گازهای خلوص بالای آزمایشگاهی

گاز های صنعتی دارای خلوص بالای 90 درصد هستند. اما برای کار های آزمایشگاهی وجود ناخالصی های گازی می تواند مشکل ساز باشد و برای کار های آزمایشگاهی از گاز هایی با خلوص بالا تر از 99 درصد استفاده می کنند. در طول دهه های گذشته تولیدات و فرآیند های زیادی در صنعت توسعه پیدا کرده اند. گاز و فناوری های مربوط به گاز ها نیز که در صنعت و آزمایشگاه استفاده می شوند و همچنین ابزار و تجهیزات مرتبط با این گاز ها، مورد توجه قرار گرفته اند. گازهای آزمایشگاهی برای آنالیز، اندازه گیری و … کار برد دارند.

درصد خلوص گازهای آزمایشگاهی

درصد خلوص بالای 99% نیز دارای درجه بندی و گرید های گوناگونی است که متناسب با کاربرد های آزمایشگاهی و .. دارد. گاز های دارای خلوص بالا باعث می شوند که ابزار آزمایشگاهی به صورت بهینه کار کند. هر چه خلوص گاز آزمایشگاهی بیشتر باشد کیفیت نتایج به دست آمده در آزمایشگاه نیز تحت تأثیر آن قرار داشته و بهتر خواهند شد.

انواع گاز های آزمایشگاهی

متداول ترین گاز های دارای خلوص بالا برای کاربرد های آزمایشگاهی عبارتند از گاز هلیوم ، گاز هیدروژن ، گاز آرگون و گاز نیتروژن. این گاز ها به عنوان گاز حامل برای سوانگاری (کروماتوگرافی) گازی و سوانگاری مایع و هم چنین طیف سنجی به کار می رود. از برخی از این گاز ها و هم چنین مخلوط های گازی برای کالیبراسیون (واسنجی) دستگاه ها نیز استفاده می شود که کار بسیار دقیق و مهمی برای تعیین صحت کار کرد دستگاه هاست.

اهمیت استفاده از گاز خلوص بالا

برای برخی از کاربردهای مصرف، مانند مصارف آزمایشگاهی و دستگاه هایی که دارای دقت زیادی هستند مانند سوانگاری (کروماتوگرافی) و یا مصارف بهداشتی و غذایی استفاده از گاز خالص اهمیت پیدا می کند. زیرا ممکن است گاز ناخالص باعث آسیب دیدن دستگاه های آزمایشگاهی گران قیمت شود و یا در نتایج به دست آمده اشکال ایجاد کند و نتایج پژوهشی را تحت تأثیر قرار دهد. یا مثلاً در مصراف غذایی مانند تولید نوشابه گاز دی اکسیدکربن مصرفی باید خالص باشد، در غیر این صورت مسمویت ایجاد می کند.

برای همین استفاده از گازهای خلوص بالا در چنین کاربرد هایی اهمیت دارد.

منبع: گازهای خلوص بالای آزمایشگاهی

ویژگی های کپسول گاز هلیوم چیست؟

یکی از ویژگی های مهم گاز هلیوم این است که گاز هلیوم غیر قابل اشتعال است. هلیوم گاز نجیب و بی اثری است که به هیچ عنوان با عناصر دیگر وارد واکنش نمی شود. همان طور که می دانید، برای اشتعال و آتش گرفتن نیاز است که عناصر با اکسیژن ترکیب شوند. امنیت هلیوم به حدی است که برای خنک کردن داغ ترین و حساس ترین ابزار مانند موتور موشک، دستگاه های ام آر آی و شتاب دهنده های ذره ای از آن استفاده می شود.

چرا برخی از افراد به اشتباه تصور میکنند که هلیوم اشتعال پذیر است ؟

از گاز هلیوم برای پر کردن بادکنک های شناور برای تزیین مجالس و مهمانی ها استفاده می شود. این ویژگی گاز هلیوم در شناور کردن بادکنک ها به دلیل داشتن وزنی سبکتر از هوا است. یکی دیگر از عناصر گازی جدول مندلیف یعنی هیدروژن نیز این ویژگی را دارد با این تفاوت که برخلاف هلیوم کاملاً اشتعال پذیر است و می تواند در معرض جرقه ای شعله ور شودو مهمانی را به فاجعه بدل کند.

