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凝聚态物理学|元素
氦气，英文名为Helium，符号为He，无色无味，不可燃气体，空气中的含量约为百万分之5.2。化学性质不活泼，通常状态下不与其它元素或化合物结合。1908年7月10日，荷兰物理学家昂尼斯首次液化了氦气。
氦气变声00:01:41
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基本信息中文名称
氦气
化学式
He
CAS登录号
275-187-7
外观
无色
蒸发热
20.4kJ/kg(沸点)
熔点
1.0K(0.26MPa)
临界温度
5.19K
分子量
4.003
含量
空气中的含量约为百万分之5.2
英文名
Helium
沸点
4.3K(0.1MPa)
临界压力
0.228MPa
密度
0.1786g/L(0°C、0.1MPa)
类型
稀有气体单质
水溶性
难溶于水
安全性描述
不可燃气体
目录
1基本简介
2基本信息
3理化性质
4应用领域
5基本用途
6制备方法
7注意事项
8国内现状
9氦气纯度
折叠编辑本段基本简介氦（旧译作氜）是一种化学元素，它的化学符号是He，它的原子序数是2，是一种无色的惰性气体，放电时发深黄色的光。在常温下，它是一种极轻的无色、无臭、无味的单原子气体。氦气是所有气体中最难液化的，是唯一不能在标准大气压下固化的物质。氦的化学性质非常不活泼，一般状态下很难和其他物质发生反应。氦是宇宙中第二最丰富的元素，在银河系占24％。
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）
氦元素
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、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。
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