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高纯氦气是一种无色、无味、且不燃烧的单原子稀有气体,常温常压下为气态。它属于惰性气体,化学性质非常稳定,不易与其他元素发生反应,因此在许多领域中具有重要用途:

储存与运输:高纯氦气通常以高压(例如15MPa)的形式存储于钢瓶中。

物理特性:其沸点极低,为-269℃,是所有元素中沸点低的。在标准条件下(0°C、1atm),氦气的密度约为0.1786g/L,在液态时密度为0.1250kg/・。

工业应用:

低温研究:由于其沸点低,氦气广泛用于获得和维持低温环境。

气体焊接:虽然电离电位较高导致引弧困难,但高纯氦气因其较高的热导率和电弧温度,可用于高速焊接,提供较大的熔透率。

探漏:氦气因其不可燃性和分子小,常作为理想的检漏气体。

分析仪器:氦气用作载气和平衡气,适用于质谱分析、气相色谱等。

医疗用途:如在磁共振成像(MRI)中作为冷却剂以及呼吸混合气成分。

其他用途:填充、保护气体(如在半导体制造中的等离子干刻)、潜水混合气体、光学和电子设备的保护等。

制备方法:高纯氦气的制备通常涉及从天然气或放射性矿石中提取,并通过一系列精馏和吸附过程去除杂质,如氮气、氧气、水蒸气和其他碳氢化合物等。

总之,高纯氦气是一种关键性的工业气体,其特的物理化学性质使其在科研、医疗、航空航天、电子工业等诸多高科技领域扮演着不可或缺的角色。

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