Области применения гелия. Применение гелия
Применение гелия — Знаешь как
Действительно, наука не сразу проложила гелию путь в практику. Определенную роль здесь сыграли оригинальные физико-механические и электрические свойства гелия, потребовавшие длительного изучения. Главным же препятствием явилась трудность получения газа в больших количествах.
Зато быстро «нашел» применение гелию писатель-фантаст Герберт Уэллс. Едва только Рамзай выделил из клевеита гелий, как Уэллс сделал тот элемент главным вещественным героем повести «Первые люди на Луне». Помните ли вы мистера Кавора? Он изобрел «каворит» — сплав из металлов и гелия. Сплав не подвержен силе тяготения, он делает невесомым все, что находится между ним и любым космическим телом. Это поразительное свойство и позволило Кавору легко достичь Луны.
Уэллс ошибся: невозможно изготовить сплав из металлов и гелия. Ко времени написания повести о гелии было мало что известно и популярна еще была гипотеза Локьера что гелий — это металл.
Только при современном уровне развития геологии и техники бурения можно обнаруживать и извлекать на поверхность гелиеносные газы. Разработке промышленных способов выделения гелия из газовой смеси должен был предшествовать прогресс в технике разделения газов и глубокого холода.
Первое применение гелий нашел в воздухоплавании. В одну из сентябрьских ночей 1915 г. на подступах к Лондону был подбит германский дирижабль. Обычно при попадании зажигательного снаряда дирижабль мгновенно вспыхивал и сгорал. Тут же зенитчики не наблюдали пламени — истекая газом через пробоину, дирижабль медленно улетел обратно.
Загадку разъяснил химик Трилфолл, написавший по этому поводу в адрес британского адмиралтейства: «Полагаю, что немцы изобрели какой-то способ добывать в большом количестве гелий и на этот раз наполнили оболочку своего цеппелина не водородом, как обычно, а гелием». В Германии гелий получали из монацитовых песков. Они содержат ториевые минералы, поэтому в них имеется адсорбированный гелий, который выделяется при прокаливании. Трилфолл же первым предложил извлекать его из природных газов.Сочетание в гелии свойств инертности и легкости делает его идеальным наполнителем воздухоплавательных аппаратов всех видов не только в военное время, но ив мирных условиях. Наполнение водородом не раз являлось причиной гибели аэростатов от случайной искры или атмосферных разрядов. Хотя гелий и вдвое тяжелее водорода, однако подъемная сила его лишь на 8% меньше.
Таким образом, подъемная сила гелия равна 92% подъемной силы водорода.
Для увеличения подъемной силы на практике часто используют смесь из 85 объемов гелия и 15 объемов водорода, которая ни при каких условиях не дает взрыва. К тому же при заполнении гелием можно безопасно регулировать высоту подъема дирижабля, нагревая или охлаждая газ. В процессе эксплуатации аэростатов заполнение их гелием производится в 4—5 раз реже, чем водородом, так как гелий медленнее диффундирует сквозь оболочку.
В 20—30-х годах прошедшего столетия получило значительное развитие гражданское воздухоплавание. Заполненные гелием дирижабли емкостью до 200—250 тыс. м³ и грузоподъемностью до 100 т совершали трансконтинентальные перелеты. От самолетов того времени они выгодно отличались большой грузоподъемностью и способностью без посадки преодолевать расстояния в 10— 15 тыс. км. В дальнейшем успехи самолетостроения почти полностью уничтожили преимущества дирижаблей, которые были уязвимы к обстрелу и ударам молнии и не могли сравниться с самолетами по скорости и маневренности. В результате дирижаблестроение резко сократилось.
Во время второй мировой войны в армии США успешно использовались дирижабли для борьбы с немецкими подводными лодками. Около 160 патрульных дирижаблей без потерь провели через Атлантику 90 000 судов. Используя эффективную наблюдательную аппаратуру и варьируя скорость полета от нуля до 150 км в час, они обнаруживали подводные лодки противника еще до их выхода на боевой курс. В США дирижабли также используются в качестве воздушных радарных станций.
Значительным остается применение неуправляемых и привязных аэростатов, наполненных гелием, в метеорологической службе и для научно-исследовательских работ в атмосфере. В период второй мировой войны большую роль сыграли аэростаты заграждения при защите Москвы, Ленинграда, Лондона и других городов от воздушных налетов.
Возросло применение наполненных гелием неуправляемых воздушных шаров. Это обусловлено появлением новых полимерных материалов (полиэтилена, полипронилена, полиэфиров), весьма пригодных для оболочек аэростатов. Из новых материалов изготовляют метеорологические и разведывательные шары, наблюдательные аэростаты, рекламные и детские шары.
В самое последнее время началось — на современной технической основе — возрождение управляемых дирижаблей. Они вновь привлекают внимание инженеров, их строят в ряде стран. Применяются моторы с изменяемой плоскостью вращения винта, автопилоты, автоматическая швартовка у собственной причальной мачты и многое другое, что должно радикально улучшить надежность, управляемость и автономность аппаратов.
Во Франции построен грузовой дирижабль, способный транспортировать в собранном виде крупногабаритные конструкции (мачты линий электропередач, буровые вышки, нефтеочистительные установки и т. д.) весом до 500 т. Этот дирижабль внешне совсем не походит на своих довоенных предшественников. Роль привычного сигарообразного корпуса играют четыре огромных каплевидных баллона, вмещающие по четверти миллиона кубометров гелия каждый. К ним подвешена металлическая конструкция, напоминающая паука, который в своих лапах держит кабину, вмещающую пятерых членов экипажа, и мощную лебедку. Вся эта конструкция высотой с 23-этажный дом, длиной в 200 и шириной в 170 м приводится в движение восемью винтомоторными устройствами от серийных тяжелых вертолетов. Баллоны также не понадобилось специально изготовлять, так как это части от шаров-зондов, применяемых для исследования высоких слоев атмосферы.
Во Франции же в 1975 г. начал осуществляться план строительства двадцати огромных дирижаблей, заполненных 3 млн. м3 гелия каждый. Они будут висеть над крупными городами на высоте до 22 км с целью ретрансляции радио- и телевизионных передач и сообщения телефонной и телеграфной информации по всей территории страны. Кроме того, самые высотные дирижабли будут играть роль висячих обсерваторий; там, где воздух в 20 раз более разрежен, чем на поверхности Земли, установят телескопы для космических наблюдений.
В 1975 г. в США построен опытный летательный аппарат «Мегалифтер», представляющий собой гибрид дирижабля с самолетом, фюзеляж выполнен в виде дирижабля объемом 200 тыс. м³, а от самолета аппарат получил крылья с четырьмя реактивными двигателями и кабину пилотов. Его полезная нагрузка — 182 т, крейсерская скорость — 330 км/час, дальность полета — до 16 тыс. км. При весе груза до 100 т аппарат остается дирижаблем, а при большей загрузке он становится одновременно и самолетом.
Фирмами США, Великобритании и Японии запроектированы к постройке в 1980—1982 гг. гигантские дирижабли грузоподъемностью в 1000 и даже 3000 т. Их длина достигает 300 м. Созданы и работают дирижабли, выполняющие функции кранов для монтажных работ,-они поднимают и перевозят грузы до 500 т. Построены и малые дирижабли для регулирования уличного движения, обнаружения и тушения лесных пожаров, для борьбы с преступностью и выполнения функций аэротакси.
Послевоенный упадок дирижаблестроения повлек на короткое время спад производства гелия. Вскоре оно вновь стало развиваться, так как области применения гелия неуклонно расширяются. Более 75% вырабатываемого ныне гелия используется во многих отраслях машиностроения и металлургии, крупными потребителями являются ракето- и самолетостроение, атомная, морская и космическая техника. Там, где гелий и аргон взаимозаменяемы, обычно используют аргон как более доступный газ.
Важно и то, что атмосфера инертного газа обеспечивает устойчивое горение электрической дуги. Гелий применяют преимущественно при сварке металла постоян-ным током. Иногда процесс ведут в наполненных гелием специальных камерах, но чаще металл сваривают в струе защитного газа, выходящего из кольцевого сопла, которое окружает вольфрамовый электрод. Расход газа колеблется в пределах 85—1700 л/час в зависимости от величины сварочного тока и природы свариваемого металла.
Большое развитие получила металлургия титана и его сплавов. Этот легкий, прочный и жаростойкий металл очень пластичен и устойчив к коррозии; он является важным конструкционным материалом для ракет, реактивных самолетов и морских судов. Извлечение титана из его руд невозможно без применения защитной атмосферы инертного газа, так как металл взаимодействует с кислородом, азотом и углекислотой воздуха. Тот же характер имеет применение гелия в металлургии циркония, вольфрама, бериллия, урана, плутония, тория, гафния, ниобия, тантала, а также в производстве германия, кремния и других полупроводниковых материалов, при изготовлении металлорежущих инструментов из твердых сплавов, при плавке и литье рафинированных цветных и легких металлов. Большинство из перечисленных здесь производств нуждается в гелии и аргоне высокой степени чистоты. Особенно нежелательны примеси кислорода, азота, водорода.
При литье деталей из цветных металлов гелий используется как инертный и нерастворимый в металлах газ: им продувают расплав перед заливкой в формы. Этим достигается удаление растворенных газов и вынос на поверхность неметаллических примесей в виде шлака.
Сжатый гелий применяется в ракетах и управляемых снарядах в качестве двигательной силы для подачи топлива в камеру сгорания. Вообще легкий и инертный гелий — идеальное средство для передавливания огнеопасных жидкостей и порошков.
Гелий является лучшей средой для быстрой и безопасной сушки легко взрывающихся веществ. Здесь благодаря высокой теплопроводности гелия обеспечивается равномерность и тем самым безопасность нагрева высушиваемой массы. Те же качества гелия делают его эффективным гасителем пламени и защитным средством при хранении огнеопасных веществ. Например, в хирургических клиниках огнеопасные анестезирующие вещества хранят в атмосфере гелия для предотвращения воспламенений и взрывов в операционных помещениях.
Гелий может использоваться в качестве высокотемпературного теплоносителя в ядерных реакторах. Он радиаци-онно и взрывобезопасен, у него высок коэффициент теплопередачи, поэтому малы потери тепла. Уже действуют опытно-промышленные высокотемпературные реакторы, охлаждаемые гелием. Они компактны, работают в одном блоке с турбиной, рабочим телом которой является нагретый до 950—1000° гелий. В отличие от водо-водя-ных реакторов гелиевые реакторы не нуждаются во вторичном цикле теплоносителя.
Интересна роль гелия в течеискателях — приборах для испытания сварных швов на газонелроницаемость и для определения утечек в трубопроводах и аппаратах, работающих под вакуумом или под давлением. Тече-искатель состоит из обдувного устройства, индикатора газа и сигнализатора. Испытуемое изделие подключается к вакуумному агрегату, создающему в нем разрежение до 0,01 мм рт. ст., и через дроссельный кран к индикатору. В качестве последнего применяют масс-спектрометр, ионизационный манометр или разрядную трубку, меняющую цвет свечения. Испытуемые швы или поверхность обдуваются снаружи через сопло тонкой струей гелия. При нарушении герметичности гелий проникает в вакуумированное пространство и затем в масс-спектрометр, где возникает ионный ток. При этом отклоняется стрелка индикатора и раздается звук сирены. Место течи совпадает с точкой нахождения сопла в момент сигнала.
Гелий обеспечивает чувствительность показаний благодаря малым размерам атома и малой вязкости; он проникает через микроскопически малые каналы и неплотности в металле шва; вместе с тем показания прибора однозначны благодаря очень малому содержанию гелия в атмосфере и полному его отсутствию среди газов, которые могут выделяться из стенок вакуумных установок. Атмосфера гелия — превосходная среда для консервирования пищевых продуктов, они сохраняют в ней свой первоначальный вкус и аромат.
Многообразно применение гелия в науке. В атомной физике используется малая скорость его ионизации при обстреле быстрыми частицами. Гелием наполняют ионизационные камеры, счетчики импульсов, камеры Вильсона, некоторые типы радиодамп. Низкий коэффициент рефракции гелия позволяет заполнять им пространству между линзами в оптических инструментах. Ширится его применение в радиоастрономии. Как отмечалось, гелий является исходным материалом для получения α-частиц, широко используемых в физической экспериментальной технике.
В квантовых гироскопах, голографии, в оптической связи и локации широко используется гелиево-неоновый лазер. Рабочим веществом является неон, а гелий передает энергию возбуждения. Этот лазер весьма монохроматичен, он может работать на 30 длинах волн в области видимого света и инфракрасного излучения.
