گاز اکسیژن (Oxygen Gas)
اکسیژن پس از هیدروژن و هلیوم از فراوان ترین عناصر در جهان می باشد هم چنین این عنصر از نظر جرمی فراوان ترین عنصر در پوسته زمین می باشد. گاز اکسیژن دومین گاز فراوان در جو می باشد. ۲۱ درصد هوا از اکسیژن تشکیل شده است. واکنش پذیری اکسیژن باعث می شود که به راحتی با عناصر دیگر ترکیب شود. اکسیژن فراوان ترین عنصر برحسب جرم در بدن انسان می باشد. اکسیژن (O2) از دو اتم اکسیژن تشکیل شده است. این گاز در تنفس موجودات زنده ازجمله انسان نقش حیاتی دارد.
مشاهده گواهی
تاریخچه گاز اکسیژن
پیش از آنکه گاز اکسیژن بهعنوان یک عنصر شیمیایی مستقل شناخته شود، دیدگاه غالب درباره هوا و احتراق، بر اساس نظریهای به نام نظریه فلوژیستون (Phlogiston Theory) شکل گرفته بود؛ نظریهای که بیش از یک قرن بر اندیشه شیمیدانان اروپایی سیطره داشت. بر اساس این نظریه، اجسام قابل اشتعال هنگام سوختن، مادهای به نام “فلوژیستون” آزاد میکردند که مسئول پدیده احتراق تلقی میشد. بهعنوان مثال، در نگاه طرفداران این نظریه، زغالسنگ حاوی فلوژیستون فراوانی بود و با سوختن، آن را به هوا منتقل میکرد. در نتیجه هوا باید ظرفیتی برای دریافت این فلوژیستون داشته باشد؛ و زمانی که این ظرفیت پر میشد، احتراق متوقف میگردید.
در اواخر قرن هفدهم، پژوهشهایی در زمینه ترکیب شیمیایی هوا آغاز شد. جان مایو (John Mayow)، فیزیولوژیست انگلیسی، از نخستین کسانی بود که به تفکیک اجزای مختلف هوا پرداخت. او در آثار خود که سالها پیش از کشفیات ویلهلم شیله یا جوزف پریستلی نوشته شده بود به این موضوع اشاره کرد که تنها بخشی از هوا در تنفس و احتراق نقش دارد. مایو این جزء فعال را نیترو-آئر (Nitro-Aere) یا هوای نیتروژندار مینامید که بعدها مشخص شد همان اکسیژن است. او همچنین متوجه شد حیوانات هنگام تنفس این جزء خاص را مصرف میکنند و در غیاب آن، زندگی دوام نمیآورد.
در همین دوران، پیشرفتهایی در طراحی ابزارهای آزمایشگاهی از جمله شیشهآلات دقیقتر، ترازوی حساس و تلمبههای مکنده صورت گرفت. این ابزارها زمینه را برای آزمایشهای کمی درباره گازها فراهم کردند. این نکته بسیار مهم بود؛ چرا که پیش از آن، مطالعات شیمی بیشتر کیفی و مشاهدهمحور بودند و هنوز روشهای عددی دقیق برای سنجش ترکیب شیمیایی اجسام وجود نداشت.
خواص فیزیکی و شیمیایی گاز اکسیژن
اکسیژن با فرمول شیمیایی O₂ و عدد اتمی ۸، یک عنصر نافلز از گروه ۱۶ و دوره ۲ جدول تناوبی است. این گاز در دمای ۲۰ درجه سانتیگراد بیرنگ، بیبو و گازیشکل بوده و چگالی آن حدود ۰.۰۰۱۳۰۸ g/cm³ است. جرم مولی اکسیژن ۱۵.۹۹۹۵ g/mol بوده و از نظر ترمودینامیکی در دمای °C−۲۱۸.۷۹ ذوب و در °C−۱۸۲.۹۶۲ به جوش میآید. اکسیژن یکی از فراوانترین عناصر در پوسته زمین محسوب میشود و بهصورت آلوتروپهای O₂ (اکسیژن) و O₃ (اوزن) وجود دارد. از نظر شیمیایی، این گاز بهشدت واکنشپذیر بوده و نقش کلیدی در فرآیندهای احتراق، اکسیداسیون و حیات موجودات زنده ایفا میکند. شناسه شیمیایی آن در سیستم CAS برابر ۷۷۸۲-۴۴-۷ است.
