Ategun iliomu: ini, abuda kan, ohun elo

Ategun iliomu - inert gaasi ti ẹgbẹ 18 ti awọn igbakọọkan tabili. Eleyi jẹ keji lightest ano lẹhin ti hydrogen. Ategun iliomu - gaasi lai awọ, olfato ati ki o lenu eyi ti di omi ni kan otutu ti -268,9 ° C. farabale ojuami ati awọn oniwe-didi ojuami kekere ju wipe ti eyikeyi miiran mọ nkan. O ti wa ni nikan ni ano ti ko ni solidify pẹlu itutu ni deede oyi oju aye titẹ. O si gbe si ri to ipinle gbọdọ jẹ 25 gbina, ni a otutu ti 1 K.

Itan ti Awari

Ategun iliomu a ri ni gaasi bugbamu agbegbe oorun, awọn French astronomer Pierre Zhansenom pe ni 1868 nigba oṣupa ti ri a imọlẹ ofeefee ila ninu awọn julọ.Oniranran ti awọn oorun chromosphere. Lakoko ti o ti pe yi ila duro ni ano soda. Ni odun kanna, English astronomer Dzhozef Norman Lockyer woye a ofeefee ila ni oorun julọ.Oniranran, eyi ti ko badọgba lati mọ soda ila D ₁ ati D _2, ki o si nitorina o ti wa ni ti a npè ni o kan ila D _3. Lockyer pari wipe ti o ti ṣẹlẹ nipasẹ kan nkan na ni awọn Sun aimọ on Earth. O si ki o si chemist Edward Frankland ninu awọn akọle ano lilo awọn Greek orukọ 'Helios' Oòrùn

Ni 1895, awọn British chemist Sir Uilyam Ramzay ti safihan awọn aye ti ategun iliomu on Earth. Ti o ti gba ayẹwo cleveite kẹmika-ti nso ohun alumọni, ati lẹhin ayẹwo ategun akoso nigba alapapo, o ti wa ni ri wipe imọlẹ ofeefee ila ninu awọn julọ.Oniranran coincides pẹlu awọn ila D _3, woye ni awọn oorun julọ.Oniranran. Bayi, a titun ano a ti nipari fi sori ẹrọ. Ni 1903 Ramsay ati Frederick Soddy ri wipe ategun iliomu ni a ọja ti awọn lẹẹkọkan ibajẹ ti ipanilara oludoti.

Distribution ninu iseda

Ibi-ti ategun iliomu jẹ nipa 23% ti lapapọ ibi-ti Agbaye, ati awọn ano ni keji wọpọ ni aaye kun. O ti wa ni ogidi ninu awọn irawọ, ni ibi ti hydrogen ti wa ni akoso awọn Abajade seeli. Biotilejepe awọn ategun iliomu ninu awọn bugbamu ti o jẹ ni a fojusi ti 1 apakan to 200 th. (5 ppm) si ti wa ni ti o wa ninu kekere oye akojo ti ipanilara ohun alumọni, Meteorite ẹṣẹ, bi daradara bi erupe ile orisun, tobi oye ti awọn ano ri ninu awọn United States (paapa ni Texas, New Mexico City, Kansas, Oklahoma, Utah, ati Arizona) bi paati (to 7.6%) ti adayeba gaasi. Kekere ati awọn oniwe-ni ẹtọ ti a ti se awari ni Australia, Algeria, Poland, Qatar ati Russia. Ni awọn erunrun ategun iliomu fojusi jẹ nikan nipa 8 ppb.

isotopes

Awọn mojuto ti kọọkan ninu awọn ategun iliomu atomu ni meji protons, ṣugbọn, bi pẹlu awọn miiran eroja, o ni o ni isotopes. Won ni lati ọkan si mefa neutroni, ki won ibi-nọmba orisirisi lati mẹta si mẹjọ. Idurosinsin ti awọn wọnyi ni o wa awọn eroja ti àdánù ni nipasẹ ategun iliomu atomiki nọmba 3 ⁽³ O si) ati 4 ⁽⁴ O si). Gbogbo awọn miiran ipanilara ati ki o nyara ibajẹ sinu miiran oludoti. Earth ká ategun iliomu ni ko ohun atilẹba apa ti awọn aye, ti o ti akoso bi abajade ti ipanilara ibajẹ. Alpha patikulu emitted nipa iwo ti ipanilara eru oludoti ti wa ni isotope ⁴ O si arin. Ategun iliomu ko ni accumulate ni titobi nla ninu awọn bugbamu, nitori awọn Earth ká walẹ ni ko to lati se o lati progressively ńjò sinu aaye. Wa ti ³ O si ni aye ti wa ni salaye odi Beta ibajẹ hydrogen toje-3 ano (tritium). ⁴ O si ni awọn wọpọ ti idurosinsin isotopes: ⁴ ipin ti O si ọta si awọn ³ O si jẹ nipa 700 ẹgbẹrun to 1 bugbamu ti ati nipa 7 million nipa 1 ni diẹ ninu awọn ategun iliomu-ọlọrọ ohun alumọni ..

