مصرف و کاربردهای گازهای صنعتی چه هستند ؟

مجموعه ی ترکیبات گازی شکل و شیمیایی که در صنعت کاربرد فراوان دارند، گازهای صنعتی نامیده می شوند. در واقع گازهای صنعتی گازهایی هستند که در صنعت در مقیاس های مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. گازهای صنعتی به دلیل استفاده ی بالا در صنایع به تولید انبوه رسیده اند. این گازها در بخش های مختلف صنعتی یا پزشکی یا موارد دیگر بسته به اینکه کاربرد این گاز های پرکاربرد برای آن صنعت چیست، انتخاب می شوند. وجود گاز های صنعتی برای تولید و صنعت ضروری است و در اثر نبود و یا کمبود این گازها ممکن است چرخ صنایع از کار بایستد.

تولید گازهای صنعتی به روش های مختلف انجام می گیرد، تعدادی از گازهای صنعتی از هوا و تعدادی دیگر از گاز طبیعی و منابع نفتی استخراج و خالص سازی می شوند. به دلیل استفاده ی روز افزون در صنایع، خرید و فروش گازهای صنعتی رونق فراوانی دارد. در ادامه به توضیح برخی از کاربرد های گازهای طبیعی، تولید و خرید و فروش گازهای طبیعی در در نشریه علمی جهان شیمی فیزیک می پردازیم، با ما همراه باشید.

گازهای صنعتی شامل چه گازهایی و چند نوع هستند ؟

گازهای صنعتی یا همان گاز های پرکاربرد در صنایع، شامل گازهایی مانند: گاز اکسیژن، گاز نیتروژن، گاز آرگون، گاز رادون، گاز کریپتون، گاز نئون، گاز هلیوم، گاز زنون، گاز هیدروژن، گاز فلوئور، گاز دی اکسید کربن، گاز متان، هوا و… می باشند. این گازها بنا بر خواص متفاوت خود در صنایع مختلف کاربرد دارند. برای مثال برخی از گازهای پرکاربرد در صنعت جز گازهای نجیب هستند، مانند هلیوم، از خاصیت بی تاثیری و عدم واکنش پذیری آن ها می توان بهره برد، این گازها در دمای اتاق و فشار معمولی هیچ واکنشی با دیگر مواد نخواهند داشت. این گازهای بدون رنگ و بو و سمیت و بدون خطر اشتعال می توانند در بسیاری از صنایع مانند تولید انرژی هسته ای مفید باشند.

گاز اکسیژن هم یکی از گازهای پرکاربرد در صنعت است که به دلیل واکنش پذیری، در صنعت کاربرد فراوان دارد. اما در استفاده از اکسیژن به دلیل اشتعال زایی باید دقت بالایی داشت تا از احتراق های احتمالی جلوگیری نمود.

کاربرد بعضی از گاز های صنعتی در صنعت به دلیل ایجاد سرمای بسیار شدید است. گازهای صنعتی برودتی می توانند در پوست و حتی چشم موجب سوختگی بافت زنده، ناشی از یخ زدگی بافت شوند.

کاربرد و مصرف گازهای صنعتی چیست؟

به دلیل پیشرفت روزافزون علم و صنعت مقدار کاربرد گازهای صنعتی نیز در حال گسترش هستند. گازهای اشاره شده، کاربرد های فراوانی در حوزه های مختف صنعتی دارند که در اینجا برخی از  کاربرد های مهم آن ها را عنوان می کنیم.

کاربرد گازهای صنعتی در صنایع جوشکاری چیست؟

احتراقی که در قسمت مشعل در دستگاه های جوشکاری بوجود می آید یا از طریق گاز صنعتی است و یا از طریق سوخت های وابسته به نفت. در صنعت جوشکاری از گازهای صنعتی مانند آرگون و دی اکسید کربن استفاده می کنند. گاز صنعتی آرگون بی اثر است و مانع از فرآیند اکسایش در نقطه ی جوش می گردد. کربن دی اکسید هم یکی دیگر گازهای بی اثر است که در صنعت جوشکاری استفاده می شود. استفاده از گاز های پرکاربرد صنعتی آرگون و کربن دی اکسید در جوشکاری اثر محافظتی بر نقطه ی جوش دارد و موجب افزایش کیفیت جوش می گردند، از طرفی استفاده از این گازها از پاشیدن جرقه به اطراف تا حدودی ممانعت می کند. این گازها ظاهر خوبی در نقطه ی جوش فراهم می کنند.

کاربرد و مصرف گازهای صنعتی در خودرو سازی

استفاده از گازهای پرکاربرد صنعتی در خودرو سازی نیز وارد شده است. گاز صنعتی N_۲O باعث بهینه سازی کارکرد موتور خودرو می شود.

