為什么說氦氣是然氣體中被忽視的“黃金”？

氦（He）在整個宇宙中占23%，含量僅次于氫，但氦氣濃度低，為一種稀有氣體。目前，具有工業(yè)價值的氦（>0.1%）主要提取自然氣藏，含量較高可達(dá)7.5%。近年來，液化然氣（LNG）產(chǎn)業(yè)興起，氦氣可在LNG尾氣中富集，可進(jìn)一步降低氦氣的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

氦氣具有化學(xué)惰性，常被用做半導(dǎo)體工業(yè)的保護(hù)氣和科學(xué)實驗中的載體氣。氦氣可以隔絕氧氣，避免電焊工件、單質(zhì)硅和氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。目前，保護(hù)氣已成為氦氣的第二大應(yīng)用領(lǐng)域。在氣相色譜中，氦氣作為載體氣可運送被測氣體且不與其發(fā)生反應(yīng)。氦氣分子較小，使其穿透能力強(qiáng)、密度小，被用做管道檢漏，可解決單純依靠聲波檢測技術(shù)無法解決的問題，對深埋管道或擁有保溫層防腐層的熱力、輸油、輸氣管道，特別是低壓運行的管道，有明顯的檢測效果。此外，氦氣在高真空裝置、核反應(yīng)堆、宇宙飛船中用作檢漏劑和掃氣。氦氣密度比空氣小很多，常被充入氣球和飛艇，帶人們在空中飛翔。氦氣化學(xué)性質(zhì)不活潑，使氦氣熱氣球和飛艇比氫氣熱氣球和飛艇更為安全。

氮氣的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,不活潑 只有在高溫高壓或者是放電的情況下才進(jìn)行反應(yīng) 而且0毒無污染,來源廣泛，市場價值便宜，通常都是用于做標(biāo)準(zhǔn)氣體的底氣。下面一起看拿下高純氮氣標(biāo)準(zhǔn)氣體的選擇技巧。

通常，人們常用百分濃度來轟示氣體的純度，即所謂用幾個“9”字的表示法。例如，某種氣體濃度為99．9％，表示含有0.1% 的雜質(zhì)(即雜質(zhì)含量為1000ppm)。按通常的概念，顯然，濃度為99.995％的氣體比99．99％的氣體更純，人們使用起來似乎能更放心。但是，如果在選擇純度時限于這種考慮，則不論對科研或生產(chǎn)都將有不利的影響。如果只作這樣的考慮，顯然忽視了兩個主要因素，即高純氮氣標(biāo)準(zhǔn)氣體的價格和所含雜質(zhì)的危害性?！?

獲得7個“9”以上的超高純氮氣標(biāo)準(zhǔn)氣體，現(xiàn)已相當(dāng)困難，除在實驗室中能提供一部分外，在一般工業(yè)生產(chǎn)中難以大量提供。因此，從經(jīng)濟(jì)上來說，單純追求“9”字?jǐn)?shù)目的純氣體，除了在科研中還能有條件地接受之外，在一般生產(chǎn)上是根本無法接受的。

我們應(yīng)該從氣體中所含雜質(zhì)的濃度和該雜質(zhì)對本工藝的危害性角度出發(fā)來選擇使用高純氣體。這是因為目前要使氣體中的雜質(zhì)總量降到lppm以下雖然是困難的，但對將單項有害雜質(zhì)降到l×10-9或更低的水平還是可能的。按目前的工藝水平，硅中雜質(zhì)總含量不會低于10-8(1ppm)的水平，但是，對其中有危害的電活性雜質(zhì)磷、硼等的單項控制，巳達(dá)1×10-8 ～l×10-10 。(即O.1～O.O1ppb)的水平。

氬氣是如何制取的呢？

可以采用空氣分離提取氬氣，使用即將液化的空氣進(jìn)行精餾，得到粗氬，經(jīng)進(jìn)一步提純可得到高純氬，高純氬在半導(dǎo)體工業(yè)中用作生產(chǎn)高純硅和鍺晶體的保護(hù)氣體；可用作系統(tǒng)清洗、屏蔽和增壓用的惰性氣體；在化學(xué)氣相沉積、濺射和退火等工藝中有所應(yīng)用。

氬氣在工業(yè)生產(chǎn)中的作用

氬氣主要是用于燈泡充氣和對不銹鋼、鎂、鋁等的電弧焊接。還用于鋼鐵、鋁、鈦和鋯的冶煉中。放電時氬發(fā)出紫色輝光，又用于照明技術(shù)和填充日光燈、光電管、照明管等。

在釀酒的過程中，氬氣可作為啤酒桶里的填充物，以避免啤酒桶里的原料被氧化成乙算。熱處理工藝也用于代替氮氣和氨氣，效果更是超過氮氣和氨氣，不銹鋼熱處理時采用氬氣保護(hù)折彎效果更好不易斷裂。