Awọn ti ara-ini ti ategun iliomu

farabale ati yo ojuami ti yi ohun kan ni o wa asuwon ti. Fun idi eyi, ategun iliomu wa bi a gaasi ayafi ni awọn iwọn ipo. O si gaasi ti wa ni tituka ninu omi kere ju ti o ti eyikeyi miiran gaasi, ati awọn oṣuwọn ti tan kaakiri nipasẹ awọn ri ara jẹ igba mẹta ti o tobi ju ti air. Awọn oniwe-refractive Ìwé ti awọn sunmọ yonuso 1.

Awọn gbona iba ina elekitiriki ti awọn ategun iliomu jẹ keji nikan lati hydrogen gbona iba ina elekitiriki, pato ooru ati awọn oniwe-Ilosoke ga. Ni arinrin otutu ti o jẹ kikan nigba imugboroosi, ati ni isalẹ 40 K - tutu. Nitorina, ni T <40 K ategun iliomu le ti wa ni iyipada sinu kan omi nipa jù.

Ano jẹ ẹya insulator, ti o ba jẹ ko ni ionized ipinle. Bi pẹlu miiran ọlọla ategun, ategun iliomu ni o ni a metastable agbara awọn ipele ti o gba o lati wa ni ionized nipa ohun ina isun nigbati a foliteji ni isalẹ awọn ionization pọju.

Ategun iliomu-4 jẹ oto ni wipe o ni meji omi bibajẹ fọọmu. Ibùgbé ti a npe ni ategun iliomu emi ati wa ni iwọn otutu orisirisi lati farabale ojuami ti 4.21 K (-268,9 ° C) si nipa 2,18 K (-271 ° C). Lower gbona iba ina elekitiriki ti 2,18 K ⁴ O si di 1000 ni igba ti o tobi ju ti Ejò. Yi fọọmu ni a npe ni ategun iliomu II, lati se iyato ti o lati awọn arinrin. O ti superfluid: iki jẹ ki kekere ti o le wa ko le wọn. Ategun iliomu II ti nran sinu kan tinrin fiimu lori dada ti eyikeyi nkan eyi ti o ti fiyesi, ki o si yi fiimu ti wa ni ti nṣàn lai edekoyede ani lodi si walẹ.

Kere lọpọlọpọ ategun iliomu-3 fọọmu meta o yatọ si omi ifarahan, meji ninu awọn eyi ti o wa superfluid. Superfluidity ni ⁴ O si ti se awari nipa Rosia physicist Petrom Leonidovichem Kapitsey ni aarin-1930s, ati awọn kanna lasan ni awọn ³ O si ti a akọkọ woye nipa Douglas D. Osheroff, David M. Lee, ati Robert C. Richardson ti awọn United States ni 1972.

A omi adalu meji isotopes ti ategun iliomu-3 ati -4 ni awọn iwọn otutu ni isalẹ 0,8 K (-272.4 ° C) ti wa ni pin si meji fẹlẹfẹlẹ - ẹya pataki funfun ³ O si ⁴ O si adalu pẹlu 6% ti ategun iliomu-3. Itu ti ³ O si ni ⁴ si ti wa ni de nipasẹ awọn itutu ipa eyi ti o ti lo ni cryostat ẹya ninu eyi ti awọn ategun iliomu otutu ni isalẹ 0.01 K (-273,14 ° C) ati muduro fun ọjọ kan diẹ.

awọn isopọ

Labẹ deede ipo, ategun iliomu jẹ chemically inert. Ni awọn iwọn le ṣẹda kan yellow ano pe ni deede otutu ati titẹ ifi wa ni ko idurosinsin. Fun apẹẹrẹ, ategun iliomu le dagba agbo pẹlu iodine, tungsten, fluorine, irawọ owurọ ati efin, nigbati tunmọ si ohun itanna alábá isun tabi nipa itanna bombardment ni pilasima ipinle. Bayi ni ti o ti da HeNe, HgHe _10, WHe ₂ ati molikula ions O si ₂ ⁺ ₂ Ko ^++, HeH ⁺ àti HeD ^+. Yi ilana ti tun ti a didoju moleku O ₂ ati HgHe.

pilasima

Ni Agbaye advantageously pin ionized ategun iliomu, ti ini yato substantially lati molikula. Awọn elekitironi ati protons a ko ti sopọ mọ, ati ki o ni o ni kan gan ga itanna elekitiriki paapa ni a sile ionized ipinle. Lori agbara awon patikulu ti wa ni gíga nfa nipa se ati ina aaye. Fun apẹẹrẹ, ninu oorun afẹfẹ pẹlu ategun iliomu ions nlo pẹlu awọn ionized hydrogen magnetosphere ilẹ ayé, nfa Aurora borealis.

