Свойства гелия

Характеристика

ГЕЛИЙ (Не) – инертный газ, атомная масса 4 (для изотопа Не4). Не токсичен, не имеет цвета, запаха и вкуса. При нормальных условиях представляет собой одноатомный газ.

Жидкий гелий – бесцветная жидкость без запаха с температурой кипения при нормальном атмосферном давлении (760 мм.рт.ст.) 4,215 К (минус 268,9°С) и плотностью 124,9 кг/м . Точка кипения гелия (Г= 4,2165К) – наименьшая среди всех известных химических элементов.

Газообразный гелий получают в основном из природного и нефтяного газов. Жидкий гелий получают путем сжижения газообразного очищенного гелия концентрацией не менее 99,995%.

В таблице 1 приведены данные, используемые далее при пересчете количества гелия, измеряемого в разных единицах, для сопоставимости результатов.

Таблица 1. Соотношение веса и объема для ГЕЛИЯ

Масса Объем
КГ Литр (жидкий) HMJ* (газ) СКФ**
1 8,006 5,6 213,2
0,1249 1 0,70 26,63
0,1786 1,4296 1 38,04
0,0047 0,0376 0,0263 1

Источник: данные ООО «Оренбурггазпром».

*НМ – Нормальный кубический метр – объем газообразного гелия, содержащегося в одном кубическом метре пространства при температуре 0°С и при абсолютном давлении одна атмосфера.

**СКФ – стандартный кубический фут:

-   в отношении газообразного гелия – объем газообразного гелия, содержащегося в одном кубическом футе пространства при температуре 70oF и при абсолютном давлении 14,7 фунта на квадратный дюйм

в отношении жидкого гелия – количество жидкого гелия, которое в случае его испарения дает такой объем газообразного гелия, о котором говорится выше.

Применение

Гелий применяется:

-   в ракетостроении и космонавтике;
-   в металлургической промышленности – в качестве защитной среды при сварке, резке металлов, особенно титана, меди, алюминия, сплавов магния; в производстве чистых металлов и полупроводников (кремния, германия);
-   в атомной энергетике – при производстве ТВЭЛов;  в качестве теплоносителя в высокотемпературных ядерных реакторах;
-   в производстве электронных чипов и оптиковолокна;
-   в воздухоплавании – для заполнения дирижаблей, аэростатов, воздушных шаров;
-   в качестве рабочей среды при обнаружении течей гелиевым течеискателем;
-   как компонент среды газовых лазеров; газ-носитель в хроматографии;
Отчет маркетингового исследования «Исследование конъюнктуры мирового рынка гелия»
-   как компонент дыхательных смесей для водолазов,
-   для консервации пищевых продуктов.

Жидкий гелий применяют в качестве хладагента в экспериментальной физике, при получении сверхпроводящих материалов для вычислительной и измерительной техники, в сверхпроводящих магнитах и др. Кроме того, гелий сжижают для снижения потерь и удобства его хранения и транспортировки на дальние расстояния.

В медицине широкое распространение получили ЯМР-томографы. Другие важные сферы применения гелия в медицине – приготовление анестезирующих газов и дыхательных смесей, лазерная хирургия и аппараты, заменяющие работу легких.

Транспортировка

Гелий газообразный перевозят в стальных баллонах (ГОСТ 949-73) коричневого цвета и специализированных контейнерах, предназначенных для перевозки гелия, всеми видами транспорта в соответствии с правилами перевозок грузов, действующими на данном виде транспорта.

Жидкий гелий перевозят в специальных транспортных сосудах типа СТГ-25 и СТГ-40 светло-серого цвета объемом 25 и 40 литров соответственно. Сосуды с жидким гелием должны транспортироваться и храниться в вертикальном положении и могут перевозиться железнодорожным, автомобильным и другими видами транспорта в соответствии с правилами перевозок грузов, действующими на данном виде транспорта. Кроме того, жидкий гелий транспортируют специальными автоцистернами емкостью 40 тыс. литров.