氦气是怎么提取出来的？空气里面都有什么气体？ 第1页

氦气一般是从天然气中提取出来的^[1]——没错，就是天然气。我也不知道为什么，但是天然气中氦气的含量高达7%^[1]！如果有知道原因的朋友欢迎补充，让我也知道一下原因。

天然气中含有这些气体^[1]，它们分别的沸点注明在括号中：甲烷（112 K），乙烷，丙烷，丁烷（乙烷丙烷丁烷的沸点均高于甲烷），二氧化碳（217 K），硫化氢（213 K），氮气（77 K），氖（27 K）和氦（4 K）。我们可见，其他气体（除了氖之外）的沸点都高于氦至少90 K，而氖的沸点也高于氦的23 K。

那么如果我们对天然气进行降温和加压的话，其他的气体基本都会冷凝，而氦依然保持气态，这样我们就可以大致除掉其他的气体得到粗制的氦气。此后，对该粗制的氦气进行多次降温冷凝进一步除去其他气体，可以使得氦气的纯度进一步提升。最后，使用活性炭对氦气进行进一步的纯化——因为其他气体都具有更强的分子间作用力所以更容易被活性炭所吸附——最终氦气的纯度可以达到99.995%以上，此时的杂质主要是沸点最接近的氖气^[1]。

干燥的空气中包括78%的氮气，21%的氧气，0.9%的氩气，0.04%的二氧化碳，和痕量的其他气体^[2]。

参考

1. ^ ^{a b c d} https://en.wikipedia.org/wiki/Helium#Occurrence_and_production
2. ^ https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%A9%BA%E6%B0%94