گاز نیتروژن اصطکاک بین لاستیک خودرو و سطح زمین را کاهش می دهد چون وزن حجمی سبکی دارد و کاهش اصطکاک در خودرو باعث راحت تر شدن حرکت می گردد، از این رو در مصرف سوخت نیز صرفه جویی می شود و با کاهش مصرف سوخت به حفظ محیط زیست هم کمک می گردد.

کاربرد و مصرف گازهای صنعتی در پزشکی

امروزه از انواع گاز صنعتی در پزشکی استفاده های فراوانی می شود. همانطور که می دانید مهم ترین استفاده ی ما از گاز اکسیژن تنفس است. گاز صنعتی اکسیژن که این روزها در همه گیری ویروس کرونا نام آشناتر در پزشکی است، با کاهش سطح گاز اکسیژن در خون برای اکسیژن رسانی توسط دستگاه های اکسیژن رسان به بیماران تنفسی در بخش ICU و بخش های دیگر به شدت مورد استفاده قرار می گیرد.

نیتروز اکساید یک گاز صنعتی دیگر است که مورد استفاده در پزشکی دارد و در القای بیهوشی و کاهش درد در زایمان طبیعی مورد استفاده قرار می گیرد.

دی اکسید کربن نیز نوعی  گاز صنعتی است که در پزشکی مورد استفاده دارد. مثلا در عمل های جراحی مانند آندوسکوپی و نیز برای بالا بردن شدت تنفس استفاده می شود. همچنین از مخلوط چند گاز صنعتی مانند گاز نیتروژن و گاز اکسیژن در دستگاه های احیای بیمارستان ها استفاده می شود.

کاربرد و مصرف گازهای صنعتی در صنایع غذایی

برای خشک کردن انواع دانه های کشاورزی می توان از گازهای صنعتی بهره برد. گاز صنعتی نیتروژن با داشتن نقطه ی شبنم مناسب برای خشک کردن دانه های کشاورزی استفاده می شود.

همچنین از گازهای پر کاربرد در صنعت برای انجماد سریع مواد غذایی مانند گوشت، مرغ و سبزیجات استفاده می شود که موجب افزایش در کیفت محصولات در هنگام ذوب خواهد شد.

مصرف گازهای صنعتی در صنایع فولادی

بعضی از گازهای مورد نیاز در صنعت در تصفیه ی فولاد ضد زنگ و همچنین در برش های لیزری مورد استفاده قرار می گیرند. گاز صنعتی آرگون در صنایع فولادی استفاده ی زیادی دارد.

اکسیژن نیز یک گاز صنعتی دیگر است که برای بالا بردن گرمای احتراق در صنایع فولاد از آن استفاده می کنند.

مصرف گازهای صنعتی در مراکز تحقیقاتی

مراکز تحقیقاتی و آزمایشگاه ها برای موارد مختلفی از جمله استفاده در دستگاه های کروماتوگرافی، کالیبراسیون و … گاز های پرکاربرد صنعتی را بکار می برند.

کاربرد گازهای صنعتی در موشک سازی

از گاز هیدروژن در تولید راکت و انواع موشک ها استفاده می شود. همچنین می توان این انتظار را داشت که در آینده سوخت های هیدروژنی جایگزین سوخت های فسیلی شوند.

مصرف گازهای صنعتی در آب و فاضلاب

استفاده از برخی گاز های پرکاربرد در صنعت مانند ازن به دلیل داشتن مزایای بیشتر نسبت به کلرزنی آب برای تصفیه کاربرد های فراوانی دارد. از مزایای روش استفاده از گاز صنعتی می توان به گند زدایی بالا، از بین بردن رنگ، بو و میکروارگانیسم ها، به جای نگذاشتن آلودگی ثانویه، اثر گذاری بالا با زمان پایین و… اشاره کرد.

همچنین با افزایش جمعیت کره ی زمین و افزایش فاضلاب، تصفیه ی آن ها در زمان کم مورد توجه ویژه ای قرار گرفته است که استفاده از ازن این گاز صنعتی می تواند مفید واقع شود.

گازهای طبیعی چگونه به محیط زیست کمک می کنند

در استخرهای پرورش آبزیان نیز وجود انواع ویروس ها و باکتری ها و انگل ها می توانند سلامت آبزیان را به خطر بیاندازند، از طرفی استفاده از مواد ضد میکروب افزودنی به آب ممکن است خطراتی را هم برای خود آبزیان و هم برای مصرف کنندگان بوجود آورد، بنابراین استفاده از گازهای پرکاربرد در صنعت می تواند در بهبود سلامت و کیفیت زندگی تاثیر بگذارد.