Советскими геофизиками Ю. П. Булашевичем, Л. Н. Еремеевым, В. Н. Бакориным и другими показано, что гелиевая съемка позволяет надежно установить места незацементированных глубинных разломов, разделяющих относительно подвижные в геологическом времени блоки , земной коры. С такого рода разломами связаны поиски месторождений золота, цветных и редких металлов, имеющих глубинное происхождение.
Гелиевым газовым термометром измеряют температуру в очень широком диапазоне, особенно в области крайне низких температур. Это лучший эталонный термометр, шкала которого дает минимальные отклонения от термодинамической шкалы Кельвина. Легким изотопом гелия наполняют конденсационные термометры, он единственно пригоден для измерения температур ниже 1° К.
Хорошая электропроводность гелия и способность к яркой эмиссии света используются в разреженных газосветных трубках, а также в некоторых лампах накаливания, применяемых для сигнализации. В зависимости от давления, примеси другого инертного газа, вида и интенсивности электрического тока гелиевые трубки светятся розовым, оранжевым, ярко-желтым и иными цветами. При конденсированном разряде гелий вспыхивает ярким белым светом, что используется для сверхбыстрой фотографии.
Десятки тысяч кубометров гелия расходуются ежегодно на приготовление так называемого гелиевого, или искусственного воздуха — смеси одного объема кислорода и четырех объемов гелия. Этот воздух применяется для лечения и профилактики ряда заболеваний.
Гелиевый воздух примерно в 3 раза легче обычного. Оттого им легко дышится — он быстро проникает в легкие, увлекая в них больше кислорода, и скорее выводит из организма углекислоту. Благодаря этой особенности вдыхание гелиевого воздуха эффективно снимает удушья, лечит бронхиальную астму и заболевания гортани. Он облегчает состояние оперируемых больных, особенно при расстройствах дыхания. Нет сомнения, что по мере увеличения доступности гелия будет значительно возрастать его применение в медицине.
Существует профессиональная болезнь, называемая кессонной. Ей подвержены мосто- и метростроители, проходчики туннелей, водолазы, т. е. люди, работающие в закрытых камерах (кессонах) при повышенном давлении воздуха.
В соответствии с законом Генри чем выше атмосферное давление, тем больше воздуха растворяется в крови. Выходя’ из кессона, человек испытывает резкий спад давления, вследствие чего растворенные газы (азот и углекислота) начинают интенсивно выделяться и могут закупорить кровеносные сосуды, нарушить нервные узлы и ткани внутренних органов (азотная эмболия).Чтобы избежать кессонной болезни, прибегают к декомпрессии: людей переводят в среду нормального давления постепенно, с длительными выдержками при промежуточных давлениях. Декомпрессия почти не требуется при пользовании гелиевым воздухом он намного смягчает кессонную болезнь вследствие очень малой растворимости гелия в организме. Незаменим гелиевый воздух в подводно-спасательном деле, когда необходим срочный спуск и подъем водолаза.
Дыхание гелиевым воздухом устраняет еще одну опасность в работе водолазов. Под давлением больших толщ воды воздух, точнее азот, оказывает на организм внезапное наркотическое действие, сходное с опьянением алкоголем. На глубине ниже 50 м водолазом овладевает беспричинное веселье, заглушается инстинкт самосохранения. Снабженный баллонами с гелиевым воздухом водолаз не испытывает состояния наркоза и может работать на глубине до 200 м.Однако специфические недостатки обнаружились и у кислородно-гелиевой смеси. Обладая повышенной теплопроводностью, она быстро отводит тепло, что понуждает океанавтов работать при температурах 25—27° С. А на глубинах 150—200 м они порой испытывают дрожь и головокружение. Оптимальное решение задачи оказалось простым: гелием надо заменить не весь азот, а только большую его часть. Смесь из 21% О2, 18% N2 и 61 % Не позволяет погружаться на глубины до 300— 350 м.
Широко изучается вопрос использования гелия в атмосфере космических кораблей при длительных полетах. Исключение из дыхательной смеси азота или хотя бы большей его части устранит опасность наведенной радиации (в силу образования трития при воздействии космических лучей на азот), кессонной болезни и азотного наркоза, а также позволит уменьшить вес вентиляционного оборудования. Биологические исследования показали, что длительное дыхание гелиевым воздухом не вызывает отрицательных сдвигов в человеческом организме.
У гелиевого воздуха есть особенность: в нем голос взрослого человека становится мальчишески высоким, почти пискливым и приобретает гнусавый оттенок. Причина в том, что, проходя через голосовые связки много быстрее азота, гелий создает и меньший резонанс в звуковых полостях вокруг гортани.
Обособленное место занимает применение потоков заряженных ядер гелия — источников радиоактивного излучения. По активности действия на вещество, особенно на живую ткань, α-частицы занимают одно из первых мест среди проникающих излучений. Однако малая длина пробега и, следовательно, малая проницаемость ограничивают сферу их применения. Обычно они используются при необходимости сконцентрировать эффект облучения в тонком слое вещества.
В Институте горного дела разработан метод контроля содержания легких элементов в рудах и продуктах их обогащения, основанный на применении ядерной реакции или наведенной α-частицами искусственной радиоактивности. По количеству нейтронов, выбиваемыхα-частицами и регистрируемых счетчиком, судят о концентрации бериллия, бора и фтора; по искусственной радиоактивности определяют содержание бора и алюминия. Применение α-излучения позволяет осуществлять непрерывный автоматический контроль содержания названных элементов, что усиливает гибкость управления технологическим процессом обогащения руд.
Один из эффективных способов снятия электростатических зарядов — ионизация окружающего воздуха, что позволяет заряду уйти в землю. К α-источникам для такой ионизации прибегают в тех случаях, когда требуемые разрядные токи не превышают нескольких микроампер и разрядка происходит в небольшом объеме.
Работа многих физических приборов сопряжена с электрическим разрядом в газах. Для прохождения тока через непроводящий газ требуется присутствие заряженных частиц. Их поставщиками в ряде случаев служат вводимые в приборы α-излучатели; они создают условия для возникновения разряда и его воспроизведения.
Существуют приборы, действие которых сводится к измерению токов в газах, ионизированных α-частицами. В частности, вакуумметры, известные под названием альфатронов, содержат радиевый препарат, экранированный тончайшей металлической фольгой. Испускаемое им α-излучение ионизирует находящийся в камере газ и создает ток, текущий между электродами, к которым приложено напряжение около 40 В.
Чрезвычайно малая сила ионизационного тока (10⁻¹⁰— 10⁻¹² А) в широких пределах пропорциональна давлению газа, поэтому, измеряя ток при помощи высокочувствительного усилителя, находят величину остаточного давления. Альфатрон применим в пределах давления 10—10⁻⁶ мм рт. ст., но в специально приспособленных приборах можно измерять давление до нескольких атмосфер.
При прохождении газового потока через ионизационную камеру ток изменяется тем значительнее, чем больше скорость газа. На этом основано применение α-излу-чения в анемометрах, измеряющих силу ветра, и в приборах для определения скорости протекания газов в трубопроводах. Ионизационные камеры имеются также в пожарных сигнализаторах, где используется способность газов, образующихся при тлении или горении органических веществ, снижать ионизационный ток.
Самосветящиеся составы на циферблатах часов, шкалах авиаприборов и т. п. содержат α-активные вещества, играющие роль возбудителей люминесценции у люминофоров.
Описаны случаи успешного применения α-излучения для стерилизации пищевых продуктов и предохранения приборов от плесени. Малые дозы α-облучения благоприятно сказываются на ускорении развития ростков овса, подсолнечника и тыквы. Облученные семена некоторых злаковых показали повышенную урожайность и устойчивость к болезни.
Статья на тему Применение гелия
znaesh-kak.com
Промышленное применение гелия - Справочник химика 21
К редким газам относятся аргон, криптон, ксенон, неон, гелий. Наибольшее промышленное применение из них находят аргон и гелий. [c.450]
ОТКРЫТИЕ, РАСПРОСТРАНЕННОСТЬ, ПОЛУЧЕНИЕ И ПРОМЫШЛЕННОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ГЕЛИЯ [c.11]
ПРОМЫШЛЕННОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ГЕЛИЯ 27 [c.27]
ПРОМЫШЛЕННОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ГЕЛИЯ [c.27]
Концентрация гелия после сепаратора 10 составляет 98,5%. Окончательная очистка достигается пропусканием этого охлажденного гелия через адсорберы с активированным углем, в которых удаляются 1,5% азота. Одно из основных промышленных применений гелия при сварке для создания защитной атмосферы требует очень высокой степени очистки от азота и водорода. Поэтому почти весь получаемый в настоящее время гелий подвергается очистке в адсорберах с активированным углем. Ожижитель азота 8 с азотным теплообменником 7 обеспечивает жидким азотом сепаратор чистого гелия 9 и теплообменник-сепаратор грязного гелия 22. [c.103]
С). Часто на криогенных установках получают гелий-сырец (гелиевый концентрат) с содержанием гелия 50-85 %. Для получения чистого гелия из сырца используются химические, адсорбционные и каталитические методы. Криогенные методы нашли промышленное применение, поскольку легко вписываются в систему комплексной переработки газа. [c.159]
XXV. Применение гель-хроматографии в пищевой промышленности [c.248]
Промышленная добыча гелия ведется из газоносных источников, содержащ,их этот элемент в количестве до 1—2%. Гелий получил широкое применение в технике и науке. Благодаря своей легкости и негорючести гелий используется для наполнения им аэростатов и шаров-зондов при исследовании атмосферы (иногда в смеси с водородом). Подъемная сила гелия составляет 93% от подъемной силы водорода, но безопасность работы с гелием является его серьезным преимуществом. По гелию определяется адсорбционная способность углей. По остаточному содержанию гелия в углях судят об их возрасте. Жидкий гелий — самая холодная из всех жидкостей, поэтому гелий применяется при получении очень низких температур. Жидкий гелий обладает рядом свойств, делающих его особенно ценным для научных исследований. Существуют две формы жидкого гелия — гелий I и гелий И. [c.408]
Получение и применение гелия. В промышленности Г. получают из природных газов методами глубокого охлаждения (см. Инертные газы). [c.416]
Таким методом получают адсорбенты корпускулярной структуры (структуры из сросшихся между собой мельчайших частиц — корпускул). Промежутки между сросшимися частицами являются порами, размеры которых зависят от размеров частиц и плотности их упаковки. К адсорбентам этого типа относятся различного рода силикагели (гели поликремниевой кислоты) — первые синтетические адсорбенты, получившие широкое промышленное применение. Таким же методом получают алюмогели, алюмосиликагели, активный оксид магния. [c.155]
Из большого количества твердых веществ, обладающих значительной адсорбционной способностью, в настоящий момент техническое значение имеют лишь активированный уголь и гель кремневой кислоты, называемый силикагелем, промышленное применение которых и рассматривается в последующем изложении. [c.653]
Для получения жидкого водорода используются цикл с однократным дросселированием (производительность ожижителей до 300 л/ч), цикл двух давлений и циклы с детандером (рис. 8). Оба цикла имеют производительность ожижителей более 300 л/ч. Используется также гелиево-водородный конденсационный цикл, основанный на конденсации водорода за счет охлаждения газообразным гелием, имеющим температуру ниже критической температуры водорода. Такой цикл, однако, не нашел широкого промышленного применения. [c.30]
Обратная миграция катионов редкоземельных элементов — лантана и неодима — была изучена, в частности, в работе [17]. При обработке цеолита 0,63 Nd NaY в токе воздуха и гелия при 500°С происходит миграция катионов неодима из больших полостей в содалитовые ячейки. Последующее прокаливание образца при 750° С приводит к обратной миграции катио нов неодима из содалитовых ячеек в большие полости. Эти результаты показывают, что в условиях промышленного применения цеолитсодержащих катализаторов с редкоземельными элементами, вероятнее всего, катионы редкоземельных элементов располагаются в больших полостях структуры цеолитного компонента. [c.61]
