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氦氣是怎么制造出來(lái)的 氦元素介紹

文章出處:責(zé)任編輯:人氣:-發(fā)表時(shí)間:2022-09-15 11:30:00【

 氦是宇宙中不活躍的元素。當(dāng)人們釋放充滿(mǎn)氦氣的氣球來(lái)實(shí)現(xiàn)他們的夢(mèng)想時(shí),他們不知道世界上一些珍貴的資源已經(jīng)永遠(yuǎn)消失了。盡管氦在宇宙中是一種豐富的元素,但它對(duì)地球來(lái)說(shuō)是一種非常稀少和寶貴的資源。讓我們從氦的發(fā)現(xiàn)開(kāi)始:

1868年8月18日,法國(guó)天文學(xué)家皮埃爾·朱爾斯·塞薩爾·揚(yáng)森前往英屬印度馬德拉斯(現(xiàn)安得拉邦)貢圖爾觀(guān)察日全食,并用分光計(jì)發(fā)現(xiàn)了一條波長(zhǎng)為587.49 nm的亮黃色光譜線(xiàn)。森擔(dān)心儀器出了問(wèn)題,于是再次對(duì)這位名人進(jìn)行了光譜分析,觀(guān)察結(jié)果與之前一樣。他把這一發(fā)現(xiàn)寫(xiě)給了法國(guó)科學(xué)院。由于交通狀況,這封信在10月才抵達(dá)巴黎。

皮埃爾·讓·森斯給法國(guó)科學(xué)院的信到達(dá)后不久,英國(guó)天文學(xué)家約瑟夫·諾曼·洛克耶爵士的信也到達(dá)了法國(guó)科學(xué)院。事實(shí)證明,同年10月20日,當(dāng)他分析倫敦的太陽(yáng)光譜時(shí),洛克耶發(fā)現(xiàn)了同樣的黃線(xiàn),并稱(chēng)之為“D3”。法國(guó)天文學(xué)家皮埃爾·讓·森和英國(guó)天文學(xué)家約瑟夫·諾曼·洛克耶爵士被認(rèn)為是氦的發(fā)現(xiàn)者。這是地球上首次發(fā)現(xiàn)的新元素,但卻是由地外天體首次發(fā)現(xiàn)的。

英國(guó)天文學(xué)家約瑟夫·諾曼·洛克耶爵士和英國(guó)化學(xué)家愛(ài)德華·弗蘭克蘭爵士共同撰寫(xiě)了希臘語(yǔ)單詞“漢字中的漢字”、“漢字中的中文”、“漢字”、“漢字”、“中文”,“漢字”、“漢字”、“漢字”和“漢字”?lios(太陽(yáng)神,太陽(yáng))稱(chēng)之為氦元素。

1881年,意大利物理學(xué)家路易吉·帕爾米里(Luigi Palmieri)在分析維蘇威火山巖漿時(shí)發(fā)現(xiàn)了氦的D3線(xiàn),這代表了地球上氦的發(fā)現(xiàn)。但直到1895年3月26日,蘇格蘭化學(xué)家威廉·拉姆齊爵士(這位偉大的化學(xué)家在談到稀有氣體時(shí)會(huì)多次提到)用酸處理鈾釔(一種10%稀土元素的瀝青混合物),并從地球上分離出氦。

為什么人們總是認(rèn)為地球上沒(méi)有氦?

為什么氦在發(fā)現(xiàn)近三十年后才被分離?

首先,地球上的氦元素主要以簡(jiǎn)單氦的形式存在,這是一種惰性氣體,在沒(méi)有穩(wěn)定化合物的情況下非常穩(wěn)定**氦核太輕,地球的重力不足以吸引氦原子。一旦進(jìn)入大氣層,就會(huì)漂浮到宇宙中;第三種氦的溶解度非常低,幾乎不溶于水。因此,人類(lèi)提取氦的方法是提取氦,氦被密封在地殼中,主要在放射性物質(zhì)衰變后釋放。

對(duì)我們非常重要。有許多應(yīng)用場(chǎng)景:

1.低溫冷卻:氦的沸點(diǎn)為4.2開(kāi)爾文,比零度低268℃,非常接近*.0。超低溫冷卻技術(shù)廣泛應(yīng)用于超導(dǎo)技術(shù)等領(lǐng)域,在邊界物理研究、磁共振成像(MRI)、核磁共振(NMR)等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。氦是一種具有這些性質(zhì)的物質(zhì),我們可以使用它

2.保護(hù)氣體和檢查分析:氦氣是一種惰性氣體,無(wú)毒、無(wú)輻射,可用于保護(hù)氣體和檢測(cè)分析。氦通常用作鎂、鋯、鋁、鈦和其他金屬焊接的保護(hù)氣體;氦也用于真空檢漏,是氦質(zhì)譜檢漏儀的重要組成部分

3.氣球充氣:氦的密度為0.1786kg/m3,遠(yuǎn)低于空氣密度1.29kg/m3。其化學(xué)性質(zhì)非常惰性,遠(yuǎn)高于氫(興登堡氫飛船爆炸),因此經(jīng)常用作宇宙飛船或氣球的充氣氣體

4、用于潛水的氦氧混合氣體:由于潛水過(guò)程中巨大的水壓,氮?dú)庠谡?諝庵斜粔喝胙海瑢?dǎo)致發(fā)生“氮中毒反應(yīng)”,這是非常危險(xiǎn)的情況。在“氮中毒”的情況下,人體會(huì)感到頭暈,沒(méi)有反應(yīng),失去對(duì)如何飲酒的判斷。然而,氦氧混合物可以有效避免這種情況,因?yàn)楹ぴ诟邏合虏粫?huì)溶解在人體血液中

5.超流體:氦氣液化后,當(dāng)溫度降至2.18開(kāi)爾文(約-271℃)時(shí),性質(zhì)突然改變,粘度變得非常小,并可沿杯壁移動(dòng)到*。這是一種超流狀態(tài),具有優(yōu)異的流動(dòng)性和導(dǎo)熱性。

盡管氦是宇宙中儲(chǔ)量豐富的元素,但在地球上很難獲得。從氦的發(fā)現(xiàn)和分離歷史中,我們可以感覺(jué)到獲得氦并不容易。如果我們想再次飛行氣球并夢(mèng)想,我們會(huì)認(rèn)為一旦這些氦氣進(jìn)入大氣層,它們將永遠(yuǎn)從地球上消失嗎?我們要放棄這個(gè)想法嗎?

 

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