然后,瑟兰迪尔老师又介绍了冷凝法。“冷凝法是将含氦的气体冷却到极低的温度,使氦气液化并分离出来。我们可以先收集一些含有氦气的天然气或者其他气体,然后将这些气体引入一个冷凝装置中。这个冷凝装置会将气体冷却到接近氦气的临界温度,使氦气液化。然后,我们可以通过过滤和分离的方法,将液态氦气从其他成分中分离出来。”
老师指着一个复杂的冷凝装置,解释着其中的工作原理。冷凝装置由许多冷却管道和过滤器组成,看起来就像一个巨大的迷宫。瑟兰迪尔老师详细地介绍了每个部件的作用和工作流程。“这个冷凝装置中有许多冷却管道和过滤器,它们共同作用,确保只有氦气能够被液化和分离出来。在操作这个装置时,我们需要密切关注温度和压力的变化,以确保整个过程的顺利进行。首先,我们将含氦的气体引入冷凝装置中,通过冷却管道将气体冷却到接近氦气的临界温度。在这个过程中,其他成分会逐渐凝固或液化,而氦气则会保持气态。然后,我们通过过滤器将氦气从其他成分中分离出来,得到液态氦气。”
最后,瑟兰迪尔老师介绍了氢液化法。“氢液化法是先将氢气液化,然后利用氦气与氢气的沸点差异,分离出氦气。首先,我们需要将氢气引入一个特殊的液化装置中,将氢气冷却到极低的温度,使其液化。然后,我们将液态氢气与含有氦气的气体混合在一起。由于氦气的沸点比氢气高,所以在一定的温度和压力下,氦气会从混合气体中分离出来。”
老师走到一个实验台前,展示着氢液化装置和混合气体的容器。氢液化装置看起来非常复杂,由许多管道、阀门和压缩机组成。混合气体的容器则是一个巨大的钢瓶,上面刻满了各种安全标志和参数。瑟兰迪尔老师仔细地介绍着每个部件的作用和操作方法。“这个过程需要非常精确的温度和压力控制,以确保氦气能够有效地分离出来。同时,我们还需要注意安全,因为氢气是一种易燃气体,在操作过程中必须采取严格的安全措施。首先,我们将氢气引入氢液化装置中,通过冷却和压缩的方法将氢气液化。然后,我们将液态氢气与含有氦气的气体混合在一起,放入一个特殊的分离容器中。在这个容器中,我们通过控制温度和压力,使氦气从混合气体中分离出来。最后,我们将分离出来的氦气收集起来,进行进一步的提纯和处理。”
在介绍完三种制作方法后,瑟兰迪尔老师让汪鑫焱和小璇亲自尝试用空分法制作氦气。他们小心翼翼地按照老师的指导,将空气引入冷却装置,调整温度和压力参数。他们紧张地注视着控制面板上的数字变化,期待着氦气的出现。
汪鑫焱和小璇的手微微颤抖着,他们小心翼翼地操作着各种阀门和按钮,生怕出现一点错误。冷却装置发出低沉的嗡嗡声,仿佛在诉说着一个神秘的故事。他们的眼睛紧紧地盯着控制面板上的数字,看着温度和压力逐渐下降。
经过漫长的等待,终于在分离塔的顶部看到了一丝淡淡的氦气。他们兴奋地欢呼起来,感受到了成功的喜悦。那一丝淡淡的氦气在阳光下闪烁着微弱的光芒,仿佛是一颗珍贵的宝石。
瑟兰迪尔老师微笑着看着他们,说道:“这只是一个开始,制作氦气需要不断地练习和改进。在未来的学习中,你们还将探索更多关于氦气的奥秘和用途。”
汪鑫焱和小璇坚定地点点头,他们知道,在卡镂镐燊释学院的这段学习之旅,将充满挑战和惊喜。他们期待着用自己的双手制作出更多的氦气,为学院的研究和发展做出贡献。
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