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气质联用（GCMS）

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主题：【讨论】听说氦气的供应又开始紧张了！

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雾非雾

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发表于：2012/09/10 09:49:47 楼主管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

关系紧张就开始卡脖子了？
分析人士称中国加强对稀土出口的监管后，美国就曾一度威胁以中断供应氦要挟。

该帖子作者被版主 symmacros加 3积分， 2经验，加分理由：谢提供信息。

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2012/9/10 9:59:10 沙发管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

大气中的氦都极为稀少。氦是从天然气中提取的。它们来自放射性衰变释放的阿尔法粒子。在铀矿丰富的地方，天然气中常常会含有高浓度的氦（将近7%）。因为是铀的衰变导致大量的阿尔法粒子被释放出来的，而地下天然气田充当了这些氦的密封容器。氦从天然气中低温提取出来，成为我们日常应用的氦。在世界上仅有少数几个地方含有高比例的氦气可供提取。主要位于美国，波兰，卡塔尔、阿尔及尼亚和俄罗斯。美国的天然气中氦气的含量高达7.5%。由于它的高价值，氦气是国际贸易中唯一的工业气体。天然气提氦工业主要集中在美国、俄罗斯等氦气资源丰富、氦含量高的极少数国家。美国埃克森美孚公司占全球供应量的20%。

中国四川自贡倒是有一些氦气含量相对较高的天然气，中国提氦工业始于2O世纪6O年代初，由于国外对新中国实行氦气禁运政策和国防用氦安全的需要，7O年代在四川威远气田建成国内唯一的氦气生产装置，威远气田也是我国唯一具有氦气工业开采价值的气田。但该装置限于当时科技水平和天然气利用水平，采用低温冷凝法从氦含量仅为0．2 的天然气中单纯提氦的成本较高，从中提取出的氦基本就用于潜艇。

我国近年来对氦气的需求量越来越大。受制于氦气资源匮乏、提取氦气的成本较高，我国在需求上一直依赖进口。2007年，美国将氦气核定为战略物资而作出限制粗氦产量、限制氦气出口量等一些举措来保护美国本土的氦气资源。，导致全球液氦价格由原来60～80元/每升，上涨到目前200元/每升以上，更是一度飙升到300元/升。在不久的将来，全球氦气的供应量减少将会减少近50%。

昂贵的液氦价格，使研究工作难以广泛开展。专家预计，未来氦气进口将更加受制于人，届时可能会因为无液氦供应而使我国现有的许多涉及氦气和液氦的科研项目无法实施。

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2012/9/10 11:00:12 Last edit by mcds

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2012/9/10 10:06:02 板凳管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

不知道上涨的幅度有多大？

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马克思的战友

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2012/9/10 10:06:43 马扎管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

把GC-MS砸了。仪器是美国的，气也是美国的，不活了。

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2012/9/10 10:06:45 地毯管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

作为应用最广泛的惰性气体，氦气这一地球上的宝贵资源正以十分惊人的速度被大量消耗，很有可能在25至30年间消耗殆尽。这对于医疗和航天业来说无异于一场灾难，因为这种看似低廉的物质一旦用尽，没有任何东西可以替代。

科学家介绍说，气态氦可以用作火箭燃料清洁剂，液态氦则在冷却核反应堆和太空望远镜时能发挥功效。诺贝尔奖得主、纽约康奈尔大学物理学教授罗伯特?理查德森在接受采访时称，一旦氦用完了，根本就没有其它东西能够替代它。他警告说，虽然有些使用氦的设备能够找到其它物质来代替，但像核磁共振扫描仪这样的设备是“非氦不可”的，因为其它物质都没有氦的沸点低。

目前只有一种方法可以获得这种物质，即在氚（氢的唯一放射性同位素）缓慢的放射性衰变过程中形成，而美国早在1988年就停止以此种方法生产氦。

世界上最大的氦气生产商美国国家氦气储备公司位于得克萨斯州北部阿马里洛市的一个废弃飞机场内。而负责运营该储备库的美国国家氦气储备公司背负了1.4亿美元的债务，为了偿还债务，1996年，美国政府通过一项法案，要求必须在2015年前将该储备公司出售，以收回当初建设时所花的成本。储备世界上80%氦的美国准备以低价位出售氦储备公司，这将极大冲击全球氦市场，唯一解决问题的办法是以自由市场为主导，那样的话，也就意味着现在孩子们聚会中出现的氦气球将会被卖到100美元左右的高价。

