超純氦應用更科學安全的氣體供應 中原海高純氮氣

我們為何需要氦氣

氦原子核質量只有4，僅由兩個質子和兩個中子構成，是一種非常穩定的元素。氦重要的特性包括：極難發生化學反應、不具有性、不可燃燒、無毒，關鍵的一點是，它的沸點低至4.2開爾文，即零下268攝氏度，十分接近宇宙中的溫度下限——零度。其它元素在該溫度下都不可能保持液體狀態。由于氦在血液中的溶解度很低，因此可以加到氧氣中防止減壓病，作為潛水員的呼吸用氣體，或用于治了氣喘和窒息。氦氣是目種具有這些特性、且能夠為我們所用的的物質。

裝滿惰性氣體的玻璃管受到高強度電流激發，會發出不同顏色和強度的光線。圖中從左至右分別為氦氣、氙氣。

氦的價格相對來說并不貴。很多工業應用根本找不到更合適的替代品。對航天、科技、高科技制造業、火箭引擎測試、焊接、商業潛水、粒子磁鐵、光纖、半導體芯片而言，氦氣的作用都不可或缺。

然而，氦氣重要的用途還當屬醫學成像，尤其是磁共振成像技術（MRI），以及利用高強度磁場的技術（NMR）。若不是因為氦氣沸點極低，這些技術都不可能誕生。

氦合氫離子，化學式為HeH?，是一個帶正電的離子。它發現于1925年，通過質子和氦原子在氣相中反應制得。它是已知強的酸，質子親和能為177.8 kJ/mol。這種離子也被稱為氦氫分子離子。有人認為，這種物質可以存在于自然星際物質中。這是簡單的異核離子，可以與同核的氫分子離子H?相比較。與H?不同的是，它有一個鍵偶極矩，使它更容易表現出光譜特征。HeH?不能在凝聚相中制備，因為這會使它與任何陰離子、分子、原子發生作用。但是，可以用蓋斯定律預測它在水溶液中的酸性。電離過程-360 kJ/mol的自由能變化相當于pKa為-63。氦是所有元素中最不活潑的元素，極難形成化合物，這是因為氦的原子核到電子層距離很小，并且達到了穩定結構。HeH價鍵的長度是0.772?。其他氦氫離子已經知道或者在理論上研究。HeH?，已經被微波光譜觀測到，科學家計算出它的親和能為6 kcal/mol，而HeH?為0.1 kcal/mol。

氮氣在大氣中含量雖多于氧氣，但是由于它的性質不活潑，所以人們是在認識氧氣之后才認識氮氣的，不過它的發現卻早于氧氣。

1755年英國化學家布拉克（Black,J.1728-1799）發現碳酸氣之后不久，發現木炭在玻璃罩內燃燒后所生成的碳酸氣，即使用苛k性鉀溶液吸收后仍然有較大量的空氣剩下來。

后來他的學生D·盧瑟福繼續用動物做實驗，把老鼠放進封閉的玻璃罩里直至其死后，發現玻璃罩中空氣體積減少1/10；若將剩余的氣體再用苛k性鉀溶液吸收，則會繼續減少1/11的體積。

D·盧瑟福發現老鼠不能生存的空氣里燃燒蠟燭，仍然可以見到微弱的燭光；待蠟燭熄滅后，往其中放入少量的磷，磷仍能燃燒一會，對除掉空氣中的助燃氣來說，效果是好的。

把磷燃燒后剩余的氣體進行研究，D·盧瑟福發現這氣體不能維持生命，具有滅火性質，也不溶于苛k性鉀溶液，因此命名為“濁氣”或“毒氣”。

在同一年，普利斯特里作類似的燃燒實驗，發現使1/5的空氣變為碳酸氣，用石灰水吸收后的氣體不助燃也不助呼吸，由于他同D·盧瑟福都是深信燃素學說的，因此他們把剩下來的氣體叫做“被燃素飽和了的空氣”。