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稀有气体的广泛应用

文章出处:责任编辑:作者:人气:-发表时间:2022-10-26 10:13:00【

 霓虹灯:霓虹灯的导电性是空气的75倍。在放电管中,氖在电场的激励下可以发出红光,霓虹灯就是由氖的这种特性制成的。在霓虹灯的两端安装两个由Fe、Cu、Al或Ni制成的电极,在灯管中安装氖气。氖气一旦通电,就会被电场激发并发出红光。这种红光在空气中具有很强的传输能力,可以穿过浓雾。因此,霓虹灯也经常用于港口、机场和水陆交通线路的灯塔。空气中的含量很小。1m3空气仅含18cm3氖。现在人们通过分离液态空气来制造氖气。

氦:氦非常轻,是除氢之外最轻的元素。其重量仅为相同风量的1/7。由于氦不像氢那样燃烧,所以使用它非常安全。例如,人们用氦代替氢来填充气球或飞艇的气囊。充氦飞艇的运载能力约为充有相同体积氢的飞艇运载能力的93%。最近,氦还与塑料、人造丝和合成纤维混合,以生产非常轻的泡沫塑料和泡沫纤维。

氦也是一种极难溶解于水中的气体,100体积的水在0℃时只能溶解1体积的氦。在医学上,氦的这种性质被用来预防“潜水病”。以前,当潜水员潜入海底时,由于深海中的巨大压力,吸入身体的空气中的氮随着血液中压力的增加而溶解。当潜水员出海时,压力急剧下降,原本溶解在血液中的氮气耗尽,导致血管堵塞和死亡。这种疾病被称为“潜水病”。现在人们使用氦与氧气混合,它是在“人造空气”(79%氦,21%氧)中制造的,为潜水员提供呼吸。由于氦很少溶解在血液中,即使潜水员潜入100米以下,他们也不会患上“潜水病”。这种“人造空气”也常用于治疗支气管哮喘和窒息。由于其密度仅为空气的1/3,因此呼吸比呼吸空气容易得多,这可以减少患者的呼吸困难。

氦是最难液化的气体。它曾被认为是“永久性气体”,直到1908年它最终液化。一方面,它在节流和膨胀时开始冷却。250 ℃;另一方面,它的临界温度最低,只有在预冷却后才能用液态氢液化。氦只有在-267.9℃时才能变成液态,在-272.2℃时才能成为“氦冰”。同时,液氦通常被用作低温工业中的冷却剂。

由于氦接近理想气体(绝对零度约为273.16℃),因此它是精密气体温度计的理想填充材料。

氦具有很高的激发电位。氦被广泛用作电子管工业中的填充气体。也可用作白炽灯、极检测器、高压显示器等。使用

由于其化学性质,氦是非常惰性的,很难与其他元素结合。在工业中焊接金属镁、铝、钛和不锈钢时,它用作保护气体,以隔离空气,防止焊接过程中金属氧化。

大气中的氦含量非常低,每体积仅为百万分之五,但在天然气中含量更高,高达2~6%。今天,氦主要由工业中的天然气生产。