proprietăți heliu, aplicare, pregătire
HELIUM, El (.... Lat heliu, de la helios greacă - Sun, T a fost descoperit pentru prima dată în spectrul solar * si heliu; n heliu; f heliu și Helio ....), - un element din grupa VIII a sistemului periodic Mendeleev ea se referă la un gaz inert, numărul atomic de 2, 4.0026 masa atomica. heliu natural este format din doi izotopi stabili de 3 El și 4 El. Deschis în 1868, franceză astronom J. Zhansenom si astronomul englez John. H. Lockyer cu studiul spectroscopică de protuberanță solară. Pe Pământ, heliu a fost izolat pentru prima dată în 1895 de fizicianul englez William Ramsay din cleveite mineral radioactiv.
proprietăți de heliu
În condiții normale, heliu - gaz este incolor și inodor. Densitate 0,178 kg / m 3 t fierbere - 268,93 ° C Heliu - singurul element care nu se solidifică în stare lichidă la presiune normală, indiferent cât de adânc și nici răcit. In 1938, fizicianul sovietic P. L. Kapitsa descoperit în 4 El belșug - abilitatea de a curge fără vâscozitate. Cea mai mică presiune necesară pentru transferul de heliu lichid într-o, de 2,5 MPa, t solid de topire - 272,1 ° C. Conductivitate termică (la 0 ° C) 2,1 • 10 -2 W / m • K. Molecula constă dintr-un singur atom de heliu, raza sa de 0,085 (netinny) la 0133 nm (Van der Waals) (0,85-1,33 E) în 1 litru de apă la 20 ° C se dizolvă aproximativ 8,8 ml de heliu compuși chimici stabile de heliu nu se obține.
Heliu în natură
Raportul dintre 3 El / 4 El în crusta de heliu radiogenică este n • 10 -8. în manta cu heliu (amestec de curat și radiogenică) (3 ± 1) • 10 -5. în heliu exterior 10 -3 -10 -4. în aerul atmosferic 1,4 • 10 -6. În izotop de heliu terestru predomină absolut 4 El. Cantitatea principală 4 A format cu dezintegrarea elementelor radioactive naturale (radioizotopilor uraniu. Actinouranium și toriu). Surse minore de 4 El și 3 El în litosferă. - reacții nucleare (neutroni divizare de litiu, etc.), dezintegrarea tritiu etc. In porțiuni antice crustă stabile predomină radiogenică 4 El 3 A / 4 A = = (2 ± 1 ) • 10 -8. Pentru crusta afectata tectonic (zone de rift defecte adânci, dispozitivele eruptive cu tectonomagmatic sau activitate seismică, și altele asemenea), caracterizat printr-o cantitate mai mare de 3 El 3 A / 4 A = n • 10 -5. Pentru alte raport structuri geologice de 3 A / 4 El în fluidele de zăcământ și gazele variază 10 -8 -10 -7. Variațiile în relațiile cu heliu izotop 3 El / 4 El în mantaua corticală si heliu este un indicator al fluidelor profunde moderne de comunicare cu mantaua. Având în vedere ușurinței, permeabilitate ridicată și inerției heliu majoritatea formatoare de roci minerale nu deține, și heliu migreaza spațiu roci porilor fracturat, dizolvarea lor în lichidele de umplere, uneori, departe de a fi să iasă din principalele zone ale educației.
Heliu - toate gazele de impurități obligatorii care formează grupuri separate, în crusta sau iese afară sub formă de fluxuri de gaze naturale. In general, heliu este amestec nesemnificativ al altor gaze; În cazuri rare, suma merge până la câteva% (în volum); concentrație maximă de heliu detectată în clustere subterane de gaz (8-10%), minele de uraniu de gaz (10-13%) și gazele vodorastvoronnyh (18-20%).
Obținerea de heliu
In industria de heliu metoda de răcire profundă obținută gaz bogat heliu (până la -190 ° C), o cantitate mică - în timpul funcționării instalațiilor de separare a aerului. Componentele principale de gaz, astfel, se condensează (prin congelare), iar concentratul rămas este purificat pe gel de hidrogen și neon. De asemenea, metode pentru a extrage heliu difuze dezvoltat.
Transportul și depozitarea de heliu - în recipiente vysokogermetizirovannyh. Heliul 1-2 th grade transportat de obicei în cilindri de oțel de diferite capacități, de multe ori până la 40 de litri, sub o presiune de până la 15 MPa. Repozitorii heliu satisfăcut în camerele de sare subterane, și heliu brut (circa 60% A și 40% N2) depozitate în structurile depletate de gaze în subteran. La distanțe lungi heliu este furnizat în formă lichidă și comprimată cu ajutorul unui vehicul special echipată și conductă (de exemplu, US).
Utilizarea de heliu
Utilizarea heliu se bazează pe proprietățile sale unice, cum ar fi inerției totale (sudarea într-o atmosferă de heliu, iar producerea cromatografiei ultrapură material semiconductor. Amestec aditiv la respirator și așa mai departe.), Permeabilitate ridicată (detectori de scurgere în aparatele de înaltă și joasă presiune). heliu - numai unul dintre elementele chimice, ceea ce face posibilă obținerea unor temperaturi extrem de scăzute necesare pentru toate tipurile de sisteme si instalatii supraconductoare (krioenergetika). heliu lichid - lichid de răcire pentru cercetare.