7440-59-7
中文名稱
氦氣
英文名稱
HELIUM
CAS
7440-59-7
EINECS 編號
231-168-5
分子式
He
MDL 編號
MFCD00011031
分子量
4
MOL 文件
7440-59-7.mol
更新日期
2024/12/16 13:30:17
7440-59-7 結(jié)構(gòu)式
基本信息
中文別名
氦高純氦
氦氣
液氦
液氖
氦氣
英文別名
HELIUMHYDROGEN AND HELIUM
HYDROGEN-HELIUM
LEAK DETECTION STANDARD LD-3
atomichelium
He
helium,compressed
Helium,highpurity
Helium-4
heliumgas
o-Helium
p-helium
HELIUM, PRESSURE TIN WITH 1 L
HELIUM, 99.995+%
HELIUM 10 G (IN LECTURE BOTTLE)
Primarily commercial liquefaction plants
HELIUMIONS
Helium, 99.9999% , excluding Ne), Ne 4-20ppm
helium, liquid
Helium(4He)
所屬類別
無機化工：氫、氮、氧等工業(yè)氣體 所屬類別一
食品添加劑: 充氣劑和各種氣體 所屬類別二
無機化工產(chǎn)品: 氣體物理化學性質(zhì)
外觀性質(zhì)無色無臭的惰性氣體。
外觀性狀無色、無味、無臭，常溫下為氣態(tài)的惰性氣味。
溶解性不溶于水、乙醇。
熔點-272.2 °C(lit.)
沸點-268.934 °C(lit.)
密度0.1785（0℃）
蒸氣密度0.14 (vs air)
溶解度slightly soluble in H2O; insoluble in ethanol
形態(tài)gas
顏色無色
氣味 (Odor)at 100.00?%. odorless
水溶解性8.61mL/1000g H2O (101.32kPa, 0°C) [KIR78]; Henry’s law constants, k×10?4: 9.856 (104°C), 6.739 (149.4°C), 2.524 (250.6°C), 1.796 (275.1°C) [POT78]
Merck13,4645
Dielectric constant1.0（-269℃）
穩(wěn)定性穩(wěn)定的;極不容易發(fā)生反應。
LogP0.280
CAS 數(shù)據(jù)庫7440-59-7(CAS DataBase Reference)
EPA化學物質(zhì)信息Helium (7440-59-7)
應用領域
用途一
用作充填氣體用途二
用于填充氣球、溫度計、電子管、潛水服、原子反應堆和加速器等用途三
加工助劑。用途四
可用于低溫冷源和超導技術。也可用作高真空裝置、原子核反應堆、宇宙飛船等的檢漏劑及鎂、鋯、鋁、鈦等金屬焊接的保護氣。在火箭、宇宙飛船中用作輸送液氫、液氧等液體推進劑的加壓氣體。還用作原子反應堆的清洗劑、氣體色譜分析的載氣、氣球充氣、電弧焊用保護氣、潛水用混合氣和氣體溫度計的填充氣。參考質(zhì)量標準二
FAO/WHO，1999▼
▲
含量(體積)
≥99.0%
空氣(體積；見含量分析)
≤1.0%
一氧化碳(體積；見“18002，氮”)
≤10μl/L
氣味
正常
參考質(zhì)量標準一
工業(yè)氦氣GB/T 4844.1-1995▼
▲
純度/%(V/V)
雜質(zhì)含量
Ne(H2)O2(Ar)N2CH4
H2O露點℃
≥99.5
≤
1
-43
純氦GB/T4844.2-1995
▼
▲
純度/%(V/V)
雜質(zhì)含量
Ne
H2
O2(Ar)
N2
CO
CO2
CH4
H2O
≥99.995
ppm(V/V)≤
40
7
5
25
1
1
1
20
高純氦GB/T 4844.3-1995
▼
▲
純度/%(V/V)
雜質(zhì)含量
Ne
H2
O2(Ar)
N2
CO
CO2
CH4
H2O
≥99.999
ppm(V/V)≤
4
1
1
2
0.5
0.5
0.5
3
制備方法
方法一
天然氣體經(jīng)預處理凈化得粗氦，再經(jīng)液化精制而得。方法二
冷凝法天然氣提氦在工業(yè)上采用冷凝法，該法工藝包括天然氣的預處理凈化、粗氦制取及氦的精制等工序，制得99.99%的純氦氣?？辗址?一般采用分凝法，從空氣裝置中提取粗氦、氖混合氣，由粗氦、氖混合氣制純氦、氖混合氣，經(jīng)分離及純化，制得99.99％的純氦氣。氫液化法 工業(yè)上采用氫液化法從合成氨尾氣中提氦。該法工藝是低溫吸附清除氮、精餾得到粗氦，加氧催化除氫及氦的純化，制得99.99%的純氦氣。
高純氦制法將99.99％的純氦進一步用活性炭吸附純化制得99．9999％的高純氦氣。
常見問題列表
氣體元素
