氦氣的用途
◎? 李鋒 唐躍
氦氣是重要的稀有戰(zhàn)略資源,,全球供應(yīng)緊張。整個宇宙中氦按質(zhì)量計占23%,,含量僅次于氫,。但在地球上氦氣含量極為稀少,最主要的來源不是空氣,,而是天然氣田,。氦氣在干燥空氣中含量極微,平均只有百萬分之五,。氦氣主要以微量組分存在于天然氣藏中,,當天然氣藏中氦的濃度達到0.05%(或0.1%)以上,就具有工業(yè)利用價值,。
常溫下,,氦氣是一種極輕的無色、無臭,、無味的單原子惰性氣體,,化學性質(zhì)不活潑,進行低壓放電時顯深黃色,。一般狀態(tài)下,,很難和其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),是所有氣體中最難液化的,;液化后溫度降至2.174K時,,具有表面張力很小、導(dǎo)熱性很強,、黏度極低等特殊性質(zhì),,利用液態(tài)氦可以得到接近絕對零度的低溫。
日常生活中,,氦氣廣泛應(yīng)用在航空航天,、汽車運輸、潛水,、醫(yī)療衛(wèi)生等諸多領(lǐng)域,。氦氣在火箭、宇宙飛船上用作輸送液氫,、液氧等液體推進劑的加壓氣體,。作為低溫冷源(利用液氦的-268.9℃的低沸點,,用于超低溫冷卻),在超導(dǎo)技術(shù)等領(lǐng)域有較廣泛的應(yīng)用,,比如交通行業(yè)的磁懸浮列車,、醫(yī)療領(lǐng)域的核磁共振成像設(shè)備等都有較大的應(yīng)用。氦氣在血液中的溶解度較氮氣低,,因而其麻醉性低于氮氣,所以常將氦氣與氧氣混合,,作為潛水員的呼吸用氣體,。氦氣應(yīng)用于真空檢驗,如氦質(zhì)譜檢漏儀等檢驗分析,。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,,利用氦氣滲透性好、不可燃的特點,,氣相色譜分析中常把氦氣作為載氣,。
另外,氦氣常用于飛船或廣告氣球中的充入氣體,。由于氦氣密度遠小于空氣(空氣的密度為1.29kg/立方米,,氦氣的密度為0.1786kg/立方米),而且化學性質(zhì)極不活潑,,比氫氣安全(氫氣可以在空氣中燃燒,,可能會引起爆炸)。
我國氦資源稀缺,,氦氣供應(yīng)長期依賴進口,,價格昂貴,應(yīng)用受到限制,。近年來隨著科學技術(shù)發(fā)展,,國內(nèi)對氦氣的需求量越來越大,年均增長率高達10%以上,,但國內(nèi)氦氣勘查開發(fā)程度極低,,無法滿足國家需求。因此,,深入研究氦氣成藏條件,、尋找氦氣資源是我國礦產(chǎn)資源調(diào)查領(lǐng)域面臨的最為緊迫的任務(wù)之一。
?。ㄗ髡邌挝唬褐袊刭|(zhì)調(diào)查局油氣資源調(diào)查中心)
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