از طرفی به دلیل ارزان تر بودن و استحصال راحت تر در موارد زیادی به جای گاز هلیوم از هیدروژن استفاده می شود که البته دارای استاندارد ایمنی نبوده و بسیار خطرناک است.

اشتعال پذیری نیتروژن

گاز دیگری که در کنار گاز هلیوم برای مصارف مشابه استفاده می شود نیتروژن است. یکی از کاربرد های گاز هلیوم خنک سازی ابزار ها است و در مواردی گاز نیتروژن مایع نیز برای این کار استفاده می شود. گاز نیتروژن نیز مانند هلیوم اشتعال پذیر نیست. اما در مجاورت آتش می تواند اکسید های خطرناکی را تولید کند. در صورتی که گاز هلیوم اکسید خطرناکی تولید نمی کند و چون گازی بی اثر است نه تنها با اکسیژن با هیچ عنصر دیگری نیز واکنش نداده و کاملاً گازی بی خطر و ایمن است.

منبع: ویژگی های کپسول گاز هلیوم چیست؟

کاربرد گاز هلیوم در جوشکاری

مصارف گاز هلیوم در جوشکاری چیست؟

از گاز هلیوم در جوشکاری فولاد ضد زنگ استفاده می شود. البته هلیوم در دنیا با کمبود مواجه است و قیمت بالای آن سبب شده است که افراد به دنبال جایگزینی برای آن در صنعت جوشکاری باشند. برای مثال در مواردی از لیزر CO2 برای جوشکاری استفاده می شود و یا ترکیبات هلیوم-هیدروژن یا هلیوم–نیتروژن و هلیوم-آرگون نیز برای کم کردن مصرف این گاز عرضه می شوند.

مشخصات فنی گاز هلیوم

هلیوم یک گاز بی اثر است. گاز های بی اثر با قرار گرفتن در معرض مواد دیگر دچار تغییرات شیمیایی نشده و وارد واکنش با آن ها نمی شوند. این ویژگی در دنیای گاز های محافظ جوشکاری بسیار حائز اهمیت است. هلیوم یکی از گاز های محافظی است که می توان از ان برای انواع جوشکاری فولاد و آلومینیوم و … بهره گرفت.

هلیوم همچنین هدایت حرارتی خوبی نیز از خود نشان می دهد. به دلیل داشتن این ویژگی، برای جوشکاری هایی که نیاز به حرارت بالاتر دارند از آن استفاده می شود. این گاز برای افزایش سرعت سیر نیز مناسب است.

ترکیب هلیوم با گازهای دیگر

معمولاً از هلیوم در ترکیب با گاز نجیب دیگری به نام آرگون به عنوان گاز محافظ جوشکاری استفاده می شود تا از ویژگی های هر دو گاز بهره ببرند. برای مثال هلیوم در نفوذ بیشتر و آرگون در تمیزکاری بهتر نقش دارند و در ترکیب با هم منجر به جوشکاری بهتر می شوند. به همین دلیل در صنعت جوشکاری ترکیب گاز هلیوم-آرگون طرفداران بیشتری دارد. برای جوشکاری قوس فلزی، هلیوم بین 25 تا 75 درصد از ترکیب گازی با آرگون را تشکیل می دهد.

با تنظیم ترکیب گاز محافظ در جوشکاری می توان توزیع گرما در محل جوش، سرعت جوشکاری و شکل مقطع جوش را تحت کنترل داشت. برای جوشکاری قوش تنگستن (GTAW)، آرگون خالص به عنوان گاز محافظ کاربرد بیشتری دارد. مخلوط هلیوم-آرگون برای کاربرد هایی که نیاز به انتقال حرارتی بیشتر دارند استفاده می شود که البته کاربرد های گسترده ای نیستند. برای جوشکاری درز ها هلیوم خالص یا مخلوط گازی با درصد بالایی از هلیوم بیشتر استفاده می شود.