ЭТОЙ цели в Европе и в странах Востока, а также, хотя и в меньшей степени,— в Америке [48. Одним из недостатков бентонита в качестве добавок к мылам и другим моющим веществам является трудность его полной очистки от посторонних включений. За последние годы синтетические коллоидные силикаты М и А1, способные образовывать гели, загущать и эмульгировать подобно бентониту, нашли промышленное применение. Эти вещества чистого белого цвета, совершенно не содержащие включений, широко используются в композициях поверхностноактивных веществ, особенно в косметической промышленности. Глины также используются для сорбции обычно жидких неионогенных моющих веществ, когда они применяются в порошкообразных моющих составах для домашнего хозяйства. Е1 этом случае имеет место эффект, не связанный с процессом активного наполнения [49]. [c.218]
Книга открывается главой, в которой рассказана история открытия гелия, описаны его распространенность и содержание на земле, его выделение и промышленные применения. Главы II VI и VII посвящены физическим свойствам и характеристи-h нам гелия в газообразном, жидком и твердом состояниях, при-I чем описание свойств гелия сопровождается описанием методов измерения, применяемой аппаратуры, разнообразных наблюденных эффектов и т. д. Методы ожижения гелия и техника работы с жидким гелием выделены в отдельную главу— III. Подробно рассмотрены диаграмма состояния гелия (гл. IV) и фазовые переходы второго рода, наблюдающиеся в жидком ге-I (гл. V). [c.5]
Применение гелия для различных целей. Гелий применяется для наполнения различных радиоламп, а также осветительных рекламных трубок. Гелий применяется также в ряде промышленных операций в качестве инертного газа, предохраняющего от сгорания или взрыва. Применение гелия рекомендуется при металлургических работах из-за его сравнительно небольшой растворимости в расплавленных металлах, а также для устранения окалины. Гелий применяется для консервации пищевых продуктов. Благодаря хорошей теплопроводности гелий применяется для охлаждения электромоторов, а также в выключателях высокого напряжения. [c.30]
Процессы получения сорбозы, изолейцина и этанола осуществлены в лабораторном масштабе с помощью живых клеток в каррагинане. Оказалось, что микроорганизмы растут в таком геле с той же скоростью, что и свободные клетки, или с большей скоростью. Рост сосредоточен в приповерхностном слое геля, поэтому диффузионные эффекты незначительны, кислород и компоненты питательной среды хорошо потребляются. Метод нашел широкое применение в исследовательской практике, но процессы с применением живых клеток для проведения процессов биосинтеза пока ие имеют промышленного применения. [c.227]
Применение гелия в промышленности [c.85]
Криогенные методы основаны иа способности компонентов природного газа легко конденсироваться при низких температурах. Обычно большая часть пропана н практически все более тяжелые углеводороды котщенсируются уже при охлаждении газа до —50 °С. Но для получения гелия высокой чистоты (99,995%) требуется температура конденсации азота (—195,8 °С). Часто на криогенных установках получают гелий-сырец, гелиевый концентрат с содержанием гелия 50—85%. Для получения чистого гелия из сырца используются химические адсорбционные и каталитические методы. Криогенные методы нашли промышленное применение, поскольку легко вписываются в систему комплексной переработки газа. [c.206]
Назовите сферы применения гелия. Какое его содержание в природном т лзс считастся промышленным [c.207]
Хлорирование газообразным хлором в присутствии восстанови-геля при высоких температурах наряду с хлоридом лития дает в качестве побочного продукта Si U и безводный AI I3. Оба хлорида широко используются, а потому могут окупить издержки по переработке сырья хлорным методом. Именно это делает экономически перспективным промышленное применение хлорирования для переработки даже низкопроцентного силикатного сырья. [c.271]
Меры профилактики. Для предупреждения несчастных случаев на промышленных предприятиях и при транспортрфовке сосудов с жидким А. необходимо строгое соблюдение правил техники безопасности, устройство вентиляционных систем и рациональное размещение оборудования, при водолазных работах — применение гелия вместо А., смеси гелия и кислорода вместо воздуха. [c.415]
Некоторые гели находят сейчас промышленное применение для разделения органических составляющих смесей методами, сходными с хроматографией. Олсен [80] разработал способ, по которому смесь пропускается через колонну адсорбента, а затем порция адсорбента, содержащая наиболее легко адсорбируемый компонент, проходит десорбционную зону. Здесь она обрабатывается другим органическим агентом, который адсорбируется сильнее, вследствие чего и выделяется требуемый продукт. [c.148]
Получить чистый титан проще, если исходить из соединений, не содержащих кислорода. Можно, например, получать металл восстановлением фторотитанатов металлическим натрием или калием. Промышленное применение нашел метод восстановления тетрахлорида магнием или натрием при 800° в атмосфере инертного газа — аргона или гелия (процесс Кроля) [c.182]
Сведения о промышленном применении горизонтальных смеси-гелей-отстойников с пульсационным перемешиванием чрезвычайно зкудны. Имеются косвенные указания на то, что за рубежом они, возможно, применяются в промышленности [1]. Известно об их применении для полупромышленных целей [2]. В последнем случае реализовалась известная схема подключения смесительных камер к пульсатору через газовый (воздушный) буфер [3]. Объем буфера эпределялся длиной коллектора и отводов к 56 ступеням трех смесителей-отстойников и объемом рабочей камеры видоизмененного поршневого компрессора (были удалены клапаны). [c.251]
Хотя катализаторы на основе ионообменных смол являлись предметом многочисленных исследований, было построено всего лишь несколько промышлеиныж установок с применением этих смол. В литературе сообщалось о применении ионитов в качестве катализаторов на заводах по инверсии сахара в Соединенных Штатах и Японии, а в Германии иониты в течение многих лет применялись для промышленного осуществления различных реакций этерификации [48]. Производство кумола (4] и реакции эпоксидизации [5] также было изучено с точки зрения их возможного промышленного применения. Если не считать этих немногих областей промышленного применения, использование ионитов в качестве катализаторов все еще не вышло за стены лабораторий. Промышленное применение этих катализаторов даже отдаленно нельзя сравнить с широким применением обменных алюмосиликатных катализаторов для крекинга нефти. Это положение заставляет вспомнить соперничество между гелями-цео-литами и первыми катионообменными смолами, применявшимися для умягчения воды. Если история повторяется, то дальнейшие успехи в области синтеза ионообменных смол должны будут привести к промышленному применению этих смол в качестве катализаторов, хотя следует помнить об ограничениях в отношении температур. [c.288]
Особенно широкие перспективы в использовании ферментов для синтеза различных соединений открываются в связи с разработкой методов их иммобилизации. Основные достоинства иммобилизованных ферментов — возможность неоднократного использования, отсутствие необходимости очистки продукта от катализатора, стабильность при хранении и в процессе использования, возможность вести реакцию в более широком диапазоне физикохимических условий, в непрерывных условиях и т. д. Реализация большого числа процессов трансформации углеводов, стероидов, антибиотиков, аминокислот с помощью иммобилизованных ферментов убедила в экономической перспективности этого метода. Кроме названных выше процессов, имеющих промышленное применение, представляет интерес получение L-аспарагиновой кислоты из фумарата аммония с помощью иммобилизованной в полиакриламидный гель аспартазы Es heri hia oli. Фермент работает непрерывно длительное время (до 8 дней), не снижая активности, и количественно превращает субстрат при концентрации фумарата 0,2 М и скорости протока 0,16 ч . Сравнение [c.538]
Все до сих пор рассмотренные в этой главе адсорбенты, за исключением некоторых упомянутых синтетических полимеров, построены на основе биологических матриц. Существует также ряд неорганических веществ, использовавшихся для адсорбции белков, — в основном оксиды, нерастворимые гидрооксиды и фосфаты. Главное место среди них занимает гидроксифосфат кальция, который в кристаллическом состоянии известен как гидроксилапатит. Использование гидроксилапатита и студнеобразной формы геля фосфата кальция будет описано ниже в заключительной части этой главы, посвященной адсорбции в объеме . Тем не менее краткое описание этих адсорбентов даст лредставление о пригодности неорганических материалов для адсорбции белков. Одно из отличительных преимуществ таких материалов, особенно при крупномасштабном или промышленном применении, — это их дешевизна часто не стоит труда очищать их после однократного использования. [c.178]
Применение гелия в промышленности многообразно. Гелий используется во многих отраслях машиностроения и металлургии. Крупными потребителями являются ракето- и самолетостроение, атомная, морская и космическая техника. В атмосфере гелия производят сварку, наплавку и резку нержавеющей стали, алюминия, магния, вольфрама, меди, серебра, свинца, бериллиевой и кремниевой бронзы. Гелий используется при извлечении из руд и изготовлении изделий из титана, циркония, ниобия, германия, кремния и их сплавов, применяется в ракетной технике для подачи топлива в камеру сгорания. [c.85]
В 1922 г, при Комиссии естественных производительных сил Академии наук России был организован специальный Газовый отдел, на который было, в частности, возложено изучение вопроса об использовании гелия для целей аэронавтики, для замены водорода в летательных аппаратах. Этот вопрос приобрел важное значение, поскольку значительная часть территории СССР граничит с Северным ледовитым океаном и в связи с планами организации трансарктического воздушного сообщения развитию летательных аппаратов уделялось особое внимание. Газовый отдел Комиссии АН и созданный в 1924 г. Гелиевый комитет в период до 1927 г. провели большую работу по обследованию и опробованию на гелий многочисленных, известных тогда на территории СССР, месторождений природных газов. В качестве наиболее перспективных для организации промышленного получения гелия были выявлены природные газы Мельниковского месторождения в Саратовской области и нефтеносного района Ухты. Природные газы месторождений содержали в лучшем случае до 0,2-0,3 % гелия. Наряду с проведением работ по опробованию на гелий природных газов, в 1920-1930 гг. начались изучение геологии и геохимии гелиеносных природных газов, разработка технологии промышленного получения гелия из бедных гелиеносных газов и изучение вопросов, связанных с применением гелия для целей аэронавтики. Внимательно изучался опыт США. [c.10]
chem21.info
Области применения гелия | Статьи и полезная информация
Гелий представляет собой инертный газ, который не имеет цвета, а также запаха и вкуса. Он востребован в области медицины. Связано это с тем, что гелиевый воздух значительно активнее обычного, соответственно, он намного быстрее «подводит» кислород к альвеолам, а также оперативно выводит углекислый газ. Это уникальное свойство применяют в медицине для лечения заболеваний гортани, а также для избавления от бронхиальной астмы.
Не менее широко востребован гелий в сфере промышленного оборудования. В частности, его используют в качестве хладагента, с помощью которого можно достигнуть сверхнизких температур.
Этот газ активно используют при выполнении сварочных работ. Его применение дает возможность улучшить формирование швов и одновременно с тем снижает вероятность образования пор. Это преимущество особенно важно в случае, если стоит необходимость соединить методом сварки элементы, имеющие большой теплоотвод. Гелий обеспечивает равномерный постепенный разогрев сварочной ванны.
Не так давно гелий стали использовать для решения задач, связанных с изготовлением наружной рекламы. Этим газом заполняют газоразрядные трубки. Соответственно, при пропускании через них электротока возникают достаточно яркие цветные вспышки. С помощью таких элементов удается создать вывески и элементы, которые привлекают к себе внимание и смотрятся эффектно. Важно отметить, что гелий, используемый в «паре» с неоном, применяют для создания специальных лазеров.
Обширная сфера применения гелия обусловлена его уникальными свойствами. Например, этот газ не горит и является полностью инертным. Именно поэтому он идеально подходит для создания нейтральной неагрессивной атмосферы. В ней можно осуществлять многие виды металлургических процессов, так как материал будет защищен от доступа воздуха, то есть:
- образования шлаковых включений;
- окисления.