Awọn Awari ti idogo ni US

Lẹhin ti liluho ni 1903 ni Dexter, Kansas, ti o ti gba nipa ti kii-flammable gaasi. Lakoko, ti o ti ko mọ pe o ni ategun iliomu. Eyi ti gaasi ti a ri, mọ ti ipinle Erasmus Haworth geologist, ti o ti gbà rẹ ayẹwo ati awọn University of Kansas nipasẹ chemists Kedi Gamiltona ati David McFarland ri wipe o ni 72% nitrogen, 15% gaasi, 1% hydrogen ati 12% a ko mọ. Lẹhin lilo awọn tetele onínọmbà, awọn oluwadi ri wipe 1,84% ti awọn ayẹwo ti ategun iliomu. Ki a mọ wipe eyi kemikali ano jẹ bayi ni titobi nla ninu ogbun ti awọn Nla pẹtẹlẹ, ibi ti o le ti wa ni fa jade lati adayeba gaasi.

ise gbóògì

Eleyi ti ṣe awọn United States awọn ile aye gbóògì ti ategun iliomu olori. Ni aba nipa Sir Richard Threlfall, awọn US ọgagun agbateru meta kekere asewo ọgbin lati gbe awọn yi nkan nigba ti Àkọkọ Ogun Agbaye lati rii daju awọn barrage fọndugbẹ lightweight ti kii-flammable gbígbé gaasi. Ni ibamu si yi eto won produced ni lapapọ ti 5700 m ³ 92 ogorun O, biotilejepe yi ti a gba nikan ni o kere 100 liters ti gaasi. Apa kan yi iye ti a lo ninu awọn ile aye akọkọ ategun iliomu Airship awọn US Ọgagun C-7, eyi ti ṣe awọn oniwe-wundia erusin lati Hampton ona (Virginia) ni Bolling Field (Washington, DC) December 7, 1921.

Biotilejepe awọn ilana ti kekere otutu omi gaasi ni ti akoko ti a ti ko to ni idagbasoke lati wa ni significant nigba ti Àkọkọ Ogun Agbaye, gbóògì tesiwaju. Ategun iliomu wa ni gbogbo lo bi awọn kan gbe gaasi ni ofurufu. Eletan fun o ti pọ nigba ti keji Ogun Agbaye nigbati ti o ti lo pẹlu a dáàbọ aaki alurinmorin. Ni ano tun ni o ni nla pataki ni awọn ẹda ti awọn atomiki bombu "Manhattan".

US National Reserve

Ni 1925, awọn United States ijoba da awọn National Reserve ti ategun iliomu ni Amarillo, Texas, lati pese ologun airships ni akoko ti ogun ati owo airships ni peacetime. Awọn lilo ti gaasi ṣubu lẹhin ti awọn Keji World, ṣugbọn awọn iṣura ti a pọ ni 1950 lati pese, ninu ohun miiran, o agbari bi a coolant lo ninu awọn gbóògì ti atẹgun-hydrogen propellant nigba ti aaye ije ati awọn Tutu Ogun. Awọn lilo ti ategun iliomu ni United States ni 1965, mẹjọ igba ti o ga ju awọn tente agbara ni wartime.

Lẹhin ti awọn olomo ti awọn ofin on ategun iliomu 1960 Mining Bureau ṣiṣan 5 ikọkọ ilé lati jade ni ano lati adayeba gaasi. Eto yi ti a še 425-km opo lati so awon eweko pẹlu awọn ijoba kan depleted gaasi oko nitosi Amarillo, Texas. Ategun iliomu-nitrogen adalu fa soke sinu ipamo pupo, o si wà nibẹ titi nibẹ ni ko si nilo ni o.

Nipa 1995, awọn iwọn didun ti iṣura ti a jọ bilionu mita onigun, nigba ti gbese ti awọn National Reserve ti 1.4 bilionu owo dola Amerika, ti o ti ọ awọn US Congress ni 1996 lati alakoso jade ti o. Awọn wọnyi ni olomo ni 1996 ofin lori awọn privatization ti ategun iliomu Ministry of Natural Resources se igbekale a liquidation itaja ni 2005.

