Hélium tulajdonságok, alkalmazás, előkészítése

Hélium, Ő (.... Lat hélium, a görög Helios - Sun, t-ben fedezték fel a szoláris spektrum * és hélium; n Hélium; f hélium és Helio ....), - egy elemét VIII csoport a periódusos Mengyelejev rendszer Arra utal, hogy inert gáz, az atomi száma 2, 4,0026 atomtömeg. Természetes hélium két stabil izotópok 3 Ő és 4 He. Megnyitotta 1868 francia csillagász J. Zhansenom és az angol csillagász John. H. Lockyer spektroszkópiás vizsgálat a Nap protuberanciáinak. A Földön héliumot izolálták először 1895-ben az angol fizikus William Ramsay a radioaktív ásványi kleveit.

tulajdonságai hélium

Normális körülmények között, hélium - gáz színtelen és szagtalan. Sűrűség 0,178 kg / m 3. t Forráspont - 268,93 ° C-on Hélium - az egyetlen elem, amely nem szilárdul meg a folyékony halmazállapotban normál nyomáson, nem számít, hogy milyen mélyen, sem lehűtjük. 1938-ban a szovjet fizikus P. L. Kapitsa felfedezett szuperfolyékonyság 4 He - képes folyni viszkozitását. A legalacsonyabb nyomás szükséges az átadás folyékony hélium egy szilárd, 2,5 MPa, az olvadási t - 272,1 ° C-on Hővezető képesség (0 ° C-on) 2,1 • 10 -2 W / m • K. A molekula olyan egyetlen héliumatom, annak sugara 0,085 (netinny) a 0,133 nm (Van der Waals) (0,85-1,33 E) 1 liter vízben 20 ° C-on feloldódik, körülbelül 8,8 ml hélium stabil kémiai vegyületek hélium nem kapunk.

Hélium a természetben

Az arány a 3 He / 4 He radiogen hélium kéreg n • 10 -8. a hélium köpeny (keveréke érintetlen és radiogen) (3 ± 1) • 10 ~ 5. a külső hélium 10 -3 -10 -4. A légköri levegőben 1,4 • 10 -6. A földi hélium izotóp feltétlenül érvényesül 4 He. A fő mennyisége 4 Ő kialakítva, a bomlási természetes radioaktív elemek (urán radioizotópok. Actinouranium és tórium). Kisebb forrásai a 4 Ő és 3 Ő a litoszférában -. Magreakciók (neutron hasító lítium, stb), a bomlási a trícium, stb A régi stabil kéreg részek túlsúlyban radiogen 4 Ő 3 He / 4 He = = (2 ± 1 ) • 10 -8. A tektonikusan felület kéreg (Rift zónák mély hibák, eruptív eszközök tectonomagmatic vagy szeizmikus aktivitását, és hasonlók), azzal jellemezve, hogy megnövelt mennyiségű 3 Ő 3 He / 4 He = N • 10 -5. Más földtani szerkezetek aránya 3 He / 4 He a tárolóban lévő folyadékok és gázok változik 10 -8 -10 -7. Az eltérések a hélium izotóp kapcsolatok 3 He / 4 He az agykéreg köpeny és a hélium egy olyan mutató mély folyadékok modern kommunikáció a köpeny. Tekintettel könnyűség, tehetetlenség és a nagy hélium áteresztőképesség legtöbb kőzetalkotó ásványok nem tart, és a hélium vándorol repedezett kőzet pórustérrel, hogy feloldják őket kitöltésével folyadékok, néha messze nem jön le a fő területei az oktatás.

Hélium - minden kötelező szennyező gázokat képez külön klasztert kéreg vagy kihagyva formájában földgázáramokból. Általában hélium jelentéktelen keveredés más gázok; Ritka esetekben, az összeg megy akár több% (térfogat szerint); maximális koncentrációja a hélium kimutatott földalatti klaszterek (8-10%), urán bányák gáz (10-13%) és a vodorastvoronnyh gázok (18-20%).

Első hélium

Az iparban hélium hélium-dús gáz kapott mély hűtési módszert (akár -190 ° C-on), egy kisebb mennyiségű - működés közben a levegő szétválasztó üzemekben. Fő gáz komponenseket, így lecsapódik (fagyasztva ki), és a fennmaradó koncentrátumot gélen tisztítjuk: hidrogén és a neon. Is kifejlesztett módszereket kivonat diffúz hélium.

Szállítás és tárolás hélium - a vysokogermetizirovannyh konténerek. Hélium 1-2 th fokozat általában szállítják acélhengerek különböző kapacitások, gyakran akár 40 liter, nyomás alatt legfeljebb 15 MPa. Adattárak hélium elégedett a föld alatti sókamrák, és a nyers hélium (körülbelül 60% Ő és 40% N2) tárolva földalatti kimerült struktúrák. A nagy távolságok héliumot folyadék formájában szolgáltatjuk, és tömörített egy speciálisan felszerelt jármű és a csővezeték (például US).

Használata hélium

Használata hélium alapul különleges tulajdonságai, mint például teljes tehetetlenség (hegesztési hélium atmoszférában, és a termelési ultratiszta félvezető anyagból kromatografálással. Adalékanyag keveréket a légúti, és így tovább.), Nagy áteresztőképességű (szivárgásjelzőknek a magas és alacsony nyomású készülékek). hélium - az egyetlen a kémiai elemek, amely lehetővé teszi, így rendkívül alacsony hőmérsékleten szükséges minden típusú szupravezető rendszerek és berendezések (krioenergetika). Folyékony hélium - hűtőfolyadék a kutatás.