物理性質
臨界溫度最低,是最難液化的氣體,極不活潑,不能燃燒,也不助燃。進行低壓放電時顯深黃色。氦具有特殊的物理性質,在絕對零度時,在其蒸氣壓下,氦不會固化。
高純氦氣在不同環境中有些其他特有的物理性質見下列表:
液體密度(4.20K,100.312kPa): 125.2kg/m
氣體密度(0℃,101.325kPa): 0.1785kg/m
相對密度(氣體,0℃,101.325kPa): 0.138
比容(21.1℃,101.325kPa): 6.0304m/kg 氣液容積比(15℃,100kPa): 748L/L
臨界溫度: -268.0℃
臨界壓力: 229kPa
臨界密度: 69.3kg/m
熔化熱(1.2K,2555kPa): 0.0836kJ/kg
氣化熱(-268.926℃,101.325kPa): 20.42kJ/kg
比熱容(氣體,25℃,101.325kPa): Cp=5238.3J/(kg·K) Cv=3213.7J/(kg·K)
比熱比(氣體,25℃,101.325kPa): Cp/Cv=1.63
蒸氣壓(0.5K): 0.0000022kPa (2.0K): 3.17kPa (5.0K): 197.1kPa
粘度(0℃,101.325kPa): 0.01864mPa·S (液體,3.0K): 0.0033mPa·S
表面張力(4.2K): 0.096mN/m
導熱係數(0℃,101.325kPa): 0.1426W/(m·K) (液體,2.4K): 0.01883W/(m·K)
折射率(氣體,0℃,101.325kPa): 1.000035
化學性質
高純氦氣穩定,一般不生成化合物,在低壓放電管中受激發可形成He +2 、HeH等離子及分子。在特定條件下和某些金屬可形成化合物。
質量標準
國家標準工業氦氣GB/T 4844.1—1995
產品 名稱 | 執行標準 | 技術標準 | ||||||
純度 (V/V)≥ | 氖含量 ppm ≤ | 氫含量 ppm ≤ | 氧(氬)含量 ppm ≤ | 氮含量 ppm ≤ | CO+CO 2 +CH 4 ppm ≤ | 水份含量 ppm ≤ | ||
高純氦 | GB/T5829-95 | 99.999 | 2 | 0.5 | 1 | 1 | 0.4 | 2 |
高純氦成分
高純氦( GB/T4844.3-1995) | |||
項目名稱 | 指標 | ||
優等品 | 一等品 | 合格品 | |
氦氣純度,% ≥ | 99.9996 | 99.9993 | 99.999 |
氖含量,ppm ≤ | 1 | 2 | 4 |
氫含量,ppm ≤ | 0.1 | 0.5 | 1 |
氧(氬)含量,ppm ≤ | 0.5 | 1 | 1 |
氮含量,ppm ≤ | 1 | 1 | 2 |
一氧化碳,ppm ≤ | 0.1 | 0.2 | 0.5 |
二氧化碳,ppm ≤ | 0.2 | 0.2 | 0.5 |
甲烷量,ppm ≤ | 0.1 | 0.2 | 0.5 |
水分含量,ppm ≤ | 1 | 2 | 3 |
套用領域
由於化學性質不活潑和輕於空氣等特徵,氦氣常用於飛船或廣告氣球中的充入氣體,這一用途也是眾所周知的。在海洋開發領域的呼吸用混合氣體中,以及醫療領域的核磁共振成像設備的超導電磁體冷卻的用途中,氦氣都得到廣泛的套用:軍工、科研、石化、製冷、醫療、半導體、管道檢漏、超導實驗、金屬製造、深海潛水、高精度焊接、光電子產品生產等。
注意事項
高純氦氣在使用時套用YQY-12或152IN-125等減壓器減壓後使用,使用前套用肥皂水檢漏氣體管道,確保氣體管道不漏氣。
確保氦氣不泄露、工作場所保持通風,當氦氣含量增加導致氧氣含量低於19.5%時,患者先出現呼吸加快、注意力不集中、共濟失調;繼之出現疲倦無力、煩躁不安、噁心、嘔吐、昏迷、抽搐,以致死亡。
包裝的氣瓶上均有使用的年限,凡到期的氣瓶必須送往有部門進行安全檢驗,方能繼續使用。
每瓶氦氣在使用到尾氣時,應保留瓶內余壓在0.5MPa,最小不得低於0.25MPa余壓,應將瓶閥關閉,以保證氣體質量和使用安全。
瓶裝氦氣在運輸儲存、使用時都應分類堆放,不準靠近明火和熱源,應做到勿近火、勿沾油臘、勿爆曬、勿重拋、勿撞擊,嚴禁在氣瓶身上進行引弧或電弧,嚴禁野蠻裝卸,短距離移動氦氣鋼瓶應使用鋼瓶專用手推車,長距離移動鋼瓶套用危險品運輸車輛運輸。
液氦的溫度為-268.9℃,與皮膚接觸能引起嚴重凍傷。