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稀有气体居然有着如此广泛的应用
时间:2024-11-22 查看:828

稀有气体是氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)、氡(Rn)等气体的总称,过去人们认为这些气体不跟其他物质发生反应,故又称它们为惰性气体

其实别看这些气体在空气中占比并不高,但在我们现代生活中处处都离不开它们。本期内容嘉远就来讲讲它们的常见用途。

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一、作为保护气体

由于稀有气体的化学性质非常不活跃,在焊接精密零件或活性金属(如镁和铝)时,通常使用氩气作为保护气体来隔离空气,以防止金属在高温下与其他物质发生反应。

在空气中迅速氧化的原子能反应堆的核燃料铱,也需要在氩气的保护下进行机械加工。

为了延长灯泡的使用寿命,在电灯泡中加入氩气可以减少钨丝的蒸发,防止钨丝氧化。

二、作为电光源

稀有气体通电时会发出不同颜色的光。世界上第 一盏霓虹灯是用霓虹灯制成的。霓虹灯发出的红光在空气中具有很强的透射性,可以穿过浓雾。因此,霓虹灯通常用于机场、港口和水陆交通线路的灯标。氩气或氦气被填充到灯管中,通电时会发出浅蓝色或浅红色的光。将不同含量的氦、霓虹灯和氩气混合物填充到灯管中,可以制成五颜六色的霓虹灯。

人们常用的荧光灯是通过在灯管中填充少量水银和氩气,并在内壁上涂抹荧光物质(如卤磷酸钙)制成的。通电时,由于水银蒸汽的放电,管道中产生紫外线,刺激荧光物质,使其发出类似阳光的可见光,因此也称为荧光灯。

充满氙气的高压长弧灯在通电时可以发出比荧光灯强数万倍的强光。因此,它被称为人造小太阳,可用于广场、体育场、机场和其他照明。霓虹灯、氪气、氙气也可用于激光技术。

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三、医疗

氙灯具有高紫外线辐射,可用于医疗技术。氙气溶解在细胞油中,引起细胞麻醉和膨胀,从而暂时停止神经末梢的作用,达到麻醉的效果。作为无副作用的麻醉剂,人们试用了80%25氙和20%25氧的混合气体。

氪、氙的同位素也被用来测量脑血流量等。

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四、做人造空气

氦气和氧气混合成人造空气,潜水员可以呼吸。因为在压力较大的深海中,如果你用普通空气呼吸,血液中会溶解更多的氮气。当潜水员从深海上升,逐渐恢复体内的正常压力时,血液中溶解的氮气应释放出来形成气泡,阻塞微血管,引起气塞症。氦气在血液中的溶解度远低于氮气。如果上述现象不会发生,而是用氦气和氧气的混合气体(人造空气)代替普通空气。

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五、充气

氦气是除氢气外最轻的气体。氢气易燃易爆,氦气是一种无色无味的惰性气体。它的化学性质不活跃。一般来说,它很难与其他物质发生反应。氦已被用来填充气球和气艇,而不是氢5

六、可制成多种混合气体激光器

-霓虹激光器就是其中之一。氦-霓虹混合气体密封在一个特殊的石英管中。在外部高频振荡器的鼓励下,混合气体的原子之间发生非弹性碰撞,能量传递发生在受刺激的原子之间,从而产生电子过渡,并发出与过渡相对应的受刺激辐射波和近红外光。氦-霓虹激光可用于测量和通信。


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七、低温

液氦的沸点为-269℃,这是所有气体中最难液化的。使用液氦可以获得接近绝 对零度(-273.15℃)的超低温。液氦是一种具有普通液体通性的普通液体,温度在2.2千以下的液氦是一种具有许多异常性质的超流体。例如,它具有超导性、低粘度等特点。其粘度为氢粘度的1%,液氦可沿容器内壁向上 流动,然后沿容器外壁缓慢流动。这一现象对量子理论的研究和验证具有重要意义。

