折叠编辑本段基本简介
折叠编辑本段基本信息
英文名 helium
EINECS号 275-187-7[1]
化学式 He
属于稀有气体单质。
由氦原子聚合而成
分子量4.003
气体密度0.1786g/L（0°C、1atm）
液态密度 125.2g/L（4.2K、100.312kPa）
比重 0.14（空气=1）
沸点 4.3K（1atm）
熔点1.0K（26atm）
临界温度5.3K
临界压力 0.228MPa
蒸发热 5.50cal/g、20.4kJ/kg（沸点）
液态与气态的体积比 699（0℃、1atm、以液态体积为1?）
无色、无味、无臭常温下为气态的惰性气体。临界温度最低，是最难液化的气体。极不活泼，不能燃烧也不助燃。进行低压放电时显深黄色。氦具有特殊的物理性质，在绝对零度时在其蒸气压下，氦不会固化。氦气化学性能稳定一般不生成化合物，在低压放电管中受激发可形成He +2 、HeH等离子及分子。在特定条件下和某些金属可形成化合物。
折叠编辑本段理化性质
折叠物理性质
高纯氦气是单原子稀有气体分子，是一种无色、无味、无毒的不燃烧的储存于气瓶中的高压气体，常温下为气态的惰性气体。压力通常有15MPa，气体密度0.1786g/L（0°C、1atm），液态密度0.1250kg/・（沸点）。临界温度最低,是最难液化的气体,极不活泼,不能燃烧,也不助燃。进行低压放电时显深黄色。氦具有特殊的物理性质,在绝对零度时,在其蒸气压下,氦不会固化。[1]
高纯氦气在不同环境中有些其他特有的物理性质见下列表：
分子量： 4.0026
熔点(2555kPa)： -272.1℃
沸点(101.325kPa)： -268.94℃
液体密度(4.20K，100.312kPa)： 125.2kg/m
气体密度(0℃，101.325kPa)： -0.1785kg/m
相对密度(气体，0℃，101.325kPa)： 0.138
比容(21.1℃，101.325kPa)： 6.0304m/kg[2]气液容积比(15℃，100kPa)： 748L/L
临界温度： -268.0℃
临界压力： 229kPa
临界密度： 69.3kg/m
熔化热(1.2K，2555kPa)： 0.0836kJ/kg
气化热(-268.926℃，101.325kPa)： 20.42kJ/kg
比热容(气体，25℃，101.325kPa)： Cp=5238.3J/(kg·K) Cv=3213.7J/(kg·K)
比热比(气体，25℃，101.325kPa)： Cp/Cv=1.63
蒸气压(0.5K)： 0.0000022kPa (2.0K)： 3.17kPa (5.0K)： 197.1kPa
粘度(0℃，101.325kPa)： 0.01864mPa·S (液体，3.0K)： 0.0033mPa·S
表面张力(4.2K)： 0.096mN/m
导热系数(0℃，101.325kPa)： 0.1426W/(m·K) (液体，2.4K)： 0.01883W/(m·K)
折射率(气体，0℃，101.325kPa)： 1.000035
折叠化学性质
氦是单原子气体，化学性质不活泼。通常条件下不与其它元素和化合物反应。[2]
折叠编辑本段应用领域
氦气广泛应用于军工、科研、石化、制冷、医疗、半导体、管道检漏、超导实验、金属制造、深海潜水、高精度焊接、光电子产品生产等。
1、低温冷源：利用液氦的-268.9℃的低沸点，液氦可以用于超低温冷却。而超低温冷却技术在超导技术等领域有较广泛的应用，超导材料需要在低温（100K左右）中才能表现出超导特性，大多数情况下只有液氦能比较简便地实现这样的极低温。超导技术在交通行业的磁悬浮列车，医疗领域的核磁共振成像设备都有较大的应用。
