氦气(纯度98.2%)是通过低温高压液化其他成分从天然气中分离出来的。在冷却的活性炭上吸附其他气体,产生99.995%的纯氦。一些氦是大规模地从空气液化中供应的;在室温和正常大气压下,从1000吨(900公吨)空气中可以获得的氦的量约为112立方英尺(3.17立方米)。
氦用作惰性气体气氛,用于焊接金属,如铝;在火箭推进中(给燃料箱加压,尤其是液氢燃料箱,因为只有氦在液氢温度下仍然是气体);在气象学中(用作运载仪器的气球);在低温学中(作为冷却剂,因为液氦是最冷的物质);在高压呼吸操作中(与氧气混合,如水肺潜水和沉箱工作,特别是因为它在血液中的溶解度低)。陨石和岩石的氦含量已被分析作为一种测年方法。
地球上元素稀缺性表
氦的15种用途
当我们想到氦的用途时,大多数人都会立即想到派对气球、飞艇和高音。然而,氦的用途远不止是一些新奇的东西。(顺便说一下,永远不要吸入氦气。它可以杀死你。)事实上,如果没有氦,我们可能就不会有超市收银台、iphone,甚至不会有检测棘手癌症的能力。
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以下是你可能不知道的氦的不同用途。如果你的零售连锁店或商店需要氦气,为什么不从我们这里获得免费的氦气报价呢?
氦的15种用途你都不知道
1. 互联网
为你的家庭和公司提供互联网接入和有线电视的光纤电缆是在纯氦气氛中制造的,这样气泡就不会被困在电缆内;
2. 半导体
在你咖啡桌上的平板电脑、口袋里的智能手机和桌上的电脑里,都有一块半导体芯片;内置一组电路的小晶圆片,用于在设备中传递和引导电流以执行特定功能。氦在半导体制造过程中有四种不同的用途:在专门的冷却过程中,作为等离子蚀刻的稀释气体,作为沉积过程的载体气体,以及作为泄漏检测器。
3.阿波罗13号
实际上是所有的航天飞机任务。液氢和液氧被用作火箭燃料,但一旦燃料箱被清空,就需要氦气来清理燃料箱。由于氦是惰性的,它不会与任何残留在气罐中的氧气发生反应和燃烧。它也不会像其他液体一样在管道中结冰;
4. 大型强子对撞机
氦在科学上有无数的用途,但这个用途是最大的。大型强子对撞机(LHC)依靠大量的超流氦来运作。在一个需要数周时间才能完成的三阶段过程中,近100吨氦被冷却到-456.34华氏度(比外太空还冷),这样大型强子对撞机用来帮助在17英里环内发射粒子的巨型磁铁就不会过热。没有氦,就没有上帝粒子!
5. 核反应堆
能源行业也在探索氦的不同用途。下一代核反应堆,或称为“卵石床反应堆”,是一种高温反应堆,据说比传统核反应堆更安全,也更经济。反应堆通过涡轮机让氦气通过核心产生热量,核心包含一个由网球大小的铀制成的“鹅卵石”床;
6. 潜水
戴水肺的潜水员不是只带着氧气潜到水下。为了给潜水员创造一个人工环境,这个“氧气罐”实际上是由80%的氦气和20%的氧气混合而成的。在高压环境中加入氦气使潜水员更容易在空气中呼吸。
7.治疗肺气肿
氦的一些最关键的用途是在医疗行业。氦与氧结合用于治疗哮喘、肺气肿和其他呼吸系统疾病,因为氦与氧的结合比单独的氧气治疗更快地到达肺部。氦也需要…
8. 核磁共振成像
没有氦,医院就无法进行核磁共振扫描。MRI,或称“磁共振成像”,使用一个非常强大的磁铁来产生身体内部结构的详细图像。高功率磁铁必须冷却才能工作,而氦的沸点低至-452.2华氏度,是完成这项任务的理想气体;
9. 电脑硬盘
信不信由你,氦的用途之一是帮助你的电脑记住你的文件。第一个充满氦气的硬盘于2012年问世,经证实,气体驱动器的存储容量提高了50%,而耗电量减少了23%,一罐氦气可以生产10,000个硬盘驱动器。事实上,氦气的性能要好得多,以至于日立环球公司(Hitachi Global)表示,他们甚至不再生产传统的充气硬盘;
10. 激光
虽然大多数激光器已经被二极管激光器所取代,但低功率氦氖气体激光器是最初用于商店和超市收银台扫描条形码的红色光束。最初的激光笔也使用氦氖激光。
11. 船舶检验
氦气更重要的用途之一是泄漏检测。由于氦气在固体中的扩散速度是空气的三倍,因此这种出了名的难以含有的气体被用于检测船体、汽车的空调系统以及真空和低温系统等高压设备的泄漏。
12. 电弧焊
氦在电弧焊中被用作保护气体,因为它不具有反应性,并且允许在更高的传热下进行一致的焊接,这意味着更高的工作速度。很多时候,氦气与氩气混合,混合物可以根据工作所需的热量、焊缝形状和速度进行调整。纯氦主要用于缝焊。
13. 显微镜
氦的最新科学用途之一是在显微镜中。新的氦图标显微镜正在取代传统的扫描电子显微镜,因为它们能够产生分辨率更高的图像。
14. 你的方向盘
希望你从来不用它,但你车里的安全气囊实际上使用的是氦气,因为它能迅速扩散。这使得安全气囊在撞击时几乎瞬间膨胀。
15. 自杀
不幸的是,人们已经发现氦的一种用途是自杀。氦气比空气轻,所以吸入氦气会取代肺部的氧气。如果吸入了足够多的氦,呼吸所需的氧气就会被排出体外,患者就会面临栓塞、快速窒息,甚至肺部爆炸。这就是为什么,尽管声音很滑稽,但人们永远不应该从气罐或气球中吸入氦气。氦气打嗝也是一样的。这是人类迄今为止发现的唯一可能也是最大的“害处”。
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