物理性質
氦氣在常溫下是一種無色、無味、無毒的單原子氣體。它具有以下特點:
- 極難液化,沸點僅為 4.22 K (-268.93℃)
- 是唯一不能在標準大氣壓下固化的物質
- 在水中溶解度極低
- 密度極低,為 0.1786 kg/m³,遠低於空氣
液態氦在 2.178 K 時會發生相變,形成超流體,稱為氦(II),具有無粘度流動、極高導熱性等特殊性質。
主要用途
- 低溫冷源:利用液氦的超低溫特性,用於超導技術、核磁共振成像等領域。
- 充氣:用於飛船、氣球等,因其輕且不易燃。
- 保護氣體:用於金屬焊接、半導體製造等。
- 潛水呼吸氣體:與氧氣混合,用於深海潛水。
- 檢漏:利用其滲透性好的特點,用於真空檢漏。
- 醫療:用於治療氣喘和窒息,以及氬氦刀治療癌症。
- 航空航天:用作火箭、宇宙飛船的液體推進劑加壓氣體。
生產與供應
氦氣主要從天然氣中提取,當天然氣中氦的濃度達到 0.05%以上時具有工業利用價值。目前全球氦氣供應緊張,中國氦氣供應長期依賴進口。
氦氣因其獨特的物理化學性質,在科研、工業、醫療等多個領域有著廣泛而重要的應用。