مقاله ای جامع درباره ی همه گازهای صنعتی و طبی

از اونجایی که اکثر گازها کاربردهای زیادی در هر صنعتی دارد و شاید شما هم با این گازها سر و کار دارید لازم هست که ویزگی ها و یکسری از موارد رو درباره ی این گازها بدونید. در این مقاله سعی بر این داریم تمامی گازهایی که در صنعت و طب کاربرد دارند رو معرفی کنیم. با مطالعه این مطلب خیلی جامع و سریع به خیلی از نکات دستیابی پیدا می کنید.

 

1. گاز آرگون

آرگون یک عنصر شیمیایی با نماد Ar و عدد اتمی 18 است. در گروه 18 جدول تناوبی قرار دارد و یک گاز نجیب می باشد. آرگون سومین گاز فراوان در جو زمین است با 0.934 درصد. بیش از دو برابر بخار آب فراوان است ( چیزی در حدود 23 برابر دی اکسید کربن و بیش از 500 برابر نئون فراوان است. آرگون وفورترین گاز نجیب در پوسته زمین است . تقریبا تمم آرگون های موجود در جو زمین دارای آرگون رادیوژنیک 40 است که از پوسیدگی پتاسیم 40 در پوسته زمین حاصل می شود. در جهان، آرگون 36 به مراتب رایج ترین ایزوتوپ های آرگون است، زیرا به راحتی توسط هسته ستاره ها تولید می شود. نام آرگون از کلمه یونانی به شکل مفرد گرفته شده است. به معنای تنبل یا غیر فعال.

آرگون با تقطیر کسری هوا مایع به صورت صنعتی تولید می شود. آرگون بیشتر به عنوان یک گاز محافظ بی اثر در جوشکاری و سایر فرآیندهای صنعتی با دمای بالا که در آن معمولا مواد غیر واکنشی واکنش پذیر می شوند، مورد استفاده قرار می گیرند. به عنوان مثال: از جو آرگون در کوره های برقی گرافیتی استفاده می شود تا از سوختن گرافیت جلوگیری شود. آرگون در:

· لامپ های رشته ای

· روشنایی فلورسنت

· سایر لوله های تخلیه گاز استفاده می شود.

2. گاز اکسیژن

اکسیژن عنصر شیمیایی با نماد O و عدد اتمی 8 است. این یک عضو گروه کلکوژن در جدول تناوبی، یک غیر متال بسیار واکنش پذیر و یک ماده اکسید کننده است که به راحتی اکسیدهایی را با اکثر عناصر و همچنین با سایر ترکیبات تشکیل می دهد. پس از هیدروژن و هلیوم، اکسیژن سومین عنصر فراوان در جهان است. در دما و فشار استاندارد، دو اتم این عنصر به شکل دی اکسید ، یک گاز دیاتومیک بی رنگ و بدون بو با فرمول O به یکدیگر متصل می شوند. اکسیژن مانند: پروتئین ها، اسیدهای نوکلئیک، کربوهیدراتها و چربی ها هستند. ترکیبات پوسته های حیوانات، دندان ها و استخوان ها. اکثر موجودات زنده اکسیژن به عنوان یک جزء آب، ماده اصلی تشکیل دهنده زندگی می باشد. اکسیژن به طور مدام در جو زمین توسط فتوسنتز دوباره پر می شود، از انرژی نور خورشید برای تولید اکسیژن از آب و دی اکسید کربن استفاده می کند. اکسیژن بیش از حد از نظر شیمیایی واکنش پذیر است تا بتواند یک عنصر آزاد در هوا بماند بدون اینکه به طور مدام با عملکرد فتوسنتزی موجودات زنده جبران شود. فرم دیگر ( آلتروپ) اکسیژن، ازن (O3) به شدت تبش اشعه ماوراء بنفش UVB را جذب می کند و لایه ازن با ارتفاع زیاد به محافظت از کره بیوسفر در برابر اشعه ماوراء بنفش کمک می کند. با این حال، ازن موجود در سطح یک محصول جانبی دود و در نتیجه آلاینده است.

کاربرد گاز اکسیژن

· اکسیژن برای موارد پزشکی برای ریه های بیمار و کاهش فشار کار روی قلب و موارد دیگر

· مورد استفاده در غواصی برای تنفس غواصان

· و...

3. گاز نیتروژن

نیتروژن عنصر شیمیایی با نماد N و عدد اتمی 7 است. این اولین بار در سال 1772 توسط پزشک اسکاتلندی، دانیل رادرفورد کشف شد. نام نیتروژن توسط شیمیدان فرانسوی ژان آنتوان در سال 1790 پیشنهاد شد که مشخص شد نیتروژن در اسید نیتریک و نیترات وجود دارد. در عوض آنتوان لاوویزایر نام ازت را از کلمه یونانی گرفته ، و به معنای بدون زندگی می باشد.

نیتروژن سبک ترین عضو گروه 15 جدول تناوبی است. در دما و فشار استاندارد، دو اتم این عنصر به فرمول دیتروژن، یک گاز دیاتومیک بی رنگ و بدون بو با فرمول N2متصل می شوند.