O mọ ki o gbóògì

Ategun iliomu yi titi 1945 odun ní a ti nw ti nipa 98%, awọn miran 2% wà ni nitrogen ti o jẹ to fun airships. Ni 1945, o produced kan kekere iye ti 99.9 ogorun ti gaasi fun lilo ninu aaki alurinmorin. Nipa 1949, awọn ti nw ti awọn ano ti ami 99,995%.

Fun opolopo odun ni United States yi diẹ sii ju 90% ninu awọn ile aye ti owo ategun iliomu. Niwon 2004, gbogbo odun ti o ti sise jade 140 million m ^3, 85% ti awọn ti waye ni United States, 10% ti a ti gbe jade ni Algeria, ati awọn iyokù - ni Russia ati Poland. Awọn ifilelẹ ti awọn orisun ti ategun iliomu ninu aye ni o wa adayeba gaasi aaye ti Texas, Oklahoma ati Kansas.

Awọn ilana fun gba

Ategun iliomu (ti nw 98,2%) ti wa ni pada lati liquefaction ti adayeba gaasi nipa miiran irinše ni iwọn kekere ati ni ga igara. Awọn afamu ti miiran ategun tutu mu ṣiṣẹ erogba le se aseyori awọn ti nw ti 99,995%. A kekere iye ti ategun iliomu yi ni nigba air liquefaction lori kan ti o tobi asekale. Ninu awọn 900 tonnu air le gba nipa 3.17 mita onigun. m gaasi.

Aaye ti ohun elo

Noble gaasi ti a ti loo ni orisirisi aaye.

• Ategun iliomu, eyi ti-ini gba lati gba gan kekere otutu, o ti lo bi awọn kan itutu oluranlowo ni LHC, MRI superconducting oofa apparatuses ati iparun se àbájade spectrometers, satẹlaiti ẹrọ, bi daradara bi fun awọn liquefaction ti atẹgun ati hydrogen ni missiles "Apollo".
• Bi awọn inert gaasi fun alurinmorin aluminiomu ati awọn miran. Irin ni manufacture ti semiconductors ati opitika okun.
• .. Lati ṣẹda titẹ ni idana tanki ti Rocket enjini, paapa awon ọna on omi hydrogen, t to nikan ategun iliomu gaasi pa awọn oniwe-ipinle ti alaropo nigba ti hydrogen si maa omi);
• O si-Ne gaasi ẹrọ iyipada ti wa ni lo lati ọlọjẹ awọn kooduopo lori apoti ọfiisi ni supermarkets.
• Ategun iliomu-dẹlẹ maikirosikopu faye gba o lati gba awọn ti o dara ju image ju ẹrọ itanna.
• Nitori awọn ga ti alaye ti awọn ọlọla gaasi ti lo lati se idanwo n jo, fun apẹẹrẹ ni ọkọ ayọkẹlẹ air-karabosipo ọna šiše, bi daradara bi dekun nkún awọn AirBag lori ijamba.
• Low iwuwo faye gba ti ohun ọṣọ balls kún pẹlu ategun iliomu. Awọn inert gaasi ti rọpo awọn ibẹjadi hydrogen gaasi ni airships ati fọndugbẹ. Fun apẹẹrẹ, ni meteorology, ategun iliomu fọndugbẹ wa ni lo lati gbe awọn Okùn irinse.
• Awọn cryogenic coolant ti lo, niwon awọn iwọn otutu ti awọn kemikali ano ni awọn kere ti ṣee ṣe omi bibajẹ ipinle.
• Ategun iliomu, eyi ti o ini pese ti o kan kekere ifesi ati omi solubility (ati ẹjẹ), ni a adalu pẹlu atẹgun ti ri elo ni atẹgun formulations fun imokun ninu iluwẹ ati didimu caisson iṣẹ.
• Meteorites ati awọn apata ti wa ni atupale fun awọn akoonu ti yi ano lati mọ wọn ori.

Ategun iliomu: awọn ini ti awọn ano

O si akọkọ ti ara-ini wa bi wọnyi:

• Atomic nọmba: 2.
• Awọn ojulumo ibi ti awọn ategun iliomu atomu: 4,0026.
• Yo ojuami: ko si.
• Farabale ojuami: -268,9 ° C.
• Iwuwo (1 ATM, 0 ° C): 0,1785 g / n.
• ifoyina ipinle 0.