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当今科技飞速发展的时代,稀有气体凭借其独特而卓 越的性质,在众多领域都展现出了极为广泛的应用。无论是在照明行业,为我们带来明亮且节能的光源;还是在电子芯片制造过程中,作为关键的保护气与蚀刻气,助力高精度芯片的生产;亦或是在医疗领域,于特定的诊断与治疗手段里发挥不可或缺的作用;以及在航空航天等高端科技前沿,为各类精密仪器设备的稳定运行提供保障。稀有气体的身影无处不在,其价值不可估量。如果您渴望深入了解稀有气体的相关资讯,精准掌握其应用动态,诚挚欢迎您来找我公司详聊。我们公司拥有专业的团队,丰富的行业经验,能够为您提供全 面、详实的稀有气体产品。


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【嘉远化工】五一劳动节放假通知

尊敬的各位客户:您们好!        感谢您一直以来对嘉远的信任。劳动假期将至,根据国家节假日放假规定,并结合实际情况,现将节假期事宜做如下安排: 2025年5月1日-5月5日放假,共5天,5月6日(星期二)上班。为确保不影响您的正常生产计划,请您根据以上时间和自身需要,提前做好节日前后备货,不便之处、敬请谅解。祝大家度过一个快乐、平安的节日假期常州市嘉远化工有限公司行政部2025年4月 30 日

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2025-04-30

六氟系列产品科普:多领域应用的关键化合物

引言六氟化合物因氟原子独特的电负性和化学稳定性,在工业、电子、医药等领域具有不可替代的作用。本文聚焦七种重要的六氟产品——六氟丙烯、六氟丁二烯、六氟环氧丙烷、六氟异丙醇、六氟化硫、六氟化钼、六氟锑酸钠,解析它们的特性、应用及安全性。一、六氟丙烯(C₃F₆)1. 基本性质·无色气体,化学性质活泼,是合成含氟高分子材料的重要单体。·耐高温、耐腐蚀、低表面能。2. 核心应用·氟橡胶与氟塑料:用于汽车密封圈、航空燃油管等耐高温部件。·制冷剂:替代破坏臭氧层的传统氟利昂(如HFCs)。·含氟表面活性剂:用于消防泡沫、防水涂料。3. 注意事项·低毒性,但需避免吸入高浓度气体。二、六氟丁二烯(C₄F₆)1. 基本性质·无色气体,化学结构含共轭双键,反应活性高。·高电子亲和力,适合作为蚀刻气体。2. 核心应用·半导体制造:用于先进制程(如7nm以下)的等离子体蚀刻,精准控制电路图形。·含氟聚合物合成:制备高性能氟树脂。3. 环保优势全球变暖潜能(GWP)低于传统蚀刻气体(如CF₄),助力绿色芯片生产。三、六氟环氧丙烷(C₃F₆O)1. 基本性质·无色液体,含环氧基团和六氟结构,兼具高反应性与稳定性。2. 核心应用·全氟聚醚(PFPE)合成:用于航空航天润滑剂、真空泵油等极端环境。·医药中间体:合成含氟药物(如抗病毒、抗癌药物)。3. 安全提示·对皮肤和眼睛有刺激性,需在通风橱中操作。四、六氟异丙醇(C₃H₂F₆O)·无色液体,强极性溶剂,能与水和有机溶剂混溶。·含氟基团赋予其独特溶解性和低表面张力。2. 核心应用·高分子材料溶剂:溶解尼龙、聚酰亚胺等难溶聚合物,用于纺丝或涂层。·核磁共振(NMR):作为氘代试剂的替代溶剂,提升谱图分辨率。·医药合成:参与含氟手性化合物的制备。3. 注意事项·具有刺激性气味,长期接触需防护。五、六氟化硫(SF₆)1. 基本性质·无色无味气体,绝缘性能极佳,化学惰性。2. 核心应用·电力设备:高压开关、气体绝缘开关(GIS)的绝缘与灭弧介质。·半导体:晶圆蚀刻与清洗。·医疗:眼科手术中的视网膜填充气体。3. 环保挑战·强效温室气体(GWP=23,500),需严格回收与替代技术(如C₅氟酮)。六、六氟化钼(MoF₆)1. 基本性质·无色晶体或气体,强氧化性,易水解。2. 核心应用·钼沉积:化学气相沉积(CVD)制备钼薄膜,用于电子元件。·核燃料加工:铀提纯过程中的氟化剂。3. 安全风险·遇水释放有毒HF气体,需严格防潮。七、六氟锑酸钠(NaSbF₆)1. 基本性质·白色晶体,强路易斯酸性,稳定性高。2. 核心应用·催化领域:作为超强酸(如“魔酸”HSbF₆)的组成部分,用于烷烃异构化反应。·电化学:锂电池电解液添加剂,提升电极稳定性。3. 注意事项·具腐蚀性,操作需穿戴耐酸防护装备。安全与环保总结毒性管理:多数六氟化合物具刺激性或毒性,需密闭操作与个人防护。温室气体替代:推动SF₆回收、开发低GWP蚀刻气体(如C₄F₆)。废弃物处理:含氟废液需中和后处理,避免污染水源。结语从新能源电池到芯片制造,从航空航天到医药合成,六氟化合物凭借其“氟特性”成为现代工业的“隐形支柱”。未来,随着绿色化学与低碳技术的发展,高效、低毒的六氟材料将引领更多创新突破。

