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他只有求助于當(dāng)時相當(dāng)?shù)墓庾V學(xué)家之一的倫敦物理學(xué)家克魯克斯??唆斂怂棺C明了,這種氣體就是氦。這樣氦在地球上也被發(fā)現(xiàn)了。[5]在二十世紀(jì)初的幾十年里,世界各國都在尋找氦氣資源,在當(dāng)時主要是為了充飛艇。但是到了二十一世紀(jì),氦不僅用在飛行上,前列科學(xué)研究,現(xiàn)代化工業(yè)技術(shù),都離不開氦,而且用的常常是液態(tài)的氦,而不是氣態(tài)的氦。液態(tài)氦把人們引到一個新的領(lǐng)域——低溫世界。英國物理學(xué)家杜瓦(Dewar)在1898年首先得到了液態(tài)氫。就在同一年,荷蘭的物理學(xué)家卡美林·奧涅斯也得到了液態(tài)氫。液態(tài)氫的沸點(diǎn)是零下253℃,在這樣低的溫度下,其他各種氣體不僅變成液體,而且都變成了固體。只有氦是一個不肯變成液體的氣體。包括杜瓦和卡美林·奧涅斯在內(nèi)的科學(xué)家們和決心把氦氣也變成液體。1908年7月13日晚,荷蘭物理學(xué)家卡美林·奧涅斯(HeikeKamerlinghOnnes昂納斯)和他的助手們在的萊頓實(shí)驗(yàn)室取得成功,氦氣變成了液體。他次得到了320立方厘米的液態(tài)氦。要得到液態(tài)氦,必須先把氦氣壓縮并且冷卻到液態(tài)空氣的溫度,然后讓它膨脹,使溫度進(jìn)一步下降,氦氣就變成了液體。液態(tài)氦是一種與眾不同的液體,其沸點(diǎn)為零下269℃。在這樣低的溫度下,氫也變成了固體。通常狀態(tài)下不與其它元素或化合物結(jié)合。1908年7月10日,荷蘭物理學(xué)家昂尼斯 液化了氦氣。聊城本地氦氣價格
相對原子質(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,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。化學(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,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。世界各國的物理學(xué)家都在研究液態(tài)氦。東營氦氣生產(chǎn)廠家在2.173K,氦將或多少從正常液體轉(zhuǎn)變成一種具有獨(dú)特性質(zhì)的流體。
希望通過液態(tài)氦達(dá)到更低的溫度,研究各種物質(zhì)在低溫下會發(fā)生什么變化,會有什么我們還不知道的性質(zhì)。這就產(chǎn)生了物理學(xué)的一個新的分支——低溫物理學(xué)。[7]熔點(diǎn)℃(25個大氣壓);沸點(diǎn)℃;密度臨界溫度℃臨界壓力水中溶解度熱導(dǎo)率(m·K)晶體結(jié)構(gòu)晶胞為六方晶胞氦-4下表為液氦(氦4)的一些基本物理性質(zhì)(某些參數(shù)測定時的狀態(tài)不詳):正常沸點(diǎn)/K密度/kg/m3蒸發(fā)熱/kJ/kg比熱/kJ/(kg·K)粘度/MPa·s熱導(dǎo)率/mW/(m·K)介電常數(shù)臨界溫度/K臨界壓力/MPa氦-3氦3是自然界中氦的穩(wěn)定同位素,原子量為,原子核由2個質(zhì)子和一個中子組成。通常情況下,氦3為無色、無味、、不燃燒的惰性氣體,在0℃及。氦-3下表為液氦(氦3)的一些基本物理性質(zhì):正常沸點(diǎn)/K密度/kg/m3蒸發(fā)熱/J/mol(mol·K)·s(m·K)20臨界溫度/K臨界壓力/MPa氦超流動性卡美林·奧涅斯是個得到液氦的科學(xué)家。他又將溫度進(jìn)一步降低,試圖得到固態(tài)氦,卻并沒有成功(固態(tài)氦是1926年基索姆用降低溫度和增大壓力的方法首先得到的)。對于一般液體來說,隨著溫度降低,密度會逐漸增加??懒帧W涅斯使液態(tài)氦的溫度下降,液氦的密度增大了。但是,當(dāng)溫度下降到零下271℃的時候,液態(tài)氦突然停止起泡,同時密度也突然減小了。