در صنایع کشاورزی نیز در هنگام آبیاری برای از بین بردن انگل ها و آفت ها از گاز صنعتی ازن استفاده می شود. همه ی این موارد بدون آسیب زدن به کیفیت آب و بدون تخریب محیط زیست به دلیل استفاده از کلر انجام می پذیرد. درواقع هر چقدر از کلر و مشتقات آن در هر صنعتی کمتر استفاده شود به حفظ محیط زیست کمک می شود و این اتفاق می تواند با استفاده از گاز صنعتی مناسب صورت گیرد.

تولید گازهای صنعتی

تولید گازهای صنعتی را می توان به دو روش انجام داد. روش اول تجزیه ی هوایی که در اتمسفر زمین است و روش دوم خالص سازی و تولید این گازها از منابع گاز طبیعی و منابع نفتی است. در روش اول گاز های صنعتی موجود در هوا وارد برج های مخصوصی می شوند و سپس با سرد سازی مخلوط هوا، اجزای آن جدا می گردند.

تولید گاز صنعتی در خلوص مختلف  این امکان را به مصرف کننده می دهد تا متناسب با نیاز کاری خود، از این گازها با درجه خلوص مناسب استفاده کنند.

خرید و فروش گازهای صنعتی

به دلیل مصرف گازهای صنعتی در جهان، خرید و فروش این گازهای باارزش هم به عنوان یک صنعت درآمده است. بسیاری از کارخانه ها تنها برای خالص سازی و تولید گازهای صنعتی ایجاد شده اند و اقدام به تولیدات گسترده ی این گازها در انواع مختلف نموده اند. کپسول گازهای صنعتی با خلوص های متفاوت و همچنین در مقادیر مختلف عرضه می گردند.

گاز های پرکاربرد صنعتی هم در ایران توسط برخی از شرکت ها تولید و هم از خارج از کشورد وارد می شوند. این گاز های صنعتی را در کپسول هایی با اندازه ی ۱۰ تا ۴۰ لیتری و حتی بعضی شرکت ها با اندازه ی ۱ لیتری هم عرضه می نمایند. در این میان برای اینکه این گازها از تولید کننده به صورت کپسول یا سیلندر و یا حتی بطری و کارتریج به دست مصرف کنندگان برسند، باید توسط  توزیع کنندگان گازهای صنعتی با رعایت کامل ایمنی منتقل شوند. البته برای مصارف صنعتی بزرگ که نیاز به مقدار بیشتری از گاز های صنعتی است مانند صنعت فولاد، شرکت های تولید کننده ی گاز صنعتی مورد نیاز در نزدیکی شرکت های مصرف کننده ساخته می شوند و این گازهای مورد نیاز در صنعت توسط خط لوله به کارخانجات صنعتی برده می شوند و مورد استفاده قرار می گیرند.

خطرات

در موقع استفاده از سیلندر گاز های صنعتی باید ایمنی لازم را رعایت کرد و خطرات مختلف را بررسی نمود. در ادامه به بعضی از خطرات احتمالی که باید حذف گردند اشاره می شود:

جلوگیری از سقوط سیلندر، قرار نگرفتن سیلندر گاز های صنعتی واکنش پذیر در کنار سیلندر گازهای قابل اشتعال، قرار ندادن کپسول گازهای صنعتی در مکانی با تهویه ی نامناسب ،دقت در نحوه ی باز کردن شیر سیلندر ، عدم استعمال دخانیات در هنگام استفاده از گاز های صنعتی، عدم استفاده از مواد روغنی در اطراف کپسول گاز های صنعتی، پاکیزه نگه داشتن کپسول گاز های صنعتی.

بعضی از گازهای پرکاربرد در صنعت نیز معروف به گازهای خفه کننده هستند. بنابراین در مکانی که این گازها نگه داری می شوند علاوه بر اینکه باید تهویه ی مناسبی داشته باشد باید نشتی کپسول حاوی گاز های صنعتی نیز همواره بررسی گردد.

سخن آخر درباره ی گاز های صنعتی

درست است که استفاده از گاز های صنعتی در جهان زیاد شده اند، اما در مقدار مصرف در آن ها باید دقت کنیم زیرا تولید و خالص سازی آن ها منجر به تحمیل هزینه های زیادی بر کارخانه ها شده است و تولید گازهای صنعتی در مقیاس های بالا و مصرف بیش از حد آن ها ممکن است در آینده صنعت را با کمبود این گازهای ارزشمند مواجه کند. از طرفی مقدار این گازها در جو و در منابع گاز طبیعی نیز کم است و صنایع مختلف باید به این امر توجه کافی داشته باشند. از طرفی استفاده از گازهای صنعتی نیاز به توجه و دقت و پرورش نیروهای کارآمد دارد، ایمنی و سلامتی در استفاده از این گازها همواره باید در اولویت همه ی صنایع قرار داشته باشد.