Особенно важно такое свойство гелия, а точнее возможность создания с его помощью нейтральной атмосферы, при производстве титана.
www.generatorgaza.ru
Гелий получение применение жидкий - Справочник химика 21
Приведены сведения об источниках и ресурсах гелия, по применению газообразного и жидкого гелия. Освещена история развития гелиевой промышленности в России. Представлены материалы по технологии получения гелия из природного газа, ожижению гелия, выделению гелия из природного газа и его ожижению на Оренбургском гелиевом заводе, изменению традиционной схемы процесса ожижения гелия для Братского газоконденсатного месторождения, системам хранения и транспортирования жидкого гелия, рынку гелия. [c.2]
Так как температура кипения гелия чрезвычайно низка (4,22° К), для получения жидкого гелия необходимо применение специальной техники. Количество тепла, которое нужно отвести для ожижения данного количества газа, находящегося первоначально при комнатной температуре, не является слишком большим, однако работа, которая требуется для отвода тепла от конденсирующегося гелия и передачи этого тепла на уровень комнатной температуры, приблизительно в 800 раз больше той работы, которую было бы необходимо затратить, если бы охлаждение производилось на уровне температуры замерзания воды. Кроме того, весьма серьезной проблемой является создание надежной тепловой изоляции, препятствующей притоку тепла к холодным частям ожижителя. [c.82]Сжижение газов получило широкое применение в промышленпости. Аммиак, хлор (и некоторые другие газы) большей частью сохраняются и транспортируются в сжиженном состоянии в стальных баллонах или цистернах. Для многих целей в таком же виде применяется и углекислота. Сжижение воздуха используется для разделения его на составные части, главным образом для выделения азота. Жидкий воздух применяется и в лабораторной практике для получения низких температур до —180° С. Жидкий водород дает возможность понижать температуру до 15—20° К, жидкий гелий — до 4,2° К и при кипении в вакууме — до 0,8° К . [c.111]
В последнее время широкое применение начинает находить способ получения больших концентраций свободных радикалов путем замораживания их при очень низких температурах, когда процессы рекомбинации затруднены. С этой целью свободные радикалы, образовавшиеся в пламени или электроразряде, подвергают быстрому охлаждению до очень низких температур (вплоть до температур жидкого водорода или гелия) или воздействуют светом или ионизирующим излучением на замороженные образцы вещества. Однако, как правило, использовать оптические методы для изучения поведения свободных ради- [c.20]
Жидкий гелий применяется для получения сверхнизких температур в криогенной технике. В последние годы для криогенной электроники стали применять более дешевый жидкий неон. Хотя создаваемая им температура выше, чем у гелия, неон менее летуч и удобнее в обращении. В смеси с кислородом гелий применяется в водолазном деле. В дыхательных смесях гелий замещает азот и предотвращает кессонную болезнь, поскольку в отличие от азота он хуже растворим в крови при повышенном давлении. Легкость и негорючесть гелия обусловили его применение для наполнения дирижаблей, аэростатов, шаров-зондов. [c.398]
Инертные газы находят довольно разнообразное практическое применение. В частности, исключительно важна роль гелия при получении низких температур, так как жидкий гелий — самая холодная из всех жидкостей. [c.38]
Применяют гелий для наполнения аэростатов, а также для приготовления смеси кислородом (гелий заменяет азот воздуха), используемой при водолазных работах для предотвращения кессонной болезни при вдыхании обычного воздуха под повышенным давлением азот растворяется в крови, а затем выделяется из нее в виде пузырьков, которые закупоривают мелкие сосуды применение для дыхания смеси гелия с кислородом исключает в этих условиях наркотическое (анестезирующее) действие, оказываемое азотом под давлением. Важнейшее применение гелия — использование его в жидком состоянии для получения предельно низких температур при научных исследованиях, а также при изучении электрической сверхпроводимости. [c.107]
Получение очень низких температур в лабораторных условиях осуществляется последовательным применением различных методов. Испарение жидкого гелия (т. кип. 4,2 К) при быстрой откачке дает температуры вплоть до 0,3 К. Более низкие температуры могут быть достигнуты путем адиабатического размагничивания. Парамагнитная (разд. 16.1) соль, например сульфат гадолиния, охлаждается жидким гелием в присутствии сильного магнитного поля. Соль термически изолируется от окружающей среды, и магнитное поле медленно снимается. В соли происходит обратимый адиабатический процесс, при котором атомные спины [c.73]
Промышленная добыча гелия ведется из газоносных источников, содержащ,их этот элемент в количестве до 1—2%. Гелий получил широкое применение в технике и науке. Благодаря своей легкости и негорючести гелий используется для наполнения им аэростатов и шаров-зондов при исследовании атмосферы (иногда в смеси с водородом). Подъемная сила гелия составляет 93% от подъемной силы водорода, но безопасность работы с гелием является его серьезным преимуществом. По гелию определяется адсорбционная способность углей. По остаточному содержанию гелия в углях судят об их возрасте. Жидкий гелий — самая холодная из всех жидкостей, поэтому гелий применяется при получении очень низких температур. Жидкий гелий обладает рядом свойств, делающих его особенно ценным для научных исследований. Существуют две формы жидкого гелия — гелий I и гелий И. [c.408]
Если вблизи образца, имеющего форму острия, создается сильное электрическое поле с напряженностью порядка (100—600) X 10 б-сж" , то с поверхности этого образца могут удалиться все адсорбированные слои [26, 75, 76]. При дальнейшем увеличении напряженности поля будут испаряться поверхностные слои самого вещества образца. Этот весьма специализированный метод, позволяющий получать чистые поверхности, используется в электронном проекторе для очистки положительного электрода-острия (см. разд. 3.3.5.1). Этот же метод был успешно применен для очистки кремния и германия [77] и вольфрама [78]. С помощью такой методики оказалось возможным удалять атомы вольфрама из его собственной кристаллической решетки даже нри температуре жидкого гелия, когда напряженность электрического поля достигала 5,7 X 10 в-см" . Таким путем преимущественно удалялись слабо связанные атомы решетки, расположенные на гранях и выступах, что приводило к образованию более регулярной структуры поверхности. Многие из полученных таким образом атомных плоскостей имели высокие миллеровские индексы. Площадь чистой поверхности, образующейся при десорбции под действием ноля, редко превышает 1,5 X X 10-1 см . [c.73]
Для получения жидкого водорода используются цикл с однократным дросселированием (производительность ожижителей до 300 л/ч), цикл двух давлений и циклы с детандером (рис. 8). Оба цикла имеют производительность ожижителей более 300 л/ч. Используется также гелиево-водородный конденсационный цикл, основанный на конденсации водорода за счет охлаждения газообразным гелием, имеющим температуру ниже критической температуры водорода. Такой цикл, однако, не нашел широкого промышленного применения. [c.30]
Жидкий газ из резервуара может сливаться самотеком (обычно для лабораторных сосудов небольшой емкости), передавливанием с помощью газа, полученного в испарителе, куда подается часть жидкости, или насосов (обычно центробежных). Вместо газа, полученного при испарении части транспортируемой жидкости, можно использовать вспомогательный газ с более низкой температурой кипения, чем перевозимая жидкость. Так, для передавливания жидкого кислорода применяют азот или гелий, для жидкого водорода — гелий, для жидкого метана— азот. Применение азота для передавливания жидкого кислорода экономичнее гелия, однако азот загрязняет жидкий кислород. [c.71]
Применение водорода. Водород широко применяется в технике, жидкий водород используют для получения низких температур в смеси с гелием им наполняют аэростаты. В пищевой промышленности водород применяют для превращения жидких растительных масел в твердые жиры. Его используют в качестве восстановителя при получении некоторых редких металлов. В топливной промышленности водород применяют для переработки твердого топлива, например каменного угля, в жидкое моторное топливо. [c.51]
Подпитка установки газообразным гелием производится из реципиентов в количестве, эквивалентном производительности установки по жидкому гелию. Применение в установке эжектора 22 и вакуумной ванны 24 позволяет выдавать потребителю переохлажденный гелий температурой 3,6. .. 3,8 К. При этом жидкий гелий из сборника 23 направляется в теплообменник 24 и далее в змеевик ванны 25, которая вакуумируется эжектором 22. Получение переохлажденного гелия производится на дроссельном режиме без включения детандера 19. [c.155]
Подбирая соответствующие концентрации взаимодействующих растворов жидкого стекла и соляной кислоты, Хармадарьян н Копелевич получили гели в кислой, нейтральной и щелочной средах. Р1зучениестатической активности этих силикагелей по бензолу показало, что последняя увеличивается от кислого к щелочному образцу. Ими также было установлено существенное изменение адсорбционных свойств силикагелей под влиянием различных условий промывания гелей. Применение в качестве промывной жидкости разбавленных (0,2%) растворов соляной кислоты и аммиака позволило сделать вывод об избирательном характере такого рода активации. Так, при обработке нейтральных гелей указанными активируюшими растворами суммарная адсорбционная емкость ксерогелей не менялась. Промывание кислых гелей аммиаком увеличивало емкость вдвое, что объяснялось пептизацией кремневой кислоты. По-разному сказывалась на адсорбционной активности гелей, полученных в разных условиях, последовательность промывки и сушки [34, 381. Промывание кислого геля, после предварительного просушивания, приводило к повышению поглотительной способности ксерогеля. Противоположный этому эффект наблюдался в случае щелочного геля. [c.12]
Неон. Неоно-гелиевая смесь, очищенная адсорбционным методом от других примесей, подвергалась последующему разделению конденсационным методом с применением жидкого водорода, кипящего в вакууме. Полученный таким образом неон со-держиг ничтожные примеси гелия, которые едва улавливаются спектроскопическим методом [Л. 2]. [c.50]
Плотность. Для определения пикнометрическим способом плотности таких тонкодисперсных пигментов, как сажа, необходимо вытеснить газы, адсорбированные частицами сажи, чтобы молекулы смачивающей жидкости могли проникнуть в пространство между кристаллитами. Для этого рекомендуется применять низкомолекулярную жидкость, хорошо смачивающую сажу. В качестве жидкостей применяют воду, бензол, толуол, причем часто получаются только сравнительные результаты. Применение жидкого гелия дает результаты, наиболее близкие к теоретически рассчитанным по рентгенографическим данным. Нилнекоторые результаты, полученные Риссманом и Смитом различными способами [c.533]
Применение жидкого гелия в ЭБСпериментах по адиабатическому размагничиванию. Опыты по получению температур еще более низких, получаемых уже не откачкой паров жидкого гелия, а другими способами, например адиабатическим размагничиванием парамагнитных солей, и результаты этих опытов не будут затронуты в настоящем параграфе. При применении метода адиабатического размагничивания температура около 1°К,полученная с помощью откачки гелия, служит начальной температурой, с которой начинается охлаждение. [c.209]
Казалось бы, магнитографические данны имеют не большую ценность, чем электрографические, так как являются следствием тех же токов, которые фиксируются электрограммой. Методика электрографии, существующей уже около 100 лет, разработана весьма подробно, получение же магнитограмм требует более сложного оборудования с применением жидкого гелия. Из изложенного следует, однако, что магнитные и электрические данные дают разную информацию о токах в организме, и связь между ними (или отсутствие таковой) определяется структурой источников токов. Поэтому электро- и магнитография — это не конкурирующие, а дополняющие друг друга методы исследования организма. Несмотря на большую сложность аппаратуры, у биомагнитографии есть определенные принципиальные преимущества [c.96]
Описание ожижителя. Выбранная нами схема действительного цикла приведена на фиг. 1.36. Она отличается от схемы идеального цикла не за счет неизбежной неидеальности теплообменников и детандеров, а рядом практических соображений, которые повлияли на выбор цикла и аппаратуры. Для большей компактности ожижителя и получения большего количества жидкого гелия при той же производительности гелиевого компрессора предварительное охлаждение осуществляется за счет применения жидкого азота. Теплообмен между газообразным гелием и жидким азотом, испаряющимся при постоянной температуре, происходит, разумеется, необратимо, что ведет к увеличению энтропии системьь. Разница между идеализированным и действительным циклом состоит также в замене четвертого детандера (см. фиг. 1.35) дроссельным вентилем. [c.85]