2、气球充气：由于氦气密度远小于空气（空气的密度为1.29kg/m3，氦气的密度为0.1786kg/m3），而且化学性质极不活泼，较氢气安全（氢气可以在空气中燃烧，可能会引起爆炸），氦气常用于飞船或广告气球中的充入气体。
3、检验分析：仪器分析中常用的核磁共振分析仪的超导磁体需要利用液氦降温，气相色谱分析中氦气常作为载气，利用氦气渗透性好、不可燃的特点，氦气还应用于真空检漏，如氦质谱检漏仪等。
4、保护气：利用氦气不活泼的化学性质，氦气常用于镁、锆、铝、钛等金属焊接的保护气。
6、其他方面：氦气可用作高真空装置、原子核反应堆在火箭、宇宙飞船上用作输送液氢、液氧等液体推进剂的加压气体。氦气还用作原子反应堆的清洗剂，在海洋开发领域的呼吸用混合气体中，气体温度计的填充气等。
折叠编辑本段基本用途
利用其－268.9℃的低沸点，液氦可以用于超低温冷却。在悬浮列车等领域中广受关注的超导体应用中，氦气是不可或缺的。此外，由于化学性质不活泼和轻于空气等特征，氦气常用于飞船或广告气球中的充入气体，这一用途也是众所周知的。在海洋开发领域的呼吸用混合气体中，以及医疗领域的核磁共振成像设备的超导电磁体冷却的用途中，氦气都得到广泛的应用：军工、科研、石化、制冷、医疗、半导体、管道检漏、超导实验、金属制造、深海潜水、高精度焊接、光电子产品生产等。可用于低温冷源和超导技术。也可用作高真空装置、原子核反应堆、宇宙飞船等的检漏剂及镁、锆、铝、钛等金属焊接的保护气。在火箭、宇宙飞船上用作输送液氢、液氧等液体推进剂的加压气体。还用作原子反应堆的清洗剂、气体色谱分析分析的载气、气球充气、电弧焊用保护气、潜水用混合气和气体温度计的填充气。另外由于氦气渗透性好、不可燃的特点，它还应用于真空检漏行业，如氦质谱检漏仪等。
折叠编辑本段制备方法
折叠编辑本段注意事项
折叠编辑本段国内现状
氦气是国防军工和高科技产业发展不可或缺的稀有战略性物资之一。含氦天然气迄今仍是工业化生产氦气的唯一来源。我国氦气资源相当贫乏，含量很低，提取难度大，成本高。因此，在保护有限氦气资源的同时，研究开发先进的天然气提氦技术对于提高氦气生产的经济性、保障国家用氦安全和促进我国天然气提氦工业的发展具有重要意义。通过对提氦技术的分析介绍，低温冷凝法较为成熟，但能耗、成本较高；吸附法、吸收法和膜渗透法等其他提氦技术各具特点，但限于适用条件尚不能规模化工业应用。随着新材料、新技术的发展，天然气提氦技术不断改进创新，吸附法、膜渗透法等提氦工艺发展迅速，联产法、联合法工艺有着良好的应用前景，这些都为促进天然气提氦技术的发展提供了新的思路。
折叠编辑本段氦气纯度
折叠工业氦
项目名称指标
氦气纯度：≥99%
氖（氢）、氧（氩）、氮、甲烷总含量，%≤1
水分含量，露点，≤-43℃
折叠纯氦
项目名称指标
优等品一等品合格品
氦气纯度，%≥99.99599.99399.99
氖含量，ppm≤152540
氢含量，ppm≤357
氧（氩）含量，ppm≤355
氮含量，ppm≤101725
一氧化碳，ppm≤111
二氧化碳，ppm≤111
甲烷量，ppm≤111
水分含量，ppm≤101520
折叠高纯氦气
氦气纯度>99.999%，
杂质含量（ppm）：
O2≤0.5，
N2≤1.0，
CO≤0.5，
CO2≤0.5，
CH4≤0.5，
H2O≤0.5，
Ne≤8.0；
折叠超纯氦气
氦气纯度>99.9999%，
杂质含量（ppm）：
N2≤0.5，
O2≤0.5，
Ne≤0.5，
CO≤0.1，
CO2≤0.1，
THC≤0.1，
H2O≤0.2；