氦气的发现

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150年前的1868年8月18日，发生日全食时，法国天文学家让桑在印度观测时，发现一条特殊的黄色谱线D3，这和早已知道的钠元素的D1和D2两条黄色谱线不同，英国天文学家洛克耶也独自观测到一些不能用地球上任何已知元素说明的亮线，他将该谱线归于一种新元素。并把它命名为“氦”，意为“太阳元素” 。氦是唯一不在地球上首先发现的素。

20多年后，拉姆塞证实了地球上也存在氦元素。1895年，美国地质学家希尔布兰德观察到钇铀矿放在硫酸中加热会产生一种不能自燃、也不能助燃的气体。他认为这种气体可能是氮气或氩气，但没有继续研究。拉姆塞知道这一实验后，用钇铀矿重复了这一实验，得到少量气体。在用光谱分析法检验该气体时，原以为能看到氩的谱线，却意外地发现一条黄线和几条微弱的其他颜色的亮线。拉姆塞把它与已知的谱线对照，没有一种同它相似。经过苦苦思索，终于想起27年前发现的太阳上的氦。氦的光谱正是黄线，如果这两条黄线能够重合，那么钇铀矿中放出的气体应是太阳元素氦了。拉姆塞十分谨慎，请当时英国最著名的光谱专家克鲁克斯帮助检验，证实拉姆塞所得的未知气体即为“太阳元素”气体。1895年3月，拉姆塞在《化学新闻》上首先发表了在地球上发现氦的简报，同年在英国化学年会上正式宣布这一发现。后来，人们在大气中、水中、天然气中、石油气中以及铀和外的矿石中，甚至在陨石中也发现了氦。1902年，德米特里·门捷列夫接受了氦和氩元素的发现，并这些稀有气体纳入他的元素排列之内，分类为第0族，而元素周期表即从该排列演变而来 。

在氦气发现150年之际，空气化工产品制作了一张氦气图，图中表明他的广泛用途。但是不得不遗憾的告诉大家，氦气是一种不可再生资源，而且当今在地球上已经开始缺乏，从2017年开始的氦气供应紧张局面就可以看到，由于氦气轻，很容易摆脱地球引力进入太空，而氦气因为性质稳定，又不能在地球上以化合物的形式存在，我们的氦气资源和石油，煤炭资源一样，再找到新的源头之前，会原来越少，但是值得注意的是，氦元素是宇宙中最丰富的元素之一，这中矛盾的存在始终让这种用途广泛但又稀缺的资源的使用过程产生忧虑。

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氦气是一种使用面广，高导热性不燃惰性气体，同时也是已知沸点最低的气体。因为氦气的这些特性，人们在多方面使用它。氦气的用途多种多样，纽瑞德特气小编就为大家具体介绍一下氦气的用途。 氦气的用途之航空航天：超纯氦气如6N氦气在火箭、宇宙飞船中用作输送液氢、液氧等液体推进剂的加压气体。在航空航天和飞机制造业从制造到飞行的整个过程中，太空飞行作业使用氦气净化氢气系统，地面和飞行流体系统将其用作增压剂。除此之外，氦气还用作气象和其他观测气球的升力源。

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氦气的用途之运输及运输设备：由于氦气是一直沸点最低的气体，导热性能异常优越，所以被广泛运用在散热器换热器、空调组件、燃料箱和变矩器等重要汽车部件的测试，以确保其符合质量规范。此外，氦气还可与氩气配合使用，越来越多地用于安全气囊的充气操作。氦气的用途之娱乐与装饰：氦气变声的表演大家应该都听说过，吸入氦气之后，因为氦气传播声音的速度差不多为空气的三倍， 人吸入有氦气体后，声音的频率会变得更高，令人可以模仿高音歌手， 也可以叫人说话尖声细气，就好像旧时代的卡通人物一样。但是氦气也是一种窒息性气体，在没有专业人员指导的情况下，很容易吸入过量氦气导致窒息，有丧命的危险！最近和氦气变声有关的新闻也很多，例如好莱坞老牌黑人演員摩根費里曼利用氦气变声的方法，3秒变身拥有了唐老鸭口音。再比如说前不久著名球星巴洛特利吸氦气后以极为搞笑的声调高喊利物浦。

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氦气的用途之医疗卫生：氦氖激光可以用来进行外科手术，也可以用来治疗弱视，也能用来活化血管进行保健。氦氖激光中的气体介质就是氖气和高纯氦气。此外由于氦气的低温超导性，它是作为磁共振和核磁共振超导磁体的理想冷冻气体，氦气可实现-451华氏度的深冷温度，有效获取内脏器官和组织的高分辨率图像。氦气的用途之电子科研：氦气在半导体、液晶面板和光纤线制造中起着重要作用，可实现零部件的快速冷却，从而提高生产率，还能控制热传递速率，以改善生产效率并减少缺陷；此外，氦气还可在生产过程中充当载运气体，高纯氦气用作气相色谱仪/气质联用仪等仪器的载气。

氦气的用途之焊接与金属加工：高纯氦气跟高纯氩气一起用作特殊焊接的保护气体。氦气在电弧温度条件下的惰性使其成为铝、不锈钢、铜和镁合金等高导热性材料焊接的理想气体，还可用作热处理过程中的淬火气体以及熔炉气体，提升零件耐性和质量。氦气的用途之潜水气体：深水潜水的氧气瓶中才必须填充氧气和氦气。氦气不容易发生深海麻痹现象，在深海潜水中氦气是用来代替氮气的。