از انواع خواص فیزیکی و شیمیایی این گاز در جدول زیر ذکر شده است :
|
نام علمی |
Oxygen |
|---|---|
|
فرمول شیمیایی |
O۲ |
|
جرم اتمی |
۱۵.۹۹۹۵ g/mol |
|
شماره عدد اتمی |
۸ |
|
حالت فیزیکی در دمای C°۲۰ |
گاز |
|
طبقه بندی عنصر |
نافلز |
|
رنگ |
بدون رنگ |
|
بو |
بدون بو |
|
چگالی |
۰.۰۰۱۳۰۸(g cm−۳) |
|
نقطه ذوب |
℃۲۱۸.۷۹- |
|
نقطه جوش |
℃۱۸۲.۹۶۲- |
|
فراوانی |
از فراوان ترین عناصر در پوسته زمین |
|
آلوتروپ |
O۲ ,O۳ |
|
CAS number |
۷۷۸۲-۴۴-۷ |
موارد ایمنی و خطرات گاز اکسیژن
نکات ایمنی و مخاطرات گاز اکسیژن و پیشگیری از خطرات احتمالی
|
گاز تحت فشار |
در صورت گرم شدن سیلندر ممکن است منفجر شود. |
|---|---|
|
گاز اکسید کننده |
اکسیژن می تواند آتش سوزی را ایجاد یاتشدید کند. |
|
حساسیت به روغن و چربی |
دور از مواد قابل احتراق از جمله چربی و روغن نگهداری شود. |
|
نشت گاز در آتش سوزی |
در صورت آتش سوزی، نشتی اکسیژن باید متوقف شود. |
|
نگهداری |
در محیطی با تهویه مناسب نگهداری شود. |
|
خطر سلامتی |
در غلظت های معمولی بدون سمیت حاد می باشد اما در غلظت های بالا ممکن است باعث مسمومیت اکسیژنی یا مشکلات تنفسی شود. |
فرآیند تولید گاز اکسیژن
فرآیند تولید گاز اکسیژن در مقیاس صنعتی بهطور کلی با سه روش اصلی انجام میشود که هرکدام متناسب با نیاز به خلوص، ظرفیت تولید و هزینه انتخاب میگردند. در روش الکترولیز آب، با استفاده از الکترولایزر، آب به گازهای اکسیژن و هیدروژن تجزیه میشود که نتیجه آن تولید اکسیژن بسیار خالص و بدون آلودگی جانبی است، اما بهدلیل مصرف انرژی و هزینه بالا، برای مقیاسهای بزرگ اقتصادی نیست. در روش جذبی تحت فشار (PSA)، با بهرهگیری از اختلاف اندازه مولکولی، نیتروژن توسط زئولیت جذب شده و اکسیژن با خلوص حدود ۹۰ تا ۹۵ درصد تولید میشود؛ این روش سریع، کمهزینه و پرکاربرد است، اما محدودیت خلوص و ظرفیت دارد. در روش تقطیر جزءبهجزء هوا (ASU)، هوای فشرده و سرد شده به مایع تبدیل و سپس در برج تقطیر، اجزای آن بر اساس نقطه جوش از هم جدا میشوند که امکان تولید اکسیژن با خلوص بسیار بالا و در مقیاس صنعتی را فراهم میکند، هرچند مصرف انرژی و الزامات ایمنی بالاتری دارد.
انواع گاز اکسیژن
| نوع گاز اکسیژن | خلوص (گرید) | میزان ناخالصی (ppm) | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| CO₂ | CO | H₂O | CnHm | N₂ + Ar | |||
| اکسیژن طبی (پزشکی) | ≥۹۹% (گرید ۲) | ۱۰۰۰۰ | ۳۰۰ | ۵ | ۶۷ | ۰ | |
| اکسیژن صنعتی | ≥۹۹.۹% (گرید ۳) | ۱۰۰۰ | ۲ | ۱۵ | ۲۵ | ۱ | |
| اکسیژن آزمایشگاهی | ≥۹۹.۹۹% (گرید ۴) | ۱۰۰ | - | - | - | - | |
کاربرد گاز اکسیژن در صنایع مختلف چیست؟
گاز اکسیژن بسته به کاