空气中氧气氮气氦气谁先分离出

在空气分离过程中，氦气通常是首先分离出来的。

在工业上，空气分离是一个复杂的过程，目的是从空气中提取氧气、氮气和少量的稀有气体。这个过程通常在空气分离塔中进行，利用不同气体的沸点差异来实现分离。空气主要由氮气（约78%）、氧气（约21%）和少量的其他气体组成，包括氩气、氖气、氦气等稀有气体。

在空气分离的过程中，首先需要将空气冷却至非常低的温度，通常在-200°C以下。这样做的目的是降低空气中的气体分子运动速度，使得分子之间的相互作用力增强，从而更容易根据沸点差异进行分离。

由于氦气的沸点最低，大约为-268.9°C，因此在冷却过程中，氦气会首先达到其沸点并开始凝结成液态。随着温度的进一步降低，其他气体如氩气和氧气也会依次达到它们的沸点并分离出来。

具体过程如下：

1. 初步冷却：空气被冷却到大约-195°C，此时氦气开始凝结。

2. 分离氦气：液态空气被进一步冷却到-268.9°C，氦气完全凝结，然后通过分离器将其从液态空气中分离出来。

3. 继续冷却：剩余的液态空气继续被冷却，接下来是氩气，其沸点约为-186°C，随后被分离出来。

4. 分离氧气和氮气：最后，液态空气被冷却到约-183°C，此时氧气和氮气的沸点接近，但通常通过进一步的冷却和精馏过程来分离它们。氮气的沸点约为-196°C，而氧气的沸点约为-183°C。

因此，在空气分离过程中，氦气由于其极低的沸点，总是首先被分离出来，而氮气和氧气则需要在更低的温度下才能分离。这个过程对于生产各种工业气体至关重要，包括医疗用的氧气、工业用的氮气和科研中使用的稀有气体。