Получаване на аргон и хелий

Хелий и неговата подготовка

Свойства на хелий. Хелий първи път е открит през 1868 г. в слънцето като наблюдава слънчево затъмнение. През 1895 г. той е бил намерен на земята.

Хелий (He) е напълно инертен газ е безцветна и без мирис. Някои физични константи са показани в Таблица хелий. 9. Не се сорбира от твърди и разтопени метали.

Таблица 9. Някои физични константи на хелий

Използването на хелий. Тя намира приложение в най-голяма аеронавтиката хелий пълнене и различни дирижабли въздушният превозни средства.

Хелий не гори или да се взривят. Въпреки факта, че той е почти 2 пъти по-тежък от водорода, повдигнете го по-малко от тази на водорода от само 8%.

Хелий е от голяма полза като заместител на азота при разреждане на кислород се използва за дишане. Смес от 20% кислород и 80% хелий в техните химични свойства, различни от въздух, но преди да има няколко предимства.

Хелий се използва като рафиниране агент по време на топене и леене на цветни метали, по-специално алуминий и неговите сплави. Прочистване течен метал струя премахва хелиеви газове разтварят в метала и отстраняване на шлаката като неметални примеси A12O3. Защитно среда, състояща се от хелий в отливката на магнезиеви сплави намалява до нула отпадъци, с обичайните отливката във въздуха. Забавители на пламък и голяма топлопроводимост от хелий се оставя да се прилага като гасител и пламък защитно средство при съхранение на запалителни вещества (бензин, бензин и др.)

Хелий използва за пълнене с нажежаема жичка с волфрамови нишки.

Широкото използване на хелий и други инертни газове в тяхната електрическа поради следните предимства в сравнение с други газове (водород, азот, и др ...):

1) ниско съпротивление преминаване на заредени частици;

2) потенциал малък саморазряд запалване;

3) малки стойности на градиент в положителен стълб, в зависимост от налягането и ток;

4) с висока мобилност на електроните се дължи на факта, че по-малко критични потенциали се случват само еластични сблъсъци с електрони с енергия.

През последните години, хелий е приложено заваряване цели на защитен инертен газ. С пълна инертност хелий предотвратява разтопеният метал реагира с въздуха. В допълнение към влияние върху заваръчния металургията, хелий, както е показано по-горе, дъгата стабилизира и генерира специалните условия на термично влияние върху заваръчния шев металната дъга.

Източници на хелий. Хелий е продукт на радиоактивното разпадане. Той се съдържа в минерали, които едновременно съдържат уран и торий.

радиоактивни разпад газове поради широкото разпространение на радиоактивни вещества се образуват навсякъде. Хелий се формира бавно, но постоянно, но поради огромните скални маси, образувани огромно количество хелий - около 25 милиона кубически метра на 3 години ..

Хелий се намира в скали, газове ми, газове в минерални извори и вулкани. Съществува голямо количество хелий в природния газ, част от който е метан и етан. В допълнение, тези природен газ съдържа големи количества от въглероден диоксид и азот, както и незначителни примеси от аргон и други благородни газове.

Първи хелий. Хелий се получава от природен газ чрез (фракционна кондензация, което е както следва: природен газ се компресира и се охлажда, при който примесите, които имат по-висока от хелий, температура на кондензация, втечняват хелий с много ниска температура на втечняване (-269 ° С ) остава в газообразно състояние и във формата, показана.

Промишлени инсталации за производство на хелий, са описани подробно в литературата.

В малки количества хелий може да бъде получено като страничен продукт в устройството за разделяне на кислород и азот е въздух. За разлика от аргон, хелий избор на устройството за разделяне на въздуха не е много трудно.

Аргон и получаване на

Аргонови имоти. Аргон (Аг или А), както и хелий, е едноатомен инертен газ.

Някои физични свойства са посочени в таблица аргон. 11.

Използването на аргон. Аргон обикновено се използва за запълване на лампи с нажежаема жичка за намаляване на скоростта на изпарение на спиралата и увеличаване на живота на лампата.

Вместо чист аргон се използва аргон азот смес (така наречените технически аргон, с почистване от кислород и влага), съдържащ до 18% азот; Това е така, защото чист аргон има нисък потенциал за самозапалване на освобождаването, които могат да предизвикат искрене в лампата. азот примес увеличава потенциала запалването.

Аргон е много широко използвани в електрически вакуум технология.

Аргон, както и хелий, се използва за усъвършенстване на метали в леене. Например, аргон се използва за рафиниране неръждаема стомана по време на леене. Ролята на инертен газ по време на рафинирането е да се премахнат водород разтваря течен метал. Инертният газ е така чисто физически действие. Стопеният метал се продухва с инертен газ. Тъй като водородът в разтопения метал е определено налягане, дифундира от метал в инертен газови мехурчета и ги носи в атмосферата.

Инертният газ не се разтваря в стопения метал и с "измиване" да стопения метал няма неблагоприятен ефект върху него.

През 1942 г. се подготвя нов метод за получаване на магнезиев от доломит с феросилиций и с помощта на аргон като инертен носител. Широкото използване на чист аргон е в производството на флуоресцентни лампи (КЛЛ), които са няколко пъти по-икономични от лампи с нажежаема жичка.

Неотдавна, заедно с хелий, аргон се използва като защитна инертна атмосфера по време на заваряване на редица метали и сплави. По този начин във всеки случай чистота аргон специални изисквания. Тези изисквания се променят в зависимост от условията на заваряване, марка заварява материали, електроди материални, и така нататък. N. Специфичните указания са дадени за това в съответните глави на книгата.

Получаване на аргон. Аргон промишлено произведен като страничен продукт при получаването на кислород и азот от въздуха. Метод за получаване на аргон се състои от следните етапи: а) втечняване на въздуха; б) дестилация на течен въздух, за да се раздели в нейните съставни части и производство на аргон-азот-кислород смес (т.нар суров аргон); в) пречистване на суров аргон.

Втечнен въздух се подлага на дестилация. От точка аргон кипене над точката на кипене на азот при 10 ° С и под точката на кипене на кислорода при 3 °, след претоварването възниква аргон в кислород-азот смес оставяйки специфична част на дестилационната колона.

С допълнителна дестилация на сместа достигне по-високо съдържание на аргон. Допълнително пречистване на тази смес (суров аргон) се произвежда от кислород чрез химически средства, чрез изгаряне в него сяра или водород. Това води до газ, съдържащ аргон, водна пара, азот и малко кислород. Тази газова смес се прекарва през гореща меден оксид и чиста мед. Водородът се проведе чрез възстановяване и меден оксид за да се образува водна пара, и мед се смесва с кислород. Получени по този газ (така наречените технически аргон), съдържащ 82% или повече от аргон, се пресова и доставена на потребителя.

Техническа аргон може да се пречиства чрез дълбоко охлаждане и фракционна дестилация. По този начин почти всички азотът се отстранява. Остатъци тя може да бъде отстранена чрез преминаване на аргон през гореща калций.

Съгласно новите спецификации Glavkislorod чист аргон, получен чрез дестилация на технически аргон. Pure аргон се изхвърля две състави: № № 1 и 2. Pure аргон състав Ar № 1 съдържа (в тегловни%)> 99.7 и примеси (в тегловни%): азот <0,24%, кислорода <0,05% и двуокиси углерода <0,01%. Чистый аргон состава № 2 содержит аргона> 99.2%, и примеси: азот <0,55%, кислорода <0,2% и двуокиси углерода <0,05%. Капельная влага отсутствует.