Перспективно применение жидких гелия и неона для быстрого получения глубокого вакуума — на охлаждаемой поверхности вымораживаются газы и она действует как отличный вакуум-насос [61 ]. Достигаемый вакуум зависит от природы откачиваемого газа — примеси гелия, естественно, снижают глубину достигаемого вакуума. Применение этого метода получения вакуума сопряжено с трудностями — охлаждаемая поверхность покрывается толстым слоем отложений с низким коэффициентом теплопроводности, что требует создания развитой поверхности. Этот способ используется также, для получения высокоскоростного потока газа низкого давления в специальных аэродинамических трубах для воспроизведения условий, соответствующих большим высотам. Такая аэродинамическая труба была создана в Калифорнии потоком чистого азота были достигнуты скорости, превышающие 150 ООО лкек при давлении 10 мм рт. ст. (поверхность охлаждалась жидким гелием). Аналогичную систему сооружает Институт астрофизики в Торонто, где предполагается вместо жидкого гелия применить жидкий неон [62, 63]. [c.24]
Можно получить обогащенную неоном и гелием фракцию воздуха без применения жидкого водорода. Так, Рамзай и Траверс пропускали в 1900 г. в замкнутом цикле компримированный воздух через спираль Гампсона. В результате постепенного сжижения воздуха удавалось в несжиженной части воздуха получить значительное содержание неона и гелия. После очистки несконденсированной части воздуха от кислорода и азота был получен аргон с 10%-ным содержанием неона и гелия. Этот метод в свете современных потребностей в неоне и гелии имеет чисто историческое значение. [c.43]
Применение в энергетике. Гелий применяется в ядерной энергетике как источник а-частиц (ядра гелия). Ксенон 54X6 обладает свойством поглощать тепловые нейтроны, поэтому также применяется в атомной энергетике. Благородные газы, преимущественно неон, используются для изготовления светотехнических приборов (маяков, рекламы и т. п.). Смесью аргона с азотом наполняют лампы накаливания. Жидкий гелий применяется для получения очень низкой температуры (—272,2 К), при которой у многих металлических веществ обнаруживается сверхпроводимость. [c.235]
Второе направление предусматривает использование жидких стекол в качестве единственно доступного сырьевого источника растворимого кремнезема для получения таких продуктов, как зо- ли и гели кремнекислоты, цеолиты, катализаторы. Поскольку основным приемом осаждения кремнезема из жидких стекол является их обработка кислотой, то с позиций снижения расхода кислоты, а также уменьшения количества образующихся при этом попутных солей — электролитов (Na l, N32804), которые необходимо ути-i лизировать, целесообразно применение для этой цели высокомодульных жидких стекол с максимальной концентрацией. [c.186]
Определение молекулярно-массового распределения приведено в работе [444 ] на ацетилированных образцах оксиэтилированного лаурилового спирта с различным числом оксиэтильных групп (в пределах 1,02 до 6,02). Получение на хроматограммах стабильной нулевой линии, необходимой для успешного расчета площадей пиков автоматическим интегрирующим устройством, достигнуто за счет применения термически устойчивой (до 380 °С) жидкой фазк в следующих условиях хроматографирования. Стальная колонка размером 300 х X 4 мм заполнена предварительно промытым кислотой и силанизиро-ванным хромосорбом О (фракция 0,160—0,127 мм) с нанесенной жидкой фазой апиезон М (4%) температуру колонки программируют от 130 до 350 °С со скоростью 7,5 °С/мин, детектор — по теплопроводности, расход газа-носителя (гелий) —. 50—60 мл/мин, температура испарителя пробы 425 °С, объем пробы — от 0,5 до 2 мкл. [c.211]
Интересным примером применения двух различных жидких фаз для анализа веществ могут служить хроматограммы, предста-вленные на рис. П-12. Хроматограмма а получена для смеси 1, / 2 и 3° метил- и этиламинов на колонке 2,9 м с внутренним диамет-ром 0,5 см, заполненной хромосорбом- 60 -80 меш, с папессп-ным на него в количестве 25% глицерином, при температуре 41° С. Та же смесь при хроматографировании на колонке 3,3 ж с внутренним диаметром 0,5 см, с 25% к-деканола на промытом щелочью хромосорбе- дала хроматограмму б. В обоих случаях скорость потока гелия была равна 75 см /мин. Значения величины к для различных веществ, полученные на этих колонках, приведены в табл. П-6. [c.70]
В настоящее время наиболее широко для изучения процессов деструкции используется вариант динамической схемы, в которол продукты разложения полимера удаляются из реакционной (горячей) зоны и улавливаются в охлаждаемых ловушках, которые периодически нагревают для десорбции продуктов деструкции с целью последующего газо-хроматографического анализа. Применение этого метода охватывает значительную часть литературы, описывающей газо-хроматографическое изучение разложения полимеров [14—25]. Поскольку все они в методическом отношении достаточно однотипны, то в качестве примера рассмотрим некоторые из них. Так, этим методом в работе [15] были измерены скорости образования различных летучих продуктов разложения гидроперекисей. Разложение гидроперекисей, полученных окислением полипропилена, проводили на циркуляционной установке в потоке газа-по-сителя так, что летучие продукты разложения выносились из реакционного сосуда потоком циркулирующего в системе гелия и вымораживались в ловушках, охлаждаемых жидким азотом. Ввод пробы в хроматографическую колонку осуществлялся с помощью приспособления, изображенного на рис. 35, а. Когда кран 1 находится в положении, указанном на рисунке, газ-поситель поступает в колонку, минуя капиллярную 11-образную ловушку. Для периодического анализа смесь продуктов из ловушки 3 переводится в капилляр 5, затем кран 2 становится в положение 2, и после поворота крапа 1 в положение 1 продукты из капиллярной ловушки 5 выносятся потоком газа-носителя в хроматографическую колонку. Капилляр 5 нагревается горячей водой. В ходе работы были испытаны различные инертные носители и неподвижные фазы (НЖФ). [c.155]
Однако для получения заполненного мономоле-кулярного слоя в опытах с гелием, неоном и водородом следует измерять адсорбцию при температурах жидкого гелия и водорода. Так как жидкий гелий и водород обычно недоступны, в то время как жидкий воздух получить легко, приходится применять несколько более крупные молекулы азота и аргона. Эти два рода молекул обычно пригодны, так как они инертны хемосорбция не усложняет применения изотермы ван-дер-ваальсовой адсорбции. Чаще всего применяется азот, как наиболее доступный. Однако, если адсорбент содержит чрезвычайно тонкие поры, метод адсорбции азота может дать совершенно ошибочные результаты относительно величины истинной поверхности. Так, Эммет нашел, что дегидратированный на 50% шабазит адсорбирует водород при 77°К, но молекулы азота практически не проникают в его поры при этой температуре. [c.405]
В Другой работе [49] излагаются результаты исследования индивидуального состава ароматически.х углеводородов, выделенных из фракции 157—272 Котур-Те-пинской нефти. Моно- и бициклические ароматические углеводороды выделялись из исследуемой фракции адсорбционным методом, а затем разделялись четкой ректификацией яа 24 узкие фракции. Изучение индивидуального состава узких фракций проводилось газожидкостной хроматографией в насадочной колонке длиной 13 м и диаметром 4 мм. Неподвижной жидкой фазой служил адипинобензойный эфир триэтаноламина. В качестве газа-носителя применялся гелий, расход которого составлял 50 мл мин. Хроматографическое разделение узких фракций производилось при двух температурах. Фракции моноциклических углеводородов, выкипающих до 207,6 °С, анализировались при 125 °С, а фракции бициклических углеводородов — при 200 °С. Идентификация углеводородов производилась по времени удерживания. В итоге было идентифицировано 18 индивидуальных моноциклических и 11 бициклических углеводородов ароматического ряда. Анализ данных, полученных в работах [48—49], показывает, что количество индивидуальных ароматических углеводородов, идентифицированных в широких нефтяных фракциях, выкипающих до 270 °С, относительно невелико. Это обстоятельсгво, по-видимому, следует отнести за счет применения насадочных колонок. Более высокой разделительной способностью па сравнению с насадочными обладают капиллярные колонки, в которых отсутствуют поперечная вихревая диффузия и ограничения в длине колонки. [c.159]
Сухое горючее получают путем введения в жидкое топливо загустителей—мыла, нитроцеллюлозы и др. Однако такое сухое горючее имеет ряд недостатков, например в случае применения нитроцеллюлозы при горении происходят местные взрывы, обусловливающие колебание пламени. При применении геля двуокиси кремния вышеуказанные недостатки отсутствуют. Гель легко приготовить гидролизом эфиров ортокремневой кислоты водой в присутствии щелочного катализатора. Скорость желатинизации можно ускорить нагреванием. Гидролиз происходйт непосредственно в среде жидкого топлива. С увеличением содержания эфира увеличивается твердость и хрупкость геля для отверждения достаточно присутствия 2% окиси кремния. Полученное таким образом сухое горючее представляет собой очень устойчивый гель, не выделяющий жидкости, который горит равномерно и без копоти. Оно дает больше тепла, чем сухое горючее, загущенное нитроцеллюлозой [203]. [c.325]
Применение водорода. Благодаря своей легкости водород широко применяется в воздухоплавании для заполнения дирижаблей и воздушных шаров. Однако большой недостаток при этом заключается в горючести водорода. Поэтому теперь в воздухоплавании применяют неогнеопаспую смесь водорода с газом гелием (гелий отличается полной негорючестью). Значительные количества водорода расходуются для получения высоких температур (водородо-кислородное пламя). При помош и водорода жидкие жиры превращают в более ценные твердые ишры. Этот процесс называют гидрогенизацией жиров (от латинского названия водорода—Hydrogenium). В разработке этого процесса большую роль сыграли труды Н. Д. Зелинского. Далее, водород получил большое применение для приготовления искусственного жидкого топлива из каменного угля. Для этого уголь подвергают действию водорода при 450—500°С под значительным давлением, причем получается продукт, пoxoн ий на природную нефть. Из такой искусственной нефти можно получать бензин, керосин, смазочные масла и другие продукты, так же как из природной нефти. [c.59]
Уже упоминалось о многостороннем использовании растворов силиката натрия или калия — жидкого стекла. Отвердевание связки на основе растворимого стекла обусловлено ее превращением в дисперсную систему, твердая фаза которой — гель кремниевой кислоты — в момент выделения обладает вяжущим свойством. Используют жидкое стекло для получения кислотоупорных цементов, в формовочных смесях, при силикатизации грунтов, для получения огнестойких и жаростойких материалов, как коррозионноустойчивое средство во многих областях промышленности и пр. В ЛТИ им. Ленсовета разработаны смешанные алюмосиликатные связки (растворы алюминатов и силикатов натрия и калия), которые яашли применение в литейном деле. Связки получают также и на основе концентрированных растворов (золей) кремневой кислоты, на основе гетерополисоединений, насыщенных солей кристаллогидратов. [c.462]
В настоящее время научно-технический прогресс невозможен без использования криогенных жидкостей — жидких кислорода, азота, аргона, водорода, фтора и гелия. Эти сжиженные газы нашли самое широкое применение в различных областях новой техники, в том числе в ракетной технике и атомной энергетике, при получении низких температур и т. д. Потребление промышленных газов с каждым годом неуклолно возрастает. [c.6]
Для сброса образующегося при хранении или перевозке газа на резервуаре имеется труба газосброса, которая в процессе эксплуатации резервуара может быть открыта или закрыта вентилем газосброса. Для отбора проб жидкого водорода предусматривается трубопровод с выходом из нижней части сосуда с вентилем на конце. Продукт из резервуара может выходить самотеком (обычно для сосудов небольшой емкости, типа лабораторных), при передавливании путем подачи газа на зеркало жидкости (газ может быть получен в испарителе резервуара, куда подается для испарения часть жидкости, или со стороны из баллонов) или насосом (обычно центробежным). Вместо паров перевозимого или хранимого жидкого водорода может быть применен гелий, имеющий более низкую температуру кипения, чем жидкий водород. [c.171]
Газохроматографический метод определения площади поверхности был разработан Нельсеном и Эггертсеном [55]. В этом методе исследуемый образец помещают в трубку, установленную вместо хроматографической колонки. Через эту трубку пропускают ноток смеси азота с гелием известного состава и анализируют газ, выходящий из трубки, с помощью катарометра. Когда трубку погружают в жидкий азот, происходит адсорбция азота, и на ленте самописца появляется отрицательный пик. При установлении равновесия перо самописца возвращается в исходное положение. После извлечения трубки из жидкого азота происходит десорбция азота, и на ленте появляется положительный ник такой же величины, что и ранее полученный отрицательный пик. Повторяя эту процедуру для различных составов газа-носителя, можно получить полную адсорбцнонно-десорбционную изотерму. По этой изотерме с помощью стандартной методики расчета БЭТ (т. е. методом Бру-науэра — Эммета — Теллера) можно определить удельную площадь новерхности исследуемого образца. Теоретические и практические стороны этого метода, а также его различные модификации достаточно хорошо описаны в литературе [56—58]. Применения этого метода не ограничены только изучением адсорбции азота. [c.62]
Методы, предложенные для определения редких газов в природных, были основаны на применении адсорбции углем при температуре жидкого азота или на химическом поглощении всех газов, кроме редких, с ирименепием низкотемпературной адсорбции для дальнейшего разделения редких газов. В первом случае анализируемый газ вводился в трубку с ах тивированным углем, охланеденным жидким азотом или жидким воздухом. Непоглощенные газы Не и N6 откачивали и объем их измеряли. При анализе выходов природных газов или газов, полученных из скважин, смесь Не и N0 практически состояла из одного гелия. [c.129]
