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本帖最后由 面壁深功 于 2024-7-14 06:12 編輯
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5 j4 `4 l! x* m( o4 E. _, h% N4 b機(jī)憶械新欄目簡(jiǎn)介:原聲播放自然,回眸歷史經(jīng)典,展望機(jī)械未來(lái)
) a1 K. A: m# ?; s; \! `今天分享的是:氦氣
" n/ y& N& Q* g: U一、氦
# d7 V j2 q5 Z" M9 e6 P( D1、氦在元素周期表中的位置:周期:第一周期 0族(也被稱為稀有氣體或惰性氣體族)( \6 ^- U& ]; ^% v
2、二氦的 原子序數(shù):2,這意味著氦原子核內(nèi)有2個(gè)質(zhì)子。相對(duì)原子質(zhì)量:大約為4。- i$ I% p" M) \/ d. @1 [! f/ @% r
3、物理狀態(tài):在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,氦氣是無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭的氣體,而且它可是唯一一個(gè)在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下無(wú)法固化的元素哦!
7 y# p s$ x' d" V& W. w* S4、氦的化學(xué)性質(zhì):就像周期表中其他0族元素一樣,氦的化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定,因?yàn)樗挥幸粚与娮託ぃ疫@層殼上的兩個(gè)電子已經(jīng)填滿了所有可用的軌道,形成了穩(wěn)定的電子構(gòu)型。所以,氦很難與其他元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng),這也是為什么它被稱為惰性氣體的原因。
' h& { T4 O: B7 L i( i6 A二、氦的來(lái)源:雖然地球上的氦氣含量相對(duì)較少,但我們可以通過(guò)分離空氣中的稀有氣體來(lái)獲取它。此外,氦氣也是天然氣開采和加工的副產(chǎn)品之一。4 X& N) Z1 r5 X; d
三、應(yīng)用:氦氣的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。在科研領(lǐng)域,它常被用作超低溫冷凍劑、光譜儀的載氣以及核磁共振成像的冷卻劑等。在工業(yè)上,氦氣則被廣泛用于焊接、切割和金屬熱處理等過(guò)程中的保護(hù)氣體。此外,氦氣還是制作氣球和飛艇的理想浮升氣體哦!6 z( I2 Z8 ^1 v/ @! z8 }
四、氦的特性引發(fā)我們的創(chuàng)新點(diǎn)& A! A# H* {$ {8 M+ E
1、由于氦氣的密度比空氣小很多,所以當(dāng)我們吸入氦氣后,說(shuō)話的聲音會(huì)變得非常高亢和有趣!這是因?yàn)楹飧淖兞宋覀兟晭У恼駝?dòng)頻率。不過(guò)要注意,雖然這個(gè)實(shí)驗(yàn)很有趣,但長(zhǎng)時(shí)間吸入純氦氣可能會(huì)對(duì)我們的身體造成不良影響!: G) ^. X' d: c, ^; Q c$ C4 F
2、氦氣在太空探索中的應(yīng)用廣泛:在太空探索中,氦氣扮演著重要角色。例如,在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)中,氦氣常被用作增壓氣體,幫助將燃料和氧化劑推送到燃燒室中。此外,氦氣還因其低沸點(diǎn)和高熱導(dǎo)率而被用于太空探測(cè)器的冷卻系統(tǒng),確保設(shè)備在極端溫度條件下仍能正常工作。$ z; E, f' L; V K. m
3、氦氣的稀缺性與珍貴性:雖然氦氣在宇宙中含量豐富,但在地球上卻是一種相對(duì)稀缺的資源。由于氦氣的提取和純化過(guò)程復(fù)雜且成本高昂,導(dǎo)致其在市場(chǎng)上的價(jià)格較高。因此,氦氣被視為一種珍貴的資源,在多個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。
' M& s2 J& N# E4、氦氣球:在早期的航空史上,氦氣球可是扮演了重要角色呢!在氫氣球因安全問(wèn)題(易燃易爆)而備受限制時(shí),氦氣球因其安全性而備受青睞。特別是在19世紀(jì)末和20世紀(jì)初,許多探險(xiǎn)家和科學(xué)家都乘坐氦氣球進(jìn)行了高空探險(xiǎn)和氣象觀測(cè),為人類的航空事業(yè)做出了貢獻(xiàn)。
9 _; \+ G: M2 n/ g5、氦氣在醫(yī)療領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用:你可能不知道,氦氣在醫(yī)療領(lǐng)域也有著獨(dú)特的創(chuàng)新應(yīng)用。近年來(lái),科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)氦氣具有抗炎、抗氧化等生物活性,可以用于治療一些炎癥性疾病和氧化應(yīng)激相關(guān)疾病。此外,氦氣還被用于磁共振成像(MRI)中的超極化氣體技術(shù),通過(guò)提高圖像的清晰度和靈敏度來(lái)幫助醫(yī)生更準(zhǔn)確地診斷疾病。
) Y w/ l+ q& E' n6、氦氣與超導(dǎo)體的奇妙聯(lián)系:在超導(dǎo)體的研究中,氦氣常被用作冷卻劑來(lái)降低超導(dǎo)體的溫度,使其進(jìn)入超導(dǎo)狀態(tài)。超導(dǎo)狀態(tài)是一種特殊的物理狀態(tài),在這種狀態(tài)下電阻為零且電流可以無(wú)損耗地流動(dòng)。因此,超導(dǎo)體在電力輸送、磁懸浮列車等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。而氦氣作為冷卻劑在其中起到了至關(guān)重要的作用。" y3 J6 y! U* Z+ H: l b9 r9 W
' s% V2 m+ o( F" }( X# i可以想象,作為機(jī)械設(shè)計(jì)人員,深度接近氦氣,絕對(duì)會(huì)給您的設(shè)計(jì)創(chuàng)新帶來(lái)更多的智慧。
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