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液氦、液氮大PK,谁才是最强“冷王”?

作者:海尔生物医疗科技(成都)有限公司     |   发布时间:2023-08-24 14:40:13

作为运用最广泛的冷却剂和制冷剂,液氦和液氮这两种物质,似乎有着很多相似之处,比如都是无色、无味,且温度极低。但其实,两者也有着许多的不同。

 

液氦

氦气是一种稀有气体,因其特殊的物理、化学性质,常常被广泛应用于不同领域。通常情况下,氦气无色、无味,且化学性质稳定,很难与其他气体元素发生反应,因此氦气被主要用作保护气体。同时,氦气也拥有具有极低的熔点和沸点,因此它也成为了医疗核磁共振设备的必用气体。

氦气的物理性质也极为特殊,它的温区在-272℃到-268℃左右,很难液化,且在标准大气压下不可固化。要得到液态氦,需要先把氦气压缩,并且冷却到77K,然后将冷却后的氦气引入液化器中,进一步冷却并液化,这样就形成了液氦。

1908年7月13日晚,荷兰物理学家卡美林·奥涅斯和他的助手们,在著名的莱顿实验室成功让氦气变成了液氦。直到1934年,前苏联科学家卡比查发明了新型的液氦机,每小时可以制造4升液态氦。

在此之后,液氦才在各国的实验室中,得到广泛的研究和应用。但是液氦的获取成本仍然很高,国内市场的液氦来源大多依赖于进口。

 

 

液氮

氮气和氦气一样,是一种无色、无味的气体。不过氮气的温区在-196℃至-210℃左右。在正常大气压下,如果将温度降到-196°C以下,氮气就会形成液体形态。相较于氦气,氮气的性质也要活泼得多。

而与昂贵的氦气不同,氮气作为空气中含量最多的气体,获取起来更加简单、方便。利用空气中各组分之间的沸点差异,就可以将氮气成功分离出来,并通过压缩、冷却来制取液氮。因此液氮的价格和液氦也相差了好几倍。

液氮温度极低,且在室温下易挥发。根据这一特性,液氮的储存容器就需要具有良好的密封性能,以及耐低温性能,确保其能够承受液氮的低温。因此,常用的液氮罐材质包括不锈钢罐、铝罐等。

海尔生物医疗深低温液氮储存系统

 

可以看出,液氦和液氮各有所长,但液氮因其制取方便、价格便宜的优点,更加广泛运用于畜牧业、医疗、食品工业等领域。

 

(资料来源网络)

 

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