都沒(méi)有形成什么能夠穩(wěn)定存在的物質(zhì)。**常見(jiàn)的例子就是氦與其他元素的范德華力,無(wú)需共價(jià)鍵或者離子鍵就可以存在。在極低的溫度下,氦確實(shí)可以形成范德華力,但極其微弱,無(wú)法長(zhǎng)久保持。[2-3]氦元素堅(jiān)固的穩(wěn)定力源于其閉殼層電子組態(tài):其外殼層是完滿的狀態(tài),沒(méi)有空間和其他原子通過(guò)共用電子進(jìn)行結(jié)合。不過(guò)這是地球表面環(huán)境中的情況。作為宇宙中第二豐富的元素,氦在恒星和巨型氣體行星的構(gòu)成中起著重要作用。在外太空或者地球深處的極端條件下,它可能遵循著不同尋常的規(guī)律。如今,研究人員剛剛驗(yàn)證這種奇異的現(xiàn)象。猶他州立大學(xué)的文章共同作者AlexBoldyrev說(shuō):“極高的壓力,比如在地球的**或者其他巨型星體中,能夠完全改變氦的化學(xué)特性?!毖芯咳藛T通過(guò)“晶體結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)”模型進(jìn)行演算發(fā)現(xiàn),在極度的壓力之下,一種穩(wěn)定的氦鈉化合物能夠形成。然后他們?cè)诮饎偸瘔呵粚?shí)驗(yàn)中真的創(chuàng)造出了前所未見(jiàn)的化合物:Na2He。實(shí)驗(yàn)可以為氦和鈉原子提供相當(dāng)于110萬(wàn)倍地球大氣壓的條件。[2-3]這一結(jié)果太出人意料,因此發(fā)表的時(shí)候遇到了巨大的困難,研究人員花了兩年多的時(shí)間去說(shuō)服審稿人和編輯?;谶@些結(jié)果,研究團(tuán)隊(duì)預(yù)測(cè),如果壓力達(dá)到他們實(shí)驗(yàn)水平的一千萬(wàn)倍。氦Ⅱ?yàn)槌黧w。它的熵為零,熱導(dǎo)率極高,黏度幾乎為零。濱州工業(yè)氦氣制作廠家
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)獗谂郎媳冢⑦M(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(wú)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(ài)因斯坦凝聚。L.蒂薩認(rèn)為HeⅡ的超流動(dòng)性起因于玻色-愛(ài)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(wú)阻礙地通過(guò)極細(xì)的毛細(xì)管。蒂薩首先提出二流體型,后來(lái)。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(wú)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。寒亭區(qū)品質(zhì)氦氣廠家由于液氦的低溫,在此溫度下出現(xiàn)了許多奇妙的物理現(xiàn)象。
1872-1961)合作,在用處理瀝青鈾礦時(shí),產(chǎn)生一種不活潑的氣體,用光譜鑒定為氦氣,證實(shí)了氦氣也是一種稀有氣體,這種氣體地球上也有,并且氦元素是非金屬元素。[1][2]氦氣理化性質(zhì)氦氣物理性質(zhì)在室溫和大氣壓力下,氦是無(wú)色、無(wú)味的氣體。它在干氦氣空氣中的體積含量為×10-6。是人類發(fā)現(xiàn)臨界溫度比較低的物質(zhì)。進(jìn)行低壓放電時(shí)顯深黃色。氦不能*靠將飽和液體冷卻到零度而固化。要使氦固化,必須施以相應(yīng)壓力。在,氦將或多少?gòu)恼R后w轉(zhuǎn)變成一種具有獨(dú)特性質(zhì)的流體。溫度高于Ⅰ。低于此溫度的液體稱為氦Ⅱ。氦Ⅱ?yàn)槌黧w。它的熵為零,熱導(dǎo)率極高,黏度幾乎為零。由于液氦溫度低,用液氦冷卻某些金屬或金屬化合物,金屬或金屬化合物的電阻會(huì)完全消失,這種現(xiàn)象稱為超導(dǎo)電性,此溫度稱為臨界溫度。因?yàn)楹鈧鞑ヂ曇舻乃俣炔畈欢酁榭諝獾娜叮晕牒獾娜苏f(shuō)話的聲音會(huì)變高頻率。這個(gè)有趣的現(xiàn)像,使得吸入氦氣的人說(shuō)話尖聲細(xì)氣,就好像舊時(shí)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。