مصرف هلیوم در جهان

میدان های گازی غنی از هلیوم در الجزیره، استرالیا و قطر تمرکز بیشتری دارند. البته منابع زیادی از  کپسول گاز هلیوم نیز در روسیه قرار دارند.

مصرف گاز هلیوم در جهان چیزی در حدود 6 میلیاد فوت مکعب در سال تخمین زده می شود.  قدار سالانه بین 2 تا 4 درصد رشد دارد. مسلماً این مقدار مصرف گاز هلیوم در جهان مربوط به مصارف تفریحی و پر کردن بادکنک های مهمانی نیست و محل های مهمتری برای مصرف این گاز مانند خنک سازی دستگاه ام آر آی و … وجود دارد. مصرف گاز هلیوم در جوشکاری و کاربرد های پزشکی و آزمایشگاهی روز به روز رو به افزایش است.

منبع: کاربرد گاز هلیوم در جوشکاری

شیوه آموزش پر کردن بادکنک با گاز هلیوم همراه با ویدیو

آموزش پر کردن بادکنک با گاز هلیوم همراه با ویدیو

شاید به دنبال آموزش پر کردن بادکنک با گاز هلیوم باشید تا بتوانید مجلس مهمانی خود را با بادکنک های هلیومی زیبا کنید. اینکه خودتان بادکنک ها را از گاز هلیوم پر کنید چند مزیت دارد. اول اینکه جا به جایی بادکنک خالی ساده تر است و ممکن است بادکنک پر شده بیرون از منزل به دلایلی بترکد. دوم اینکه بادکنک های هلیومی دائماً شناور نخواهند ماند و عمر مفید آن ها به طور میانگین حدود 7 ساعت است و اگر در منزل پر شوند شما فرصت بیشتری خواهید داشت. از طرفی اگر بادکنک ها را خودتان با گاز هلیوم پر کنید مقرون به صرفه تر خواهد بود!

مراحل پر کردن بادکنک هلیومی

برای اینکار ابتدا کپسول گاز هلیوم را متناسب با تعداد بادکنک هایی تهیه کنید که قصد دارید پر کنید. فروشندگان کپسول هلیوم تعداد بادکنکی را که آن کپسول پر می کند، قید می کنند.

برای انتخاب زمان پر کردن بادکنک ها باید به نکاتی از جمله دمای هوا، رطوبت و ارتفاع از سطح دریا توجه کنید. بادکنک های فویلی معمولاً 2 تا 14 روز شناور می مانند و بادکنک های لاتکسی بین 4 تا 16 ساعت!

برای پر کردن بادکنک باید شیر پر کننده بادکنک را روی نازل کپسول گاز هلیوم قرار دهید و با اتصال دهانه ی بادکنک به آن و باز کردن شیر کپسول، بادکنک را پر کنید.

حین پر شدن بادکنک دقت کنید که کپسول، آن را به سرعت باد می کند و برای جلوگیری از ترکیدنش باید به موقع جدا شود. بادکنک های دایره ای برای تشخیص زمان جدا سازی مناسب ترند زیرا با پر شدن شکل دایره ای به خود می گیرند. از طرفی بادکنک های گلابی شکل، گاز بیشتری مصرف می کنند و باعث می شوند تعداد بادکنک کمتری را بتوانید با یک کپسول گاز هلیوم پر کنید.

پس از پر شدن و جدا کردن بادکنک انتهای آن را به خوبی گره بزنید و با نخ دلخواه و یا روبان به طول دلخواه ببندید. اگر در فضای منزل بادکنک را پر کنید پس از رها شدن به سمت سقف منزل حرکت خواهد کرد.