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2025-04-28

科普新闻:硼-10酸的丰度与纯度——核能领域的“双生密码”

在核反应堆安全防护、癌症治疗等领域,一种名为“硼-10酸”的化合物正悄然扮演关键角色。然而,围绕它的“丰度”与“纯度”两个指标,却常令公众困惑。这两者究竟有何区别?为何科学家要像“雕琢钻石”般严苛对待它们?本文将揭开这一科学谜题。一、同位素丰度:硼-10的“稀有度”竞赛硼在自然界中并非“独生子”,而是以两种同位素形式共存:硼-10(¹⁰B)和硼-11(¹¹B),天然丰度分别为约19.1%和80.9%。两者化学性质几乎相同,但核特性天差地别——硼-10对中子具有极强的“吞噬”能力,是核反应堆控制棒、防辐射材料的核心成分。丰度(Isotopic Abundance)特指硼-10在总硼元素中的占比。例如,天然硼酸的硼-10丰度为19.1%,而核工业级硼-10酸需通过气体离心法或化学交换法浓缩至96%以上。丰度每提升1%,其中子吸收效率可能呈指数级增长,堪称“核能安全的第一道闸门”。二、化学纯度:杂质的“致命陷阱”如果说丰度是“质量”的比拼,化学纯度(Chemical Purity)则是“洁净度”的较量。它衡量的是硼酸(H₃BO₃)中非硼物质(如金属离子、有机物、其他酸类)的含量。例如,试剂级硼酸纯度可达99.999%,而工业级可能仅为99%。在硼中子俘获治疗(BNCT)中,纯度不足的硼酸若含重金属杂质,可能毒害患者细胞;在半导体制造中,钠离子超标会直接导致芯片性能劣化。因此,高纯度需依赖重结晶、离子交换等精细工艺实现。三、丰度与纯度:为何缺一不可?1核电站控制棒* 高丰度:确保快速吸收中子,防止链式反应失控。* 高纯度:避免杂质(如氯离子)腐蚀金属包壳,酿成泄漏事故。2癌症靶向治疗(BNCT)* 高丰度:提升硼-10捕获中子的概率,精准杀死癌细胞。* 高纯度:杜绝有毒杂质,保护健康组织。3半导体掺杂工艺* 特定丰度:调节硼-10/11比例可改变硅晶电导特性。* 超高纯度:单颗尘埃就能毁掉整片晶圆。四、突破瓶颈:中国技术的“双重突围”长期以来,高丰度硼-10酸被欧美垄断,价格高达每克数百美元。近年来,我国通过激光同位素分离技术,将丰度提升至99%以上,同时采用超临界流体提纯,将杂质控制在ppb(十亿分之一)级。2023年,中核集团宣布实现公斤级高丰度高纯硼-10酸自主量产,成本降低90%,为第四代核电站及BNCT设备国产化铺平道路。结语:微观世界的“精准战争”从同位素丰度到化学纯度,硼-10酸的“双标挑战”折射出人类对物质操控的极致追求。在原子与分子的尺度上,每0.1%的提升都可能改写一个产业的命运。未来,随着量子计算、核聚变等领域的崛起,这场“精准战争”只会愈演愈烈。而在这场战争中,科学家的每一克努力,都在为人类文明点亮新的可能。