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2012/9/10 10:35:02 Last edit by mcds

雾非雾

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2012/9/10 10:14:14 地板管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

氦的沸点为4开（绝对零度-273.15℃以上四度，开为开尔文温度单位 :译者注），液氦正被用于冷却地球上一些最强大的电磁铁，包括费米实验室和大型强子对撞机（LHC）的一些电磁铁。它是人类知道的第一种超流体——这种液体有一些很有趣的特性，包括完全没有粘滞性，一旦你让它动起来，便永无歇止，并且不会损失能量。
虽说氦是宇宙中普遍存在的第二大物质（位于氢之后），在地球上它却是稀有之物。仅有两个地方能找到氦，一个地方是地球的大气层里。外大气层——大气层的最顶部——拥有小部分氦气。与其它部分大气层相比，百万分之五是氦，这意味着从大气中提取氦效率非常低下并且价格昂贵，氦液化器每两天工作一次，每次工作8个小时，一个星期大概能出1000升液氦。
另一个地方就是地下。

上图是位于德克萨斯州地质管理局的天然氦提取设施。它为我们国家提供40%的氦产量，这些氦都是从地下来的。

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2012/9/10 11:04:43 Last edit by mcds

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2012/9/10 10:18:58 6楼管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

当地球形成的时候，满是许多不稳定元素，包括元素周期表里面比铅还重的元素，例如铀、钍、镭、氡等。由于这些元素不稳定，它们会发生放射性衰变。

不过不止这种方式，粒子还有另外其它三种衰变方式。我们发现的第一种衰变方式——阿尔法衰变——是放射性粒子产生氦分子！

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雾非雾

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2012/9/10 10:29:35 7楼管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

氦气的理化性质
分子量：4.0026
熔点（2555kPa)：-272.1℃
沸点（101.325kPa)：-268.94℃
液体密度（4.20K，100.312kPa)：125.2kg/m3
气体密度（0℃，101.325kPa)：0.1785kg/m3
相对密度（0℃，101.325kPa，空气=1)：0.138
比容（21.1℃，101.325kPa)：6.0304m3/kg
临界温度：-268.0℃
临界压力：229kPa
临界密度：69.3kg/m3
熔化热（1.2K，2555kPa)：0.0836kJ/kg
汽化热（-268.926℃,101.325kPa)：20.42kJ/kg
比热容（101.325kPa，25℃)：Cp=5238.3J/(kg·K) Cv=3213.7J/(kg·K)
比热比（25℃，101.325kPa，气体)：Cp/Cv=1.63
粘度（101.325kPa,0℃)：0.01864mPa·s
蒸汽压（0.5K)：0.0000022kPa (2.0K)：3.17kPa (5.0K)：197.1kPa
表面张力（4.2K)：0.096mN/m
导热系数（101.325kPa，0℃)：0.1426W/(m·K)

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learner1999

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2012/9/10 10:34:03 8楼管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

原文由 马克思的战友(qq469023950) 发表:
把GC-MS砸了。仪器是美国的，气也是美国的，不活了。

那损失最大的还是中国啊

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2012/9/10 10:38:35 9楼管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

原文由 symmacros(jimzhu) 发表:
不知道上涨的幅度有多大？

据估计至少是10%。

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2012/9/10 10:43:46 10楼管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

国内外某些天然气中的氦气浓度表

地点	氦浓度（摩尔百分数）
美国	0.024-7.5
俄罗斯	0．04-0．3
英国北海	0．05-0．12
墨西哥	0．05
阿尔及利亚	0．17
中国	0．20

各国氦气资源情况表

国　家	占有比例（％）
美国	52．0
阿尔及利亚	24．8
俄罗斯	18．5
加拿大	2．5
荷兰	1．0
澳大利亚	0．9
英国	0．2
中国	0．1