Как получить гелий

Содержание:

1. Гелий: особенности и способы получения
2. Строение и свойства гелия
3. Процесс получения гелия
4. Применение гелия
5. Важность профессионального получения гелия
6. Заключение

Гелий: особенности и способы получения

Гелий - инертный одноатомный газ, не имеющий цвета, вкуса и запаха. Он является одним из самых распространенных элементов во Вселенной, занимая второе место после водорода. Гелий добывается из природного газа с помощью процесса низкотемпературного разделения, известного как фракционная перегонка.

Строение и свойства гелия

Атом гелия состоит из двух протонов и обычно двух нейтронов, вокруг которых вращаются два электрона. Размер атома гелия меньше размера легкого атома водорода, так как сила притяжения его ядра притягивает электроны ближе. Электроны вращаются вокруг ядра по круговой орбите, образуя «облако», место наиболее вероятного расположения электронов. Изотопы гелия могут содержать от 1 до 4 нейтронов.

Процесс получения гелия

В промышленности гелий получают из природных газов, в которых он содержится. Гелий отделяется от других газов путем глубокого охлаждения, так как он сжижается труднее всех остальных газов. Сначала происходит охлаждение дросселированием, в результате чего гелий очищается от углекислого газа и других углеводородов. Полученная смесь гелия, водорода и неона называется "сырым" гелием, содержание гелия в смеси составляет от 70 до 90%.

Далее сырой гелий проходит очистку, в ходе которой из смеси удаляется водород при помощи оксида меди. Окончательная очистка гелия достигается охлаждением оставшейся смеси, кипящим под вакуумом азотом, и адсорбцией примесей на активном угле в адсорберах, также охлаждаемых жидким азотом. В результате получается гелий двух видов: технической чистоты и высокой чистоты.

Применение гелия

Гелий используется в различных отраслях. Он используется в метеорологических воздушных шарах-зондах, при сварке, в смесях «искусственного воздуха» для глубоководных водолазов, при изготовлении полупроводников и лазеров. Гелий также находит применение в металлургии и других сферах.

Важность профессионального получения гелия

Процесс получения гелия требует специального промышленного оборудования и строгого контроля. Попытки получить гелий в домашних условиях не рекомендуются. Гелий является бесцветным, негорючим газом, не имеющим запаха, но при неправильном получении или использовании может быть опасным.

Заключение

Гелий - инертный газ с широким спектром применения. Специальные методы получения гелия позволяют использовать его в различных отраслях промышленности. Важно помнить о необходимости профессионального получения и использования гелия.