氦氣是一種氣體元素，屬惰性元素，無色無臭，可用來填充燈泡和霓虹燈管等。氦氣深藏于地殼深處，一旦被開采出來，就會像氦氣球一樣飄散到天空，進入宇宙空間。
氦氣在地球大氣層中所占的比例只有幾百萬分之一，目前人類主要的氦氣來源就是開采石油和天然氣的時候。
氦氣的作用實在是太多了，我們看到的可以往天上飄的氣球，里面就充滿了氦氣。我們到超市買東西，營業(yè)員掃碼用的機器就是氦氖激光器，此外氦氣十分不活躍，它的沸點是零下268.9攝氏度，與人類所說的絕對零度只有一點點距離，所以氦氣在低溫領域有巨大的應用價值?？茖W家正在研究的大型強子對撞機，目前只有將電纜浸泡在液氦里，才能在超低溫情況下具備超導屬性。
氦氣資源屬于不可再生的資源，用一點就少一點。我們每開采一點氦氣，它就會找機會跑出大氣層。雖然氦氣在宇宙中非常常見，但是由于地球的特殊性質(zhì)，導致地球本身是存不住氦氣的，這不得不說是一個遺憾。
現(xiàn)如今，中國已經(jīng)是世界上最大的氦氣進口國之一，每年有80%以上的氦氣都需要從國外進口。而美國、卡塔爾等油氣資源豐富的國家，是主要的氦氣生產(chǎn)國。美國已經(jīng)將氦氣作為一種重要的戰(zhàn)略儲備，其地位不亞于中國的稀土，美國現(xiàn)在的氦氣儲備已經(jīng)達到了10億立方米，而全世界每年對氦氣的消耗是2億立方米。
雖然世界各國的油氣開采都在進一步發(fā)展，但氦氣的產(chǎn)量還是遠遠趕不上需求量的增加。
理化性質(zhì)
氦氣，英文名為Helium，化學符號是He，它的原子序數(shù)是2，是一種無色的惰性氣體，放電時發(fā)深黃色的光。在常溫下，它是一種極輕的無色、無臭、無味的單原子氣體。1908年7月10日，荷蘭物理學家昂尼斯首次液化了氦氣。氦氣是所有氣體中最難液化的，是唯一不能在標準的大氣壓下固化的物質(zhì)。氦的化學性質(zhì)是非常不活潑的，一般狀態(tài)下很難和其他物質(zhì)發(fā)生反應。氦是宇宙中第二最豐富的元素，在銀河系占24%。應用領域
氦氣廣泛應用于軍工、科研、石化、制冷、醫(yī)療、半導體、管道檢漏、超導實驗、金屬制造、深海潛水、高精度焊接、光電子產(chǎn)品生產(chǎn)等。1、低溫冷源：利用液氦的-268.9℃的低沸點，液氦可以用于超低溫冷卻。而超低溫冷卻技術在超導技術等領域有較廣泛的應用，超導材料需要在低溫（100K左右）中才能表現(xiàn)出超導特性，大多數(shù)情況下只有液氦能比較簡便地實現(xiàn)這樣的極低溫。超導技術在交通行業(yè)的磁懸浮列車，醫(yī)療領域的核磁共振成像設備都有較大的應用。
2、氣球充氣：由于氦氣密度遠小于空氣（空氣的密度為1.29kg/m3，氦氣的密度為0.1786kg/m3），而且化學性質(zhì)極不活潑，較氫氣安全（氫氣可以在空氣中燃燒，可能會引起爆炸），氦氣常用于飛船或廣告氣球中的充入氣體。
3、檢驗分析：儀器分析中常用的核磁共振分析儀的超導磁體需要利用液氦降溫，氣相色譜分析中氦氣常作為載氣，利用氦氣滲透性好、不可燃的特點，氦氣還應用于真空檢漏，如氦質(zhì)譜檢漏儀等。
4、保護氣：利用氦氣不活潑的化學性質(zhì)，氦氣常用于鎂、鋯、鋁、鈦等金屬焊接的保護氣。
5、半導體行業(yè)：半導體行業(yè)必須用到氦氣，中芯國際目前上新芯片項目，氦氣需求量為200標方每小時，氦氣密度是0.12491千克/標方，一年按照8000小時算，就需要200噸，我們自己的產(chǎn)量不夠十分之一，只能靠進口。
6、其他方面：氦氣可用作高真空裝置、原子核反應堆在火箭、宇宙飛船上用作輸送液氫、液氧等液體推進劑的加壓氣體。氦氣還用作原子反應堆的清洗劑，在海洋開發(fā)領域的呼吸用混合氣體中，氣體溫度計的填充氣等。
水中溶解度(g/100ml)
每100毫升水中的溶解克數(shù):0.6g/20℃
鑒別試驗
火焰試驗 將燃燒木片放人盛滿氦氣的直立試管中，應即熄滅。
氣相色譜試驗見含量分析。
含量分析
按氣相色譜法測定。條件：柱為不銹鋼柱，長6m，內(nèi)徑4mm。充填料為PoraPak Q，或類似品。載氣為氦[99.99%(V/V)]，流量40ml/min。用環(huán)線進樣器。檢測器為熱電導檢測器。柱溫為60℃。檢測器溫度130℃。操作：將標本氦經(jīng)氣體進樣閥送入氣相色譜儀。選擇GC的操作條件，使標準峰信號相當于不低于滿刻度讀數(shù)的70%，這樣可使氮和氧完全從氦中分出(氮和氧彼此可能無法分清)。由供試樣本所得的峰響應值所顯示的滯留時間，應與由空氣一氦檢定標準樣本(由工業(yè)級氦中混入1.0%空氣，由廠商提供)所得的峰響應相當，并表示出不超過1.0%的空氣量(體積)，而He的含量應不低于99.0%(體積)。
毒性
GRAS(FDA，§184.1355，2000)。毒性
氦氣本身無毒，高濃度時有窒息作用。液體氦與皮膚接觸，能引起嚴重凍傷。失火時，可用水和各種滅火器撲救。
使用限量
不作限制性規(guī)定(FDA，§184.1355，2000)，GMP