè)二流體模型可解釋關(guān)于液氦的許多力學(xué)和熱學(xué)性質(zhì)。液氦熱傳導(dǎo)性HeⅠ具有普通流體的導(dǎo)熱率,因而當(dāng)減小壓強(qiáng)時(shí),液氦出現(xiàn)激烈的沸騰現(xiàn)象。HeⅡ的導(dǎo)熱率要比HeⅠ高出106倍,比銅高出104倍。當(dāng)溫度越過λ點(diǎn),HeⅠ轉(zhuǎn)變?yōu)镠eⅡ時(shí),液氦從很壞的熱導(dǎo)體突然變?yōu)榈侥壳盀橹贡容^好的熱導(dǎo)體。由于HeⅡ的導(dǎo)熱率異乎尋常地高,其內(nèi)部不可能出現(xiàn)溫差,因而內(nèi)部不可能汽化,即不能沸騰。當(dāng)利用抽氣方法減低蒸氣壓時(shí),開始階段出現(xiàn)激烈的沸騰,溫度降低至λ點(diǎn)以下時(shí),HeⅠ轉(zhuǎn)變?yōu)镠eⅡ,沸騰突然停止,液面平靜如鏡,汽化只發(fā)生在液面。正常流體的導(dǎo)熱率與溫度梯度無關(guān),純粹是反映物質(zhì)性質(zhì)的量,但HeⅡ的導(dǎo)熱率卻與溫度梯度甚至容器的幾何形狀有關(guān)。液氦熱效應(yīng)熱效應(yīng)包括機(jī)-熱和熱-機(jī)兩種效應(yīng)。盛有液氦的兩個(gè)容器用極細(xì)的毛細(xì)管C連通,注入液氦,溫度低于λ點(diǎn),右側(cè)液面高于左側(cè),形成壓強(qiáng)差Δp.液氦中低熵超流成分能從右側(cè)通過毛細(xì)管轉(zhuǎn)移到左側(cè)。氦存在于整個(gè)宇宙中,按質(zhì)量計(jì)占23%,但次于氫。聊城定制氦氣批發(fā)

低溫冷源:利用液氦的-268.9℃的低沸點(diǎn),液氦可以用于低溫冷卻。泰安氦氣批發(fā)

4、瓶裝氦氣在運(yùn)輸儲(chǔ)存、使用時(shí)都應(yīng)分類堆放,不準(zhǔn)靠近明火和熱源,應(yīng)做到勿近火、勿沾油蠟、勿曝曬、勿重拋、勿撞擊,嚴(yán)禁在氣瓶身上進(jìn)行引弧或電弧,嚴(yán)禁野蠻裝卸,短距離移動(dòng)氦氣鋼瓶應(yīng)使用鋼瓶**手推車,長(zhǎng)距離移動(dòng)鋼瓶應(yīng)用危險(xiǎn)品運(yùn)輸車輛運(yùn)輸。液氦的溫度為4.25K,與皮膚接觸能引起嚴(yán)重。5、存貯氦氣的鋼瓶使用和檢驗(yàn)遵照國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)定,氣瓶充氣壓力不得超過規(guī)定壓力。安全帽要隨時(shí)裝上,一保護(hù)氣閥,氣瓶每三年檢驗(yàn)一次(特殊情況例外)做外表檢查及進(jìn)行水壓試驗(yàn),試驗(yàn)合格后方可繼續(xù)使用,檢驗(yàn)在充氣單位進(jìn)行。泰安氦氣批發(fā)

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