دی نیتروژن حدود 78 درصد جو زمین را تشکیل می دهد و آن را به وفورترین عنصر غیر مستقیم تبدیل می کند. نیتروژن در همه ارگانیسم ها، در درجه اول در اسیدهای آمینه ( بنابراین پروتئین ها)، در اسیدهای نوکلئیک (DNA,RNA) و در مولکول انتقال انرژی آدنوزین تری فسفات رخ می دهد. بدن انسان حاوی حدود 3 درصد نیتروژن توسط جرم، چهارمین عنصر فراوان در بدن پس ازاکسیژن، کربن و هیدروژن است. بسیاری از ترکیبات مهم صنعتی مانند آمونیاک، اسید نیتریک، نیترات های آلی ( پیشرانه و مواد منفجره) و سیانورها حای نیتروژن هستند.

برای مطالعه کامل این مطلب به منبع آن مراجعه بفرمایید:

منبع: مقاله ای جامع درباره ی همه گازهای صنعتی و طبی

گاز اکسیژن چگونه تولید می شود؟

اکسیژن یکی از عناصر اساسی شیمیایی است. اکسیژن در متداول ترین شکل خود یک گاز بی رنگ است که در هوا یافت می شود. این یکی از عناصر پایدار برای زندگی است و مورد نیاز همه ی حیوانات. اکسیژن همچنین در بسیاری از کاربردهای صنعتی، تجاری، پزشکی و علمی مورد استفاده قرار می گیرد. از آن در کوره های انفجار برای ساختن فولاد استفاده می شود و یک عنصر مهم در تولید بسیاری از مواد شیمیایی مصنوعی از جمله آمونیاک، الکل و پلاستیک های مختلف است. اکسیژن و استیلن در کنار هم جمع می شوند تا دمای بسیار بالایی را که برای جوشکاری و برش فلز مورد نیاز است فراهم کنند. هنگامی که اکسیژن در زیر منفی 297 درجه فارنهایت ( منفی 183 درجه سانتی گراد) سرد می شود، به یک مایع آبی کم رنگ تبدیل می شود که به عنوان سوخت موشک مورد استفاده قرار می گیرد.

 

اکسیژن یکی از وفورترین عناصر شیمیایی روی زمین است. حدود نیمی از پوسته زمین از ترکیبات شیمیایی حاوی اکسیژن تشکیل شده است و یک پنجم جو ما گاز اکسیژن است. بدن انسان تقریبا دو سوم اکسیژن است. اگرچه اکسیژن از ابتدای تحقیقات علمی موجود است، اما تا سال 1774 وقتی جوزف پریستلی از انگلیس با گرم کردن اکسید جیوه در یک لوله آزمایش معکوس با اشعه متمرکز خورشید، آن را کشف و به عنوان یک عنصر جداگانه تشخیص نداد. پریستلی کشف خود را برای دانشمند فرانسوی آنتوان لاووازیه توصیف کرد، که آزمایشات بیشتر مشخص کرد که یکی از دو مولفه ی اصلی هوا است. لووایزر اکسیژن را با استفاده از کلمات یونانی oxys به معنی ترش یا اسید به معنای تولید و تشکیل نامگذاری کرد، زیرا معتقد بود که این ماده اساسی همه اسید ها است.

 

در سال 1895، کارل فون لیتد از آلمان و ویلیام هامسون از انگلیس به طور مستقل فرآیند کاهش درجه حرارت هوا را تا زمانی که آن را مایع سازند، توسعه دادند. با استفاده از تقطیر با دقت هوای مایع، می توان گازهای مختلفی از اجزاء را یک بار جوشانده و اسیر کرد. این فرآیند به سرعت منبع اصلی اکسیژن، نیتروژن و آرگون با کیفیت بالا شد.

 

در سال 1901، گاز اکسیژن فشرده شده با گاز استیلن در اولین نمایش جوشکازی اکسی استیلن سوزانده شد. این روش به یک روش صنعتی رایج برای جوشکاری و برش فلزات تبدیل شد.

اولین استفاده از پیشرانه های موشک های مایع در سال 1923 به دست آمد که رابرت از ایالات متحده یک موتور موشک با استفاده از بنزین به عنوان سوخت و اکسیژن مایع به عنوان اکسید کننده تولید کرد. در سال 1926، او با موفقیت یک موشک کوچک با سوخت مایع با فاصله 56 متر با سرعتی در حدود 97 کیلومتر در ساعت پرواز کرد.

 

پس از جنگ جهانی دوم، فن آوری های جدید پیشرفت های قابل توجهی در فرآیند جداسازی هوا به کار رفته در تولید اکسیژن وارد کردند. با کاهش هزینه ها، میزان تولید و سطح خلوص افزایش یافته است. در سال 1991، بیش از 470 میلیارد فوت مکعب ( 13.4 میلیارد متر مکعب) اکسیژن در ایالات متحده تولید شد و آن را به دومین گاز صنعتی در حجم استفاده کرد.

پنج منطقه بزرگ تولید کننده اکسیژن در سراسر جهان اروپایی غربی، روسیه (سابق اتحاد جماهیر شوروی) ، ایالات متحده، اروپای شرقی و ژاپن است.

مواد و روش تولید اکسیژن

 

اکسیژن را می توان با استفاده از چندین روش مختلف از تعدادی ماده تولید کرد. متداول ترین روش طبیعی سنتز است که گیاهان با ستفاده از نور خورشید، دی اکسید کربن موجود در هوا را به اکسیژن تبدیل می کنند. این روند تنفس را جبران می کند، که در آن حیوانات اکسیژن موجود در هوا را به دی اکسید کربن تبدیل می کنند.

برای مطالعه ادامه مطلب لطفا به منبع ذکر شده مراجعه بفرمایید.

منبع: گاز اکسیژن چگونه تولید می شود؟