提取稀有气体有哪几种基本方法?

提取稀有气体有哪几种基本方法?

 

   答：提取稀有气体的基本方法主要是利用它们沸点不同和分子的差异。但由于它们的含量非常小，往往需要逐步浓缩，分阶段来提纯，即经过粗制和精制两个阶段，因此工序比较复杂。此外，这些稀有气体的沸点差比氧、氮要大，因而可采用的分离方法也更多一些。目前采用的主要方法有：

    1)精馏法。这是通过多次重复的蒸发和冷凝过程来使组分分离。例如在粗氩塔中进行氧、氩分离。精氩塔中进行的氩、氮分离。氪塔中进行的氧、氪、氙的分离都是精馏法的具体应用。

    2)分凝法。当稀有气体和杂质的沸点差较大时，可以采用分凝的办法将它们分开。例如，可用分凝的方法将氮和氖、氦初步分离，得到粗氖氦气。

    3)冷凝冻结法。当稀有气体间的沸点差很大时，可用此法将其中高沸点的组分冷凝冻结出来。例如，在分离氖氦时，由于氖在24.3K时已凝固冻结，而氦的液化温度为4.178K，所以可用液氢为冷源(它在标准大气压(0.1013MPa)时的沸点为13K)来实现氖、氦分离。

    4)吸附法。利用吸附剂(如分子筛、活性炭等)具有选择性吸附的特性使稀有气体组分分离或者进一步提纯。例如粗氖的净化，氖、氦、氪、氙的提纯都可采用此法。

    5)催化反应法。利用催化剂使杂质发生化学反应，然后加以净除。例如粗氩加氢，经过催化剂使氧与氢发生化学反应而将氧除去。在氪、氙提纯时可通过催化剂去除其中的碳氢化合物。

    应该指出：在提取稀有气体时，实际上并不是采取单一的分离方法，往往要几种方法联合起来使用才能得以分离。例如氖、氦的提取就同时采用了分凝、吸附、冻结等几种方法。