使得吸入氦氣的人說話尖聲細(xì)氣,就好像舊時的卡通人物一樣。[3]氦氣化學(xué)性質(zhì)氦是單原子氣體,化學(xué)性質(zhì)不活潑。氦氣一般不生成化合物,在低壓放電管中受激發(fā)可形成He+2、HeH等離子及分子。氦氣應(yīng)用領(lǐng)域氦氣應(yīng)用于**、科研、石化、制冷、醫(yī)療、半導(dǎo)體、管道檢漏、超導(dǎo)實(shí)驗(yàn)、金屬制造、深海潛水、高精度焊接、光電子產(chǎn)品生產(chǎn)等。[4]1、低溫冷源:利用液氦的℃的低沸點(diǎn),液氦可以用于**溫冷卻。而**溫冷卻技術(shù)在超導(dǎo)技術(shù)等領(lǐng)域有較的應(yīng)用,超導(dǎo)材料需要在低溫(100K左右)中才能表現(xiàn)出超導(dǎo)特性,大多數(shù)情況下只有液氦能比較簡便地實(shí)現(xiàn)這樣的極低溫。超導(dǎo)技術(shù)在交通行業(yè)的磁懸浮列車,醫(yī)療領(lǐng)域的核磁共振成像設(shè)備都有較大的應(yīng)用。2、氣球充氣:由于氦氣密度遠(yuǎn)小于空氣(空氣的密度為,氦氣的密度為),而且化學(xué)性質(zhì)極不活潑,較氫氣安全(氫氣可以在空氣中燃燒,可能會引起),氦氣常用于飛船或廣告氣球中的充入氣體。[1]3、檢驗(yàn)分析:儀器分析中常用的核磁共振分析儀的超導(dǎo)磁體需要利用液氦降溫,氣相色譜分析中氦氣常作為載氣,利用氦氣滲透性好、不可燃的特點(diǎn),氦氣還應(yīng)用于真空檢漏,如氦質(zhì)譜檢漏儀等。4、保護(hù)氣:利用氦氣不活潑的化學(xué)性質(zhì)。氣球充氣:由于氦氣密度遠(yuǎn)小于空氣(空氣的密度為1.29kg/m3,氦氣的密度為0.1786kg/m3)。
因?yàn)檫@會使它與任何陰離子、分子、原子發(fā)生作用。但是,可以用蓋斯定律預(yù)測它在水溶液中的酸性。電離過程-360kJ/mol的自由能變化相當(dāng)于pKa為-63。HeH價鍵的長度是?。其他氦氫離子已經(jīng)知道或者在理論上研究。HeH?,已經(jīng)被微波光譜觀測到,科學(xué)家計算出它的親和能為6kcal/mol,而HeH?為kcal/mol。[7]氦中性分子不同于氦合氫離子,氫和氦構(gòu)成的中性分子在一般情況下是很不穩(wěn)定的。但是,它作為一個準(zhǔn)分子在激發(fā)態(tài)是穩(wěn)定的,于20世紀(jì)80年代中期在光譜中觀測到。pka:-63(推測),比氟銻酸強(qiáng)得多。HHe(g)→H(g)+He(g)+178kJ/molHHe(aq)→HHe(g)+973kJ/molH(g)→H(aq)–1530kJ/molHe(g)→He(aq)+19kJ/molHHe(aq)→H(aq)+He(aq)–360kJ/mol即便如此,這些離子或分子*出現(xiàn)于“瞬間”,或者*通過計算得出,故它們尚且難以認(rèn)為是存在的“化合物”。[7]氦氦鈉化合物2017年2月6日,中國南開大學(xué)的王慧田、周向鋒團(tuán)隊及其合作者在《NatureChemistry》上發(fā)表了有關(guān)在高壓條件下合成氦鈉化合物——Na2He的論文[2-3],結(jié)束了氦元素?zé)o化合物的歷史,標(biāo)志著我國在稀有氣體化學(xué)領(lǐng)域走到了**前沿。此前,研究人員已經(jīng)找到其他元素與氦進(jìn)行配對的方法。但一直以來。氦不能靠將飽和液體冷卻到 零度而固化。坊子區(qū)本地氦氣生產(chǎn)商
氦是單原子氣體,化學(xué)性質(zhì)不活潑。聊城本地氦氣價格
天文學(xué)家也繼續(xù)研究著太陽元素。太陽上的氫“燃燒”變成了氦,以后的命運(yùn)又如何呢?他們發(fā)現(xiàn)宇宙間有一些比太陽更熾熱的恒星,中心溫度達(dá)到幾億度。在這些恒星的**,氫原子核已經(jīng)都變成了氦原子核,氦原子核又相互碰撞,正在生成著碳原子核和氧原子核,同時放出大量的能。這類恒星橡心臟一樣,一會兒膨脹,一會兒收縮,很有規(guī)律。為什么會這樣?這也是因?yàn)楹ぴ谄鹱饔谩L煳膶W(xué)家還研究了銀河系內(nèi)氫的含量和氦的含量的比值。根據(jù)這個比值,有人估算了銀河系的年齡有一二百億年。氦的歷史并沒有完,人類認(rèn)識氦的歷史也沒有完,而我們這本講氦的故事的小冊子,卻不得不結(jié)束了。要問在發(fā)現(xiàn)氦和研究氦的歷史上誰的功勞比較大呢?是天文學(xué)家詹森和羅克耶嗎?是化學(xué)家拉姆賽和物理學(xué)家克魯克斯嗎?是發(fā)明分光鏡的本生與基爾霍夫嗎?當(dāng)然還要考慮把空氣、氫氣以及氦氣液化的漢普松、卡美林·奧涅斯等人的功勞。很難說。在人類認(rèn)識氦的歷史上,他們都有著自己的貢獻(xiàn)。氦**是一種元素,但是發(fā)現(xiàn)它和認(rèn)識它,是許多門科學(xué)——物理學(xué)、天文學(xué)、化學(xué)、地質(zhì)學(xué)等的共同勝利,決不是某一個人的力量能夠完成的。聊城本地氦氣價格