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2025-04-25

国际产教联盟高端商务研学日本站圆 满落幕,探索中日产业协同新机遇

  2025年4月12日至16日,由国际产教联盟主办的【高端商务研学】-日本站活动在日本东京、京都、大阪三地成功举办。此次5天4夜的行程汇聚了中日投资促进中心权威专家、企业高管及行业领 袖,通过政企对话、前沿技术参访、闭门研讨及世博会前瞻考察,深度挖掘中日产业协同潜力,为参与者带来了一场高规格的商务与思想盛宴。行程亮点:政企链接与行业洞察首站东京,研学团在国会官员的接待下,参与了“政企深度链接”高层对话,探讨中日经贸合作新方向。随后的国际总裁班上,日本顶 尖商学院专家围绕“科技创新赋能企业高质量发展”展开分享,结合日本老龄化社会的成熟经验,为中国银发经济与康养产业提供了可借鉴的范本。下午的商务研学分设两大主题:康养与银发经济:参访湘南机器人康复中心株式会社,体验全球领 先的“HAL”康复设备,探索智能技术如何赋能养老护理; 中企并购路径:走进日本Top1律所VERY BEST,获取日本并购高频行业趋势、中企收购案例及2025年最新标的私密尽调资料。 京都:经营哲学与循环经济实践在京都,研学团深入京瓷集团,系统学习稻盛和夫创立的“京瓷哲学”与“阿米巴经营”理念,领悟伦 理导向与经营效率结合的创新管理模式。下午转战松 下电器白色家电回收工场,副社长亲自揭秘其99%高纯度塑料分选技术,展现ESG理念下循环经济的规模化实践。大阪:银发经济与世博前瞻行程收官于大阪,参访大阪福祉销售中心,全 面了解日本养老产业的设备、系统及服务解决方案。作为压 轴亮点,研学团获2025大阪世博会组委会官方接待,提前洞察这一全球盛会的筹备进展与商机。世博会预计吸引150个国家及地区参与,接待访客超2800万人次,为中日企业合作开辟全新窗口。高端资源赋能,开拓无限商机本次活动全程由中日投资促进中心专家带队,涵盖星 级酒店住宿、新干线交通及高规格商务宴请,确保参与者高 效对接顶 级资源。通过政企对话、闭门会议及一线企业参访,不仅深化了对日本产业链与创新模式的理解,更为中日企业在康养、科技、并购等领域的合作搭建了桥梁。国际产教联盟表示,未来将持续打造高端商务研学平台,推动全球产教资源互通,助力企业抢占前沿赛道,共赢未来。此次日本商务研学以思维碰撞激荡创新动能,以深度对话串联产业前沿,不仅为参与者开启了全球化战略视野的新篇章,更以东方匠心精神与数字时代的共振之力,持续赋能亚太地区商业生态的迭代升级。未来,这场智慧交融的跨界对话将持续构建中日协作网络,为全球经济复苏注入更多东方哲思与创新势能。

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2025-04-22