氦气和氩气都是惰性气体(稀有气体),但在性质和应用上有显著区别。以下是它们的主要区别:
一、基本性质
特性 | 氦气 (He) | 氩气 (Ar) |
原子序数 | 2(最轻的惰性气体) | 18 |
密度 | 0.1785 g/L(比空气轻,可漂浮) | 1.784 g/L(比空气重,会沉降) |
沸点 | -268.9°C(接近绝对零度) | -185.8°C |
来源 | 天然气井中提取(α衰变产物) | 大气中分离(占空气的0.93%) |
二、化学性质
氦气:化学惰性极强,几乎不与其他元素形成化合物。
氩气:虽然也是惰性气体,但在极端条件下可形成极不稳定的化合物(如氟氩化合物)。
三、主要用途
氦气的应用
气球/飞艇:因密度低且不可燃(比氢气安全)。
低温超导:用于MRI磁共振成像、粒子加速器(液氦冷却)。
焊接保护气:防止高温金属氧化(如钛合金焊接)。
呼吸混合气:深海潜水(氦氧混合气防“氮麻醉”)。
氩气的应用
焊接保护气:常用于铝、不锈钢焊接(比氦气便宜)。
照明:填充灯泡、霓虹灯(发出蓝紫色光)。
工业隔热:双层玻璃填充气(隔热性能好)。
实验室:惰性氛围保护(如半导体制造)。
四、其他差异
成本:氦气更昂贵(提取困难且不可再生),氩气易从空气中获得。
安全性:氦气无毒但可能窒息;氩气在高浓度下也会窒息,且比空气重易积聚。
声音效应:吸入氦气会暂时提高声速(声音变尖),氩气则降低声速(声音变低沉)。
选氦气:需轻质、极低温或特殊用途(如飞艇、超导)。
选氩气:追求经济性、常见工业保护(如焊接、灯泡)。