می توانید روبان را در بالای گره اصلی ببندید تا سوپاپ اطمینانی برای حفاظت بیشتر از گاز هلیوم و جلوگیری از نشت آن باشد. اگر بادکنک شما فویلی باشد که برای بستن انتهای آن ها راحتتر هستید. فقط روبان را در نزدیکی دریچه ی آن نبندید.

موادی به نام های فلوت نیز وجود دارند که درون بادکنک های لاتکسی استفاده می شود و طول مدت شناوری آن ها را با ممانعت از خروج گاز هلیوم از دیواره ی بادکنک افزایش می دهد.

آموزش پر کردن بادکنک با گاز هلیوم را در ویدیو زیر ببینید.

منبع : شیوه آموزش پر کردن بادکنک با گاز هلیوم همراه با ویدیو

چگونگی تولید گاز هلیوم در منزل

تولید گاز هلیوم در منزل

برخی از مقالات و ویدئو ها در دنیای وب تبلیغ تولید گاز هلیوم در منزل را می کنند. اما آیا واقعا تولید گاز هلیوم در خانه امکان پذیر هست ؟

تمام جستجو های شما مبنی بر تولید گاز هلیوم به فرمول سرکه و جوش شیرین می رسد (که در مدرسه برای ساخت کوه آتشفشان استفاده می شود)، به همراه یک بطری، قیف و بادکنک! در واقع این شیوه به جای هلیوم به شما کربن دی اکسید می دهد!

واکنش بین سرکه و جوش شیرین گاز CO2 تولید می کند که از بطری به سمت بادکنک فرار می کنند. باید ببینیم که آیا این گاز بادکنک را شناور می کند؟

کربن دی اکسید از هوا سنگین تر است. بادکنکی که با این گاز پر شود، سریع تر از بادکنکی که با بازدم پر شده است به سمت زمین سقوط می کند. زیرا بازدم انسان مخلوطی از گاز کربن دی اکسید و گاز های دیگر است و گاز حاصل از این واکنش کربن دی اکسید بیشتری دارد و به دلیل سنگینی امکان شناور بودن در هوا را ندارد. برای شناور شدن بادکنک در هوا لازم است حتماً گاز درون آن از هوا سبک تر باشد. به همین دلیل است که برای داشتن بادکنک های شناور باید گاز هلیوم داشته باشید.

هلیوم حاصل فرآیندی بسیار کند بر اتم های رادیو اکتیو مانند اورانیوم است. ذرات آلفا که از تخریب پیوند اتم های رادیو اکتیو با الکترون های آزاد در دل زمین تشکیل می شوند، اتم های هلیوم را می سازند. در حال حاضر این فرآیند طبیعی و طولانی تنها راه استحصال هلیوم روی زمین است و حتی نمی توان آن را از جو استحصال کرد.

به بیان دیگر امکان تولید کپسول گاز هلیوم در خانه وجود ندارد!

گازی سبک تر از هوا

برای شناورر شدن بادکنک ها لازم است گاز درون آن از هوا کمی سبک تر باشد. به جز هلیوم، گاز هیدروژن نیز نسبت به هوا سبک تر است و اگر راهی برای پر کردن بادکنک با گاز هیدروژن وجود داشته باشد می توان بادکنک های شناور داشت.

برخی از واکنش های شیمیایی خطرناک مثلا واکنش روی با هیدرو کلریک اسید منجر به تولید گاز هیدروژن می شوند. البته هیدروژن گاز قابل احتراق است و به دلیل خطرناک بودن بهتر است از مصرف آن برای پر کردن بادکنک اجتناب کرد. گاز هیدروژن مسبب فاجعه بار ترین حوادث هوایی در تمام دوران هاست.

البته در فضای وب پر کردن بادکنک با این گاز معرفی و نشان داده شده است. اما بیشتر جنبه ی سرگرمی دارد تا آموزشی و بهتر است ابداً از چنین راهکار هایی استفاده نکنید.

ساده ترین راه خرید یک کپسول هلیوم است. زیرا جستجو برای راه تولید گاز هلیوم در منزل عواقب خوشی ندارد.

منبع :  چگونگی تولید گاز هلیوم در منزل