实验降温时通常都会用液氮,那为什么液氦、液氢不行?
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原子的质量很小,容易脱离地球引力而逸散到宇宙空间,所以氦在地球个高,是昂贵、稀缺的(暂时)不可再生的资源。地球上目前的氦基本来自于放射性元素的a衰变,产生的氦从地下的稀有气体矿被开采出来(比如某些天然气矿就含有很高含量的氦)。中国天然气和氦储量都很稀少,基本依靠进口,但价格嘛……超导材料的确很多用到这个温度,但这是刚性需求,没法避免。所以很多地方已经开始回收液氨了,比如我校核磁中心大星使用液氦所以建了氦气回收装置,据说几年就可以补回成本。总结:液氦很稀缺,难再生,如果没有极低温需求则不需要用。
液氢也是比较好的低温介质,只是这20K的温度有点鸡肋,远低于液氨的温度,却不足以满足某些更低温的需求,所以可以用很多其它低温介质替代。另外这玩意最为人熟知的用涂是火箭燃料啊,用氢气钢瓶都得无比小心,用液氢制冷的话那可就是个大型氢气发生部。(PS一直想试试吸一大口氢气飙几句从来唱不上去的高音hhh)总结:氢气易繁,危险性太高,相同温度下有足够的替代品。
提到的氧气比氯气沸点高,液可能导致氧气的液化。化学中很多反应也需要低温,但过低的女温度会在动力学上阻止反应的进行,所以选取合适的低温介质非常重要,常用的低温介质如78°C千冰丙酮浴、-40°C千冰乙腈浴、各种温度的冰盐浴等。
最后再说液氢…液氨的工业获取方式相对很简单,只需要将空气压缩-节流膨胀几次即降温得到液态空气,随后可以分离为氩和氧。对着空气做几次活塞运动就出来了,不用白不用
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液氦很稀缺，难再生，如果没有极低温需求则不需要用。氢气易燃，危险性太高，相同温度下有足够的替代品。
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氦气资源非常稀缺，所以大部分使用液氦的场合，都是封闭式制冷循环，氦是要反复使用的。液氢由于其化学性质极其活泼，极易爆炸，还会有氢脆现象腐蚀储存容器，因此极少专门用来冷却
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液氦很稀缺，难再生，如果没有极低温需求则不需要用。氢气易燃，危险性太高，相同温度下有足够的替代品。氮的工业获取方式相对很简单，只需要将空气压缩-节流膨胀几次即可降温得到液态空气，随后可以分离为氮和氧。对着空气做几次活塞运动就出来了，不用白不用嘛！
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液氮制备起来很便宜，同体积下比矿泉水还要便宜。
