氦气(He)元素周期表中0族元素中的稀有气体,原子量4.003g/mol,是无色、无味的惰性气体。氦气是所有气体中最难液化的气体,其临界温度-267.9℃ ,临界压力约0.225MPa(2.25atm)。熔点-272.2℃(约2.6MPa)。沸点-268.9℃。氦气是某些放射性元素分裂时的产物,α-质点就是氦的原子核。氦气十分不活泼,它不能燃烧,也不能助燃。只能用于填充气球、温度计、电子管、潜水服等。也可用于原子反应堆和加速器、激光器、火箭、以及在冶炼和焊接时作为特殊金属材料的保护性气体。液体氦气主要用于获得接近绝对零度(-273℃)的低温用以制造超导设备。氦气可通过空分法、冷凝法、氢液化法等方法获得。[2][3] 发现历史
1868年,P.勒J.C.詹森和N.洛克耶在太阳色球层中观察到一条黄色的亮线,且与任何已知地球物质均不同,所以应该是一种新元素,N.洛克耶将它命名为“氦”。经过进一步比较显示,在色球层中存在的某些其他特定光谱线总是伴随着该黄线,表明可能是氦的特征光谱。[4] 科学家不仅在太阳中观察到氦的光谱,而且在许多星星中观察到了氦的光谱;在一些类型的星星中,现在已知为氦星,氦的光谱占主导。直到1895年才发现地球上存在氦的证据。瑞利勋爵和W.拉姆塞爵士在大气中发现氩[yà]气后不久,有人便开始对各种矿物进行搜索以探究氩气是否可从矿物源中获得。1895年,迈耶斯在《自然》杂志发表了一篇文章,其中对美国地质调查局的希勒布兰德于1891年获得的结果表示了极大兴趣。在对许多含铀[yóu]矿物的详细分析中,希勒布兰德发现矿物溶液释放相当量的气体。当时他认为该气体可能为氮气,尽管也注意到与普通氮气相比这种气体表现一些特别性,尤其是克利维特铅青铜矿物在加热或溶解时释放出大量的气体。W.拉姆塞采 购了一些该矿物以检验该气体是不是氩气。他将从克利维特铅青铜矿物释放的气体引人到真空管中后观察到了与氩气完全不同的光谱。N.洛克耶91对光谱进行仔细研究后发现,该光谱与他之前在太阳中发现的新元素氦的光谱完全相同。氦气为轻分子量气体,密度是氢气的两倍,除了氢外,氦原子比其他任何已知元素的原子都轻。与氩 气一样,氦气不会与任何其他物质结合,因而必定归类为W.拉姆塞在大气中发现的化学情性气体一族。通过测量充满氦气的管中的声速计算出氦的两个比热容之比为1.66,双原子气体比如氢气和氧气该比值为1.41,这表明氦为单原子气体,即氦分子仅含一个原子,氦原子就是氦分子。[5] 物质结构