chem21.info
Применение гелия для различных целей
Масс-спектрометр используют не только для обнаружения течи, но и во многих других областях, например для изучения газов при очень малых давлениях. Масс-спектрометр секторного типа представляет собой удобную конструкцию, широко] используемую для решения различных задач [915]. Например, изучение диффузии гелия через стекло [1522], обезгаживание металлов [887]. Условия работы и системы напуска, позволяющие работать с очень малыми количествами образца, были описаны в гл. 5. Однако во многих случаях более пригодны другие типы масс-спектрометров. Эдвардс [568] рассмотрел применение различных типов масс-спектрометров в исследованиях высокого вакуума. В некоторых случаях большими преимуществами обладает омегатрон благодаря высокой чувствительности в сочетании с малыми размерами, простой конструкцией и возможностью работы при высокой температуре. Это делает его пригодным для исследования вакуумной аппаратуры, в которой Возможна высокая температура. Альперт и Бюритц [40] использовали омегатрон в качестве манометра для измерения давления (чувствительность сопоставима с чувствительностью ионизационного манометра) при исследовании остаточного давления, которое может быть получено в стеклянной аппаратуре. Омегатрон имеет то преимущество, что при его помощи можно провести анализ остаточных газов, причем вакуум ограничивается диффузией гелия через стеклянные стенки системы. Это было сделано в изолированной вакуумной системе. В исследуемом спектре остаточный пик гелия увеличивался с течением времени, а пик, отвечающий азоту, не изменялся. Альперт и Бюритц получили для Не ток 2-10 а, соответствующий парциальному давлению гелия 5-10 мм рт. ст. Омегатрон использовали также при очень низких давлениях для определения веществ, образующихся в вакууме при работе масляных диффузионных насосов, с целью установить, состоит ли остаточный газ из продуктов десорбции или образован при разложении масла диффузионных насосов [1676], При помощи этого прибора измерялось также выделение кислорода с поверхности, покрытой окислами бария, стронция и магния, под действием бомбардирующих электронов, как функция энергии и плотности бомбардирующих электронов [2125]. Из полученных результатов следовало, что имеет место двухступенчатое электронное возбуждение твердых веществ, связанное с диссоциацией. Некоторое количество кислорода выделяется при очень низких энергиях электронов, вероятно, благодаря десорбции. [c.496]
Применение гелия для различных целей. Гелий применяется для наполнения различных радиоламп, а также осветительных рекламных трубок. Гелий применяется также в ряде промышленных операций в качестве инертного газа, предохраняющего от сгорания или взрыва. Применение гелия рекомендуется при металлургических работах из-за его сравнительно небольшой растворимости в расплавленных металлах, а также для устранения окалины. Гелий применяется для консервации пищевых продуктов. Благодаря хорошей теплопроводности гелий применяется для охлаждения электромоторов, а также в выключателях высокого напряжения. [c.30]
Рассмотренные выше схемы позволяют с той или иной эффективностью сжижать различные газы. Для того чтобы дать представление об энергетических затратах, в табл. 10 даны значения минимальной (теоретической) и действительной работы, затрачиваемой на сжижение некоторых газов. Из этой таблицы следует,. что в случае использования жидкого азота как хладагента не всегда целесообразно идти на усложнение схемы установки с целью использования холода отводящих паров (А//г = 2,18). tio это делать необходимо, если используется жидкий гелий iS.Hr = 76,62). Оптимальным решением этой задачи может быть применение жидкостных гелиевых рефрижераторных установок. [c.103]
Безразличные вещества, не изменяющие катализатор, сами никак не влияющие на реакцию, в которой имеет применение катализатор, нередко употребляются при получении катализатора в качестве носителя или подкладки. Такими веществами являются иногда асбест, пемза, различные силикаты, гель кремневой кислоты, уголь, гранулы металлов и т. п. Цель их введения в практику — увеличение поверхности катализатора при той же массе, создание более теплопроводящего катализатора и т. п. [c.482]
Изучение функции ионизации различных атомов вблизи порога ионизации с применением приблизительно моноэнергетических электронов обнаруживает сложную структуру этой функции, обусловленную возбуждением различных атомных уровней. Так, например, нерегулярный ход функции ионизации атомов цинка, кадмия и ртути, наблюдающийся на протяжении первых нескольких вольт за порогом ионизации, связывают с автоионизацией возбужденных атомов (эффект Оже), возникающих в результате возбуждения внутренних электронов [757]. Изломы на кривых функции ионизации для Ые2+, Аг2+, Кг + и Хе + (процессы еН-Ые= = Ке2+ -Ь Зе и т. д.) интерпретируются как результат наложения прямолинейных участков, представляющих собой функции ионизации, отвечающие основному ( Р) и возбужденным ( /) и 5) состояниям указанных ионов [760]. Прямолинейный ход функции ионизации на протяжении первых нескольких вольт за порогом ионизации для единичного состояния образующегося иона виден, в частности, из того факта, что функция ионизации гелия, отвечающая процессу е + Не = Ие++2е, строго прямолинейна на протяжении целых восьми вольт. [c.407]
Хроматография цостигла особенно интересной фазы своего развития Б начале 1970 г. Еще 10 лет назад газовая хроматография занимала особое положение ни один другой хроматографический метод не мог с ней конкурировать. Однако позднее стала развиваться хроматография в тонком слое и вслед за ней и гель-проникаюшая (ситовая) хроматография. Введение в обращение хроматогр>афии со сверхкритической подвижной фазой и достижения, позволившие сделать качественный скачок в жидкостной хроматографии в колонках, расширили диапазон средств, доступных аналитику для целей разделения. В этой главе мы хотим сравнить различные методы, установить, в каких случаях возможно одновременное применение различных методов, и показать, какие критерии должны быть использованы при выборе того или иного метода. Мы остановимся также на вероятных улучшениях, которые могут повлиять на выбор метода в будущем. [c.240]
До настоящего времени проведены широкие исследования по разделению нескольких типов аминов, в частности катехоламинов и метаболитов триптофана. Разделению этих соединений самыми различными методами посвящено много публикаций. Что касается других аминов, например алифатических аминов, полиаминов и ароматических аминов, то их разделение представляет меньшие трудности, хотя иногда трудно добиться разделения этих аминов на указанные выше типы, так как они имеют близкие хроматографические характеристики. Кроме того, некоторые типы аминов, например триптамин и серотонин, хроматографируются вместе с аминокислотами. Разделение этих типов аминов не приводится ни в настоящей главе, ни в главе по хроматографированию аминокислот. Однако можно получить некоторое представление о разделении этих аминов на основе методов ионообменной, хроматографии, описанных в настоящей главе. Для разделения аминов широко применяются почти все варианты колоночной жидкостной ионообменной хроматографии. Скоростные методы и гель-проникающая хроматография в настоящее время не имеют широкого применения по всей вероятности, классические методы ионообменной хроматографии будут преобладать в области разделения аминов, так как они позволяют получать хорошее и быстрое разделение компонентов. Еще одним важным фактором является возможность использования для этой цели автоматических анализаторов аминокислот. [c.267]
В зависимости от области применения антител и от их свойств можно использовать самые различные способы очистки. Для диагностических целей часто достаточно имет препараты антител 70-95%-ной степени чистоты. С другой стороны, при применении антител in vivo их чистота должна быть намного выше. В сывороточных средах содержание антител не превышает 10% от общего количества белка. Хотя проведение процесса на бессывороточных средах и облегчает очистку, на практике относительно легко достичь 90%-ной и даже более высокой степени чистоты независимо от содержания сывороточных белков. При очистке антител для их использования ш vivo на последних стадиях очистки приходится решать одни и те же проблемы независимо от природ и питательной среды. Высокоэффективные методы очистки необходимы для удаления следовых количеств не только примесных белков, но и пирогенов и ДНК. Ранее для очистки антител широко применяли фракционирование сульфатом аммония с послед)пющей ионообменной хроматографией. Применение этих методов осложняется тем, что различные моноклональные антитела имеют разные изо-электрические точки [34, 36 J. Кроме того, после ионообменной хроматографии чистота антител не превышает 90%, поэтому для дальнейшей очистки необходимы другие методы, например гель-фильтрация. Однако в тех случаях, когда моноклональные антитела использ)пют для диагностики или иммуноаффинной очистки, ионообменная хроматография или ее сочетание с предварительным осаждением позволяют получить препараты достаточного качества. [c.47]
За период с 1951 по 1970 г. темпами, превышающими 25 %, росло производство полиэтилена — наиболее важного вида пластмасс и гелия — технического газа, находящего применение в самых различных отраслях промышленности. Темпы прироста, превышающие 10%, были у пластмасс и синтетических смол в целом (особенно полистирола и поливинилхлорида), у стеклянных и синтетических волокон, кислорода, аммиака. Значительно медленнее, чем вся химическая промыш- [c.59]
Конструкция ламп подвергалась различным изменениям и усовершенствованиям, связанным с характером применения ламп в тех или иных целях. Некоторые наиболее характерные типы конструкций ламп описаны в работах [2, 3]. Разрядные лампы с полыми катодами обычно заполняют инертными газами — гелием, аргоном или неоном — до давления от десятых долей до нескольких единиц мм рт. ст. в зависимости от типа газа и формы катода. [c.60]
Статистика Максвелла — Больцмана основана, как нам известно, на применении законов классической механики и представлении о различимости частиц, составляющих систему. Однако с накоплением опытных данных выяснилась приближенность этой статистики, а также установлена принципиальная неприменимость ее к некоторым системам — в первую очередь к так называемому фотонному газу и электронному газу в металлах. Более того, развитие квантовой теории показало, что все существующие в природе частицы, как элементарные, так и сложные молекулярные, следует разделить на две категории. Первая категория частиц характеризуется полуцелым квантовым числом — спином, и называются эти частицы фермионами. К ним относятся электроны, протоны и нейтроны и некоторые другие частицы. Второй категории свойствен нулевой или целый спин, и называются они бозонами. Это фотоны, л-мезоны и др. Совокупность элементарных частиц, образующая сложные ядра, атомы и молекулы, является бозоном или фермионом в зависимости от того, четное или нечетное число фермионов она содержит. Так, например, ядро дейтерия р+п) — бозон, атом водорода (р+е) — бозон, но атом дейтерия (й+е) — фермион. Ядра и атомы изотопов гелия также принадлежат к разным категориям ядро Не (2р+п) и атом Не (2р+п+2е) — фермионы, а ядро и атом Не представляют собой бозоны. К этому различию мы еще вернемся. Согласно данным квантовой механики система бозонов описывается симметричными волновыми функциями, а система фермионов — антисимметричными. В некоторых случаях это ведет к существенному различию в поведении систем бозонов или фермионов и в первую очередь отражается на числе возможных микросостояний в виде закона распределения частиц по значениям энергии. Строго говоря, системы бозонов и фермионов подчиняются различным квантовым статистикам и не подчиняются классической статистике. [c.222]
Затем автор видоизменил свою аппаратуру для непосредственного измерения температуропроводности в гелии II. Для этой цели применялись короткие тепловые импульсы, получавшиеся при разряде конденсатора через нагреватель. Чувствительность термометра была повышена применением переменного тока и осциллографической записи. В различных опытах термометр помещался на различных расстояниях (от2 до 100 см) от нагревателя. [c.335]
Силикагель слуншт прекрасным адсорбентом для различных веществ, особенно для водяного пара. Силикагель получают обезвоживанием желеобразной кремниевой кислоты. Пористый сухой гель напоминает медовые соты с множеством тонких отверстий. В лабораторной и промышленной практике силикагель находит широкое применение в качестве осушающего агента. После использования его можно снова активировать нагреванием в печи для удаления адсорбированного водяного пара. Древесный уголь применяют в противогазах для удержания отравляющих газов, а такноказания первой помощи при отравлениях. В некоторых городах древесный уголь используют для удаления газов и устранения неприятных запахов при обработке питьевой воды. В химической лаборатории порошкообразный древесный уголь применяется для удаления окрашенных примесей из соединений, которые подлежат выделению и очистке. Для этой же цели химики часто применяют колонки из адсорбента, напри- [c.137]
Принципы и техника электрофореза не требуют специального описания [14—16]. Обнаружение одиночного пика при двух или трех достаточно далеких значениях pH является признаком гомогенности. Применение для этой цели интерференционной онтики менее удовлетворительно, несмотря на ее высокую чувствительность, поскольку полученная кривая требует дифференцирования. Электрофоретическая подвижность зависит как от заряда молекулы, так и от гидродинамического сопротивления, причем оба эти фактора независимы. Они могут компенсироваться, давая в результате одинаковую подвижность для двух физически совершенно различных молекул, по это не может происходить при различных значениях pH. Поэтому важно проверить устойчивость гликопротеина в изучаемом интервале pH многие гликонротеины неустойчивы, особенно при высоких pH [17—19]. Полезная дополнительная информация может быть получена, если гликопротеин содержит заметные количества концевой сиаловой кислоты. В таких случаях заряд молекулы онределяется главным образом этим компонентом, и в большинстве случаев сиаловую кислоту можно почти полностью удалить с помош ью нейраминидазы. Если используемое количество фермента таково, что его можно обнаружить при последуюш,ем электрофоретическом анализе, фермент лучше сначала удалить, если это можно сделать удобным способом. Часто для этого пригодна гель-фильтрация. Молекулярный вес нейраминидазы холерного вибриона составляет около 9 -10 (Лэйвер [20]). Если после обработки нейраминидазой наблюдается два или более электрофоретически различных компонента вместо одного, наблюдавшегося перед обработкой, это значит, что материал, несмотря на его электрофоретическую гомогенность, содержит молекулы, различающиеся по химической природе остатков, от которых зависит заряд молекулы. Эта процедура может повысить степень полидисперсности, если реакция пе доведена до конца, но она не будет превращать гомогенные препараты в гетерогенные. Очевидно, важно убедиться, что используемая нейраминидаза не обладает никакой иной ферментативной активностью, особенно протеолитической. Описаны методы получения нейраминидазы необходимой чистоты [21, 22]. Проверке по этому способу был подвергнут а1-кислый гликопротеин человека [23], после обработки нейраминидазой наблюдалось два электрофоретических ника, несмотря на кажущуюся гомогенность необработанного материала в широком интервале рЬ1. [c.45]
В настоящее время наиболее широко для изучения процессов деструкции используется вариант динамической схемы, в которол продукты разложения полимера удаляются из реакционной (горячей) зоны и улавливаются в охлаждаемых ловушках, которые периодически нагревают для десорбции продуктов деструкции с целью последующего газо-хроматографического анализа. Применение этого метода охватывает значительную часть литературы, описывающей газо-хроматографическое изучение разложения полимеров [14—25]. Поскольку все они в методическом отношении достаточно однотипны, то в качестве примера рассмотрим некоторые из них. Так, этим методом в работе [15] были измерены скорости образования различных летучих продуктов разложения гидроперекисей. Разложение гидроперекисей, полученных окислением полипропилена, проводили на циркуляционной установке в потоке газа-по-сителя так, что летучие продукты разложения выносились из реакционного сосуда потоком циркулирующего в системе гелия и вымораживались в ловушках, охлаждаемых жидким азотом. Ввод пробы в хроматографическую колонку осуществлялся с помощью приспособления, изображенного на рис. 35, а. Когда кран 1 находится в положении, указанном на рисунке, газ-поситель поступает в колонку, минуя капиллярную 11-образную ловушку. Для периодического анализа смесь продуктов из ловушки 3 переводится в капилляр 5, затем кран 2 становится в положение 2, и после поворота крапа 1 в положение 1 продукты из капиллярной ловушки 5 выносятся потоком газа-носителя в хроматографическую колонку. Капилляр 5 нагревается горячей водой. В ходе работы были испытаны различные инертные носители и неподвижные фазы (НЖФ). [c.155]
По сравнению с сильно набухающими сефадексами и полиакриламидными гелями агарозы обладают большей жесткостью и выдерживают более высокие давления. Уступая полиакриламидным гелям по разделительной способности, они в целом дают лучшие результаты, так как этот недостаток агароз можно компенсировать применением длинных колонок (за счет лучших фильтрационных свойств). Так как разные фирмы используют различные методы для выделения агарозы (отделения агаропектина от агара), продукты могут иметь различную чистоту и молекулярную массу. Эго отражается и на хроматографических характеристиках гранулированных агароз — их прочности, адсорбционной способности и т. п. В большинстве случаев гели производят в бисерной форме, но выпускают также гранульные гели с зернами произвольной формы. Поставляют гели в гидратированном состоянии, с раствором, содержащим антисептики, обычно — 0,02% азида натрия и 0,001 М ЭДТА (окончание на стр. 62). [c.57]
Обескислороживание используют как способ заш иты изделий от аэробных микроорганизмов, В цел ях обеспечения бескислородной среды изолированные объемы заполняют инертными или нейтральными газами (гелий, двуокись углерода, криптон, аргон, ксенон, азот). Наибольшее применение нашел азот, который дешев, недефй цитен, технологически легко производится. Газообразный азот применяют для консервации различных изде-лий, приборов, радиоэлектронной аппаратуры, которую мржно поместить в металличёские герметичные контейнеры. Срок защиты составляет до 10 лет и более. Защиту изделий от микробиологических повреждений при этом осуществляют за счет ингибирования метаболизма аэробов (из-за недостатка кислорода, влаги и загрязнений). [c.328]
Из других видов сварки следует отметить получившую распространение в последнее время дуговую сварку вольфрамовым электродом в защитном газе (аргоне) и применяемую в производстве изделий новой техники. Вольфрамовый электрод при нагревании энергично окисляется, поэтому сварку ведут в защитной среде, не содержащей кислорода. Возможно непрерывное вдувание в дугу инертного газа, в качестве которого используются аргон, гелий или водород, либо смеси этих газов. Наиболее часто используется аргон как наиболее дешевый. Дуга постоянного тока в аргоне при прямой полярности (минус на электроде) горит устойчиво и легко зал игается. Напряжение горения дуги составляет около 15 В, нагрев и расход электрода незначительны. Эта картина резко меняется при изменении полярности. При этом возникает катодное расаыление, приводящее к тому, что с поверхности основ юго металла в зоне сварки удаляются окислы и загрязнения. Очищающее действие дуги позволяет без применения флюсов сваривать спец-стали, алюминий, магний, различные легкие сплавы, тугоплавкие металлы, активные металлы с большим сродством к кислороду, а также металлы малых толщин. Для питания дуги используются обычные агрегаты постоянного тока и выпрямители для дуговой сварки. В некоторых случаях желательно применение дополнительных осцилляторов и специальных электродов с добавкой окиси тория или лантана (торированные или лантанированные электроды) с целью облегчения зажигания и повышения устойчивости дуги. [c.154]
За рубежом клеи на основе поливинилового спирта (Гель-ватол, Лемол, Винол, Эльванол и др.) находят широкое применение в виде водных растворов в производстве различных упаковочных материалов, для склеивания бумаги, в переплетном деле и для других целей. [c.195]
Для разделения различных углеводов широкое применение нашла гель-проникающая хроматография. Полиакриламидные гели, полистирол и пористые шарики из стекла или силикагеля являются наиболее подходящими материалами для гель-проникающей хроматографии углеводов [77]. Для этих же целей широко используют гели на основе декстрана и агарозы. Но поскольку эти гели состоят из углеводов, которые могут вызвать загрязнение проб, они были заменены другими ( неуглеводными ) гелями [77] . [c.286]
К электрофорезу в геле эти методы, разумеется, прямого отношения не имеют, так как являются примерами электрофореза в свободной жидкости. Именно с этого начиналось применение электрофореза для фракционирования биополимеров. Однако за последнее десятилетие, во всяком случае для аналитических целей, электрофорез в свободной жидкости был полностью вытеснен электрофорезом в гелях или на твердых носителях (бумаге, различных производных целлюлозы, полиамидных пленках и т. д.), который широко применялся при фракционировании пептидов, аминокислот и других сравнительно низкомолекулярных биологически важных молекул, в том числе и в высоковольтных вариантах. В свое время, например, очень важную роль сыграл метод фракционирования олигонуклеотидов гидролизата РНК двумерным электрофорезом. В первом направлении разделение вели на полосках ацетатцеллюлозы в пиридин-ацетатном буфере (pH 3,5) с добавлением 7 М мочевины, во втором — на ДЭАЭ-бумаге в 7%-ной НСООН [Brownlee, 1972]. Ввиду малой емкости ацетатцеллюлозы общая загрузка не превышала 0,1 мг гидролизата РНК, поэтому использовали препараты, меченные радиоактивным фосфором. [c.119]
Окрашенные адсорбенты характеризуются тремя параметрами 1) природой матрицы, 2) структурой красителя и 3) степенью модификации красителя. Рассматривая эти параметры по порядку, начнем с матрицы. Так же как и аффинные адсорбенты, она должна иметь открытую пористую структуру, для того чтобы крупные молекулы белка могли проникнуть внутрь частиц. Колонка, заполненная адсорбентом, должна иметь достаточную скорость потока. Желательно, чтобы в немодифицированном состоянии адсорбент был инертным. Хотя для специальных целей используется целый ряд различных носителей, наибольшее распространение получили гели агарозы, не имеющие каких-либо недостатков. Применяются также и декстрановые гели (сефадексы), но, для того чтобы белки легко проникали в них, они должны обладать очень рыхлой структурой. Такие гели, как сефадексы 0-150 и 0-200, очень тонкодисперсны и потому имеют плохие характеристики потока. Агарозы более пористы, но поскольку присоединение красителя лучше всего идет при температуре выше 40 °С, а в этих условиях агароза плавится, то для адсорбентов на основе обыкновенных гранул агарозы характерна относительно низкая степень модификации. Наибольшее применение находят агарозы, в которых, поперечные сшивки образованы эпихлоргид-рином, 2,3-дибромпропанолом или акриламидом. Такие имеющиеся в продаже продукты, как сефарозы СЬ-4В и СЬ-6В, се-факрил 5-300, ультрагель и биогель А, представляют собой материалы, пригодные для получения окрашенных адсорбентов некоторые из них выдерживают нагревание до 100 °С. [c.167]
Гель-проникающая хроматография в основном служит для разделения и находит широкое применение для очистки белков, в частности ферментов, а также нуклеиновых кислот. Гели иа основе декстрана особенно ценны при работе с нестабильными белками, что уже отмечалось выше. В препаративных целях используются как декстраны, так и полиакриламиды, причем объем геля может варьировать от нескольких миллилитров до нескольких литров. В промышленности находят применение колонки объемом 1000 л. Использование геля агарозы дает возможность с успехом фракционировать и очищать различные виды РНК и вирусов. [c.202]
В течение целого ряда лет для радиоавтофафии секвенирующих гелей использовались обычные рентгеновские пленки медицинского назначения. Несмотря на большой выбор различных типов этих пленок они все же были разработаны не для детекции -частиц и поэтому существовала необходимость в создании специализированной пленки для секвенирования ДНК. Более того, с применением низкоэнергетических радионуклидов такая потребность стала еще явственней. Так, многими ведущими фирмами были разработаны специальные односторонние пленки с повышенным содержанием серебра. На протяжении многих лет фирмой Amersham поставлялась имеющая высокую чувствительность рентгеновская пленка Hyperfilm -max. Кроме обычной рентгеновской пленки, существует специальная рентгеновская бумага [c.195]
Помпмо дирижаблестроения гелий применяется и для других целей. Гелий в числе других редких газов служит наполнителем для специальных ламп/ затем гелий применяется в водолазных приборах, так как его добавление к кислороду облегчает выделение углекислоты из легких, что дает возможность более длительного пребывания под водой. Химическая инертность гелия, высокая теплопроводность и другие свойства дают возможность найти для него широкое применение во многих областях промышленности. Малая растворимость гелия в расплавленных металлах дает возможность применять его в металлургической промышленности при различных отливках, когда требуется предохранить их от образования раковин и от реагирования расплавленных металлов с другими газами. Благодаря своей невоспламеняемости и большой теплопроводности гелий может быть применен для тушения пламени. Опыты, произведенные в Америке над тушением пламени горючих газов гелием, показали, что в этой области гелий превосходит и углекпслоту и азот, а также н аргон. [c.88]
chem21.info
Применение - гелий - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Применение - гелий
Cтраница 1
Применение гелия при сварке нержавеющих сталей не оправдывается ввиду дороговизны гелия. [1]
Применение гелия при сварке улучшает формирование швов и уменьшает возможность образования пор, особенно при сварке деталей с большим теплоотводом. Это связано с тем, что гелий обеспечивает равномерный разогрев сварочной ванны и позволяет получить более жидкую сварочную ванну. Повышенная жидкотекучесть металла и равномерный разогрев сварочной ванны способствуют выходу газов из металла ванны и обеспечивают получение чистых беспористых швов. [2]