自然界中存在的氦基本上全是氦4。普通液氦是一種很易流動(dòng)的無(wú)色液體,其表面張力極小,折射率和氣體差不多,因而不易看到它。液態(tài)4He包括性質(zhì)不同的兩個(gè)相,分別稱為HeⅠ和HeⅡ,在兩個(gè)相之間的轉(zhuǎn)變溫度處,液氦的密度、電容率和比熱容均呈現(xiàn)反常的增大。兩個(gè)液相HeⅠ和HeⅡ間的轉(zhuǎn)變溫度稱為λ點(diǎn),飽和蒸氣壓下的λ點(diǎn)為,壓強(qiáng)增加時(shí),λ點(diǎn)移向較低的溫度,兩個(gè)液相的相變曲線為一直線,稱為λ線。液氦超流體液氦具有一系列引人注目的特點(diǎn),主要表現(xiàn)在以下幾方面。超流動(dòng)性普通液體的粘滯度隨溫度的下降而增高,與此不同,HeⅠ的粘滯度在溫度下降到,幾乎與溫度無(wú)關(guān),其數(shù)值約為3×10-6帕秒,比普通液體的粘滯度小得多。在,HeⅠ的粘滯度隨溫度的降低而迅速下降。HeⅡ的粘滯度在λ點(diǎn)以下的溫度時(shí)立刻降至非常小的值(<10-12帕秒),這種幾乎沒(méi)有粘滯性的特性稱為超流動(dòng)性。用粗細(xì)不同的毛細(xì)管做實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)流管愈細(xì),超流動(dòng)性就愈明顯,在直徑小于10-5厘米的流管中,流速與壓強(qiáng)差和流管長(zhǎng)度幾乎無(wú)關(guān),而*取決于溫度,流動(dòng)時(shí)不損耗動(dòng)能。氦膜任何與HeⅡ接觸的器壁上覆蓋一層液膜,液膜中只包含無(wú)粘滯性的超流體成分,稱為氦膜。是人類發(fā)現(xiàn)臨界溫度比較低的物質(zhì)。進(jìn)行低壓放電時(shí)顯深黃色。
天文學(xué)家也繼續(xù)研究著太陽(yáng)元素。太陽(yáng)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(yáng)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(shí)放出大量的能。這類恒星橡心臟一樣,一會(huì)兒膨脹,一會(huì)兒收縮,很有規(guī)律。為什么會(huì)這樣?這也是因?yàn)楹ぴ谄鹱饔?。天文學(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(gè)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(méi)有完,人類認(rèn)識(shí)氦的歷史也沒(méi)有完,而我們這本講氦的故事的小冊(cè)子,卻不得不結(jié)束了。要問(wèn)在發(fā)現(xiàn)氦和研究氦的歷史上誰(shuí)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(shuō)。在人類認(rèn)識(shí)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(shí)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(gè)人的力量能夠完成的。氦(Helium),為稀有氣體的一種。元素名來(lái)源于希臘文,原意是“太陽(yáng)”。濱州工業(yè)氦氣制作廠家
金屬或金屬化合物的電阻會(huì)完全消失,這種現(xiàn)象稱為超導(dǎo)電性,此溫度稱為臨界溫度。濱州工業(yè)氦氣制作廠家
大量而高壓的氦和氧會(huì)造成高壓緊張癥狀Highpressurenervoussyndrome(HPNS),不過(guò)少量的氮就能夠處理這個(gè)問(wèn)題。而空氣中百分之七十八都是氮?dú)猓圆挥脫?dān)心。據(jù)介紹,大量及長(zhǎng)時(shí)間吸入氦氣可導(dǎo)致腦損傷甚至死亡。在大部分薯?xiàng)l類包裝袋里也含有少量氦氣,不過(guò)不必?fù)?dān)心,沒(méi)有危害。[6]氦安全事項(xiàng)-氦氣瓶壓力通常有15MPa,使用時(shí)應(yīng)用YQY-12或152IN-125等減壓器減壓后使用,使用前應(yīng)用肥皂水檢漏氣體管道,確保氣體管道不漏氣。確保氦氣不泄露、工作場(chǎng)所保持通風(fēng)。包裝的氣瓶上均應(yīng)記上生產(chǎn)日期、包括使用年限,凡到期的氣瓶必須送往有部門進(jìn)行安全檢驗(yàn),方能繼續(xù)使用。每瓶氦氣在使用到尾氣時(shí),應(yīng)保留瓶?jī)?nèi)余壓在,**小不得低于,應(yīng)將瓶閥關(guān)閉,以保證氣體質(zhì)量和使用安全。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、勿沾油臘、勿爆曬、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-℃,與皮膚接觸能引起嚴(yán)重。[9]氦氦氣對(duì)人體的不良反應(yīng)當(dāng)身體內(nèi)的氦氣含量增加導(dǎo)致氧氣含量低于。濱州工業(yè)氦氣制作廠家