Расширяется применение гелия в области атомной физики, в металлургии для создания инертной защитной атмосферы при сварке алюминия, титана, магния, стали и их сплавов, для продувания расплавленных металлов, чем устраняется образование газовых пузырей и раковин, для предотвращения окисления в различных процессах и в том числе при производстве таких важных металлов, как титан и цирконий. [3]
Показаны применение гелия и сажи в народном хозяйстве и методы выделения, получения их из природного газа. [4]
Показано применение гелия и сажи в народном хозяйстве и методы выделения и получения их из природного газа. [5]
Области применения гелия значительно расширились. [6]
При применении гелия в качестве пикнометрического газа может наблюдаться обратное явление. Сорбированные молекулы воды блокируют доступные ранее для гелия поры. Объем, который относят исследователи к объему сорбированной воды, будет завышен, а плотность ее - заниженной. [7]
При применении гелия в качестве газа-носителя в исследованном интервале температур ( 20 - 250 С) кривая чувствительности детектора Г-9 непрерывно ( и почти линейно) растет с ростом температуры: при этом чувствительность по абсолютной величине приблизительно в 7 раз больше чувствительности детектора при применении воздуха или азота. [9]
Пламенно-ионизационный детектор позволяет отказаться от применения дорогостоящего гелия и работать со значительно более дешевым азотом. При этом не требуется рециркуляции газа-носителя. [10]
Характерными особенностями ВТГР наряду с применением гелия являются использование графита в качестве замедлителя, отражателя и основного конструкционного материала активной зоны и применение в качестве ядерного топлива микро-твэлов - сферических кернов диаметром менее 1 мм из оксидов или карбидов урана с защитным покрытием из высокотемпературных материалов: пироуглерода и карбида кремния. Многослойные покрытия из этих материалов, нанесенные на сферические керны, способны удержать внутри керна газообразные и твердые продукты деления при рабочих температурах до 1600 С. Микротвэлы имеют также специальный пористый слой из изотропного пироуглерода, нанесенный на керн и служащий объемом для сбора газообразных продуктов деления. [12]
Характерными особенностями ВТГР наряду с применением гелия являются использование графита в качестве замедлителя, отражателя и основного конструкционного материала активной зоны и применение в качестве ядерного топлива микро-твэлов - сферических кернов диаметром менее 1 мм из оксидов или карбидов урана с защитным покрытием из высокотемпературных материалов: пироуглерода и карбида кремния. Многослойные покрытия из этих материалов, нанесенные на сферические керны, способны удержать внутри керна газообразные и твердые продукты деления при рабочих температурах до 1600 С. Микротвэлы имеют также специальный пористый слой из изотропного пироуглерода, нанесенный на керн и служащий объемом для сбора газообразных продуктов деления. [14]
По-видимому, одно из основных преимуществ применения гелия - это возможность использовать в качестве топлива карбиды урана и плутония, что сулит существенное увеличение коэффициента воспроизводства по сравнению с окисным топливом. Нулевая активация гелия, отсутствие существенного замедления им быстрых нейтронов при прохождении через активную зону реактора БГР, а также успешное решение задачи удержания продуктов-деления в микротвэлах с керамическими защитными слоями при больших значениях глубины выгорания и возможность непосредственного охлаждения микротвэлов газовым теплоносителем - все эти положительные факторы позволяют реактору БГР конкурировать с реактором-размножителем БН. [15]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
Гелий применение - Справочник химика 21
В качестве газа-носителя и вспомогательного газа в ДТП рекомендуется использовать гелий. Применение водорода может привести к восстановлению оксидного покрытия нити накала, в результате чего изменится сигнал детектора. Сравнительное изучение кривых газохроматографической системы с ПИД и с микродетектором по теплопроводности (рис. 4-10) показало, что достигаемые эффективности практически идентичны. Хроматограммы, приведенные на рис. 4-11 и 4-12, дают ясное представление об инертности и динамическом диапазоне ДТП с импульсной модуляцией и одной нитью накала. [c.72]
Как было показано на примере определения водорода в гелии, применение фильтров с широкой полосой пропускания приводит к снижению относительной чувствительности анализа. [c.225]
Подпитка установки газообразным гелием производится из реципиентов в количестве, эквивалентном производительности установки по жидкому гелию. Применение в установке эжектора 22 и вакуумной ванны 24 позволяет выдавать потребителю переохлажденный гелий температурой 3,6. .. 3,8 К. При этом жидкий гелий из сборника 23 направляется в теплообменник 24 и далее в змеевик ванны 25, которая вакуумируется эжектором 22. Получение переохлажденного гелия производится на дроссельном режиме без включения детандера 19. [c.155]
В качестве таза-носителя и вспомогательного газа в ДТП рекомендуется использовать гелий. Применение водорода может привести к восстановлению оксидного покрытия нити накала, в ре- [c.145]
Заполнение резервуара жидкостью осуществляется обычно при помощи трубы, входящей во внутренний сосуд сверху и достигающей низа сосуда. Слив жидкости может производиться тремя способами самотеком, передавливанием или с помощью насоса. Первый способ обычно применяют лишь в сосудах малой емкости. В некоторых случаях крупные резервуары имеют трубу для аварийного слива самотеком. Для слива жидкости передавливанием резервуары снабжают вспомогательным устройством для поднятия давления. Устройство представляет собой ис-, паритель в виде змеевика или оребренной трубы, в который может подаваться жидкость самотеком через специальный вентиль. Образовавшийся при испарении жидкости газ подается в газовое пространство резервуара, вызывая возрастание давления над жидкостью. Во время слива жидкости вентиль подъема давления держат слегка приоткрытым для поддержания требуемого давления. В некоторых случаях передавливание жидкого кислорода осуществляют при помощи вспомогательного газа, например азота или гелия. Применение азота экономичнее, но приводит к загрязнению кислорода вследствие растворения в нем азота. [c.422]
Степень разрешения зависит главным образом от скорости потока, которая в свою очередь связана с размером и однородностью гранул. Наивысшая степень разрешения достигается при использовании очень мелких гранул и низкой скорости потока. В случае биогелей Р и А для получения максимально возможной степени разрешения необходима скорость потока 2— 10 мл/ч на 1 см поперечного сечения слоя гранул, что намного ниже максимальной скорости свободного истечения жидкости для некоторых других гелей. Применение наиболее пористых гелей, например биогелей А50 п 150 М (200—400 меш), требует повышенного гидростатического давления. При использовании биогелей Р-2, Р-4 и Р-6 (400 меш), обеспечивающих разделение малых молекул с высоким разрешением, давление можно [c.226]
Пайка лазером — дорогой способ. Тем не менее чрезвычайно высокая скорость нагрева и возможность управления процессом посредством компьютера делают его применение при пайке большого числа идентичных мелких деталей весьма перспективным. Лазерная пайка выполняется под микроскопом в чрезвычайно тонком поперечном сечении. Наиболее удобно использовать этот способ в вакууме или в защитных и инертных атмосферах или активных газах в смеси с аргоном или гелием. Применение флюсов и легкоиспаряющихся связок паст нежелательно. [c.226]
ИСТОЧНИКИ И РЕСУРСЫ ГЕЛИЯ. ПРИМЕНЕНИЕ ГАЗООБРАЗНОГО И ЖИДКОГО ГЕЛИЯ [c.5]
Кубический метр гелия весит 0,1794 кг, следовательно он почти вдвое тяжелее водорода, л которого весит только 0,0898 к . В сравнении с воздухом оба газа настолько легки, что эта разница практически имеет мало значения, и грузоподъемность гелия составляет 93% таковой водорода. Эта незначительная разница с избытком возмещается химической инертностью гелия, благодаря которой он не может вступать в соединение с кислородом, и следовательно не может давать горючих и взрывчатых смесей с воздухом. Кроме того скорость диффузии гелия почти вдвое меньше, чем скорость диффузии водорода, следовательно проникновение гелия сквозь ткань баллона, т. е. его утечка, гораздо меньше. Наконец, применение невоспламеняемого газа позволит произвести изменение конструкции воздушных кораблей, сделав их более быстроходными и увеличив радиус их действия, что имеет огромнейшее значение в военном деле. Ввиду этих крупных преимуществ гелия применение его для целей как военного, так и коммерческого воздухоплавания ограничивается только его запасами и стоимостью его добычи. [c.8]
Металлические сосуды (рис. 8) по существу аналогичны трехгор-лой склянке и вполне могут заменять ее. но в отличие от трех-горлой скляики у металлических сосудов крышка может отделяться от основания. При работе с твердыми жесткими полимерами, с очсиь вязкими растворами или с гелями применение металлических сосудов позволяет извлечь продукт, не разбивая реакционный сосуд. [c.22]
Для достижения максимальной чувствительности иламенно-ионизационного детектора важен правильный выбор вспомогательного газа. Как следует из данных рис. 4-5, нри исиользовании ПИД в качестве вспомогательного газа лучше использовать азот, а не гелий. Применение гелия приводит к снижению чувствительности детектора на 22%. Однако чувствительность детектора зависит не только от объемной скорости (рис. 4-6). Иа рис. 4-7 приведены хроматограммы, иллюстрирующие зависимость чувствительности детектора от объемной скорости суммарного газового нотока. [c.70]
Подбирая соответствующие концентрации взаимодействующих растворов жидкого стекла и соляной кислоты, Хармадарьян н Копелевич получили гели в кислой, нейтральной и щелочной средах. Р1зучениестатической активности этих силикагелей по бензолу показало, что последняя увеличивается от кислого к щелочному образцу. Ими также было установлено существенное изменение адсорбционных свойств силикагелей под влиянием различных условий промывания гелей. Применение в качестве промывной жидкости разбавленных (0,2%) растворов соляной кислоты и аммиака позволило сделать вывод об избирательном характере такого рода активации. Так, при обработке нейтральных гелей указанными активируюшими растворами суммарная адсорбционная емкость ксерогелей не менялась. Промывание кислых гелей аммиаком увеличивало емкость вдвое, что объяснялось пептизацией кремневой кислоты. По-разному сказывалась на адсорбционной активности гелей, полученных в разных условиях, последовательность промывки и сушки [34, 381. Промывание кислого геля, после предварительного просушивания, приводило к повышению поглотительной способности ксерогеля. Противоположный этому эффект наблюдался в случае щелочного геля. [c.12]
Б. Б. Кудрявцев, О волнах двух родов, распространяющихся в гелях, Применение ультраакустики к исследованию вещества, вып. XII, изд. МОПИ, М. 1960, стр. 31. [c.133]
Ответ. Мы проводили опыты с применением элетрообогрева, но без успеха. В настоящее время снова проводятся опыты с весьма реакционноспособными смолами, обладающими плохой текучестью при повышенных температурах и легко образующими гель. Применение высоких температур имеет определенные недостатки. Нагревание форм, безусловно, не является необходимым, однако если его применяют, то следует работать с изделиями, имеющими толщину стенок меньше 1,5 Jчм. [c.383]
Аналогично можно показать, что применение тритие-вых источников требует использования в качестве газов-носителей веществ с малыми сечениями ионизации (например, водорода или гелия). Применение газов, сильно [c.44]
Для решения вопроса о влиянии теплопроводности добавляемого газа на процесс флегматизации ацетилена были проведены опыты со смесями ацетилена с аргоном и гелием. Применение этих инертных газов полностью исключает химическое воздействие флегматизатора на реакцию распада ацетилена. Аргон и гелий обладают одинаковой теплоемкостью, их теплопроводность соответственно равна 4 Ю и 33,6 10" кал/см сек - град. Было установлено, что аргон и гелий оказывают одинаковое флегматизирующее действие на реакцию распада ацетилена [5.62]. Это свидегель-ствует о том, что теплопроводность флегматизирующего газа не оказывает влияния на пределы взрываемости смесей ацетилена с разбавителем. [c.276]
Трудно представить себе биохимика, который не пользовался бы распределительной гель-хроматографией для фракционирования смеси молекул по их размерам. На рис. 12.14 схематически изображена одна гранула геля из тех, что используются в молекулярных ситах. Удобные в употреблении молекулярные сита с большими размерами пор, такие как сефадекс (сшитые поперечными сшивками полидекстраны) и биогель (сшитый поперечными сшивками полиакриламид), всегда имеются в свободной продаже. Для препаративных целей используются также гранулы из пористого стекла и агарозные гели. Применение подобных материалов дало в руки исследователей действенное средство для разделения смеси молекул на фракции, в которых молекулы имеют приблизительно одинаковые размеры. [c.294]
Общая химия в формулах, определениях, схемах (1996) -- [ c.395 ]Общая химия в формулах, определениях, схемах (0) -- [ c.395 ]
Общая химия в формулах, определениях, схемах (1985) -- [ c.395 ]
Общая химия в формулах, определениях, схемах (0) -- [ c.395 ]
Общая и неорганическая химия (1981) -- [ c.489 ]
Неорганическая химия (1987) -- [ c.596 ]
Газовый анализ (1955) -- [ c.17 ]
Химия изотопов Издание 2 (1957) -- [ c.46 ]
Основы общей химии Т 1 (1965) -- [ c.46 ]
Основы общей химии том №1 (1965) -- [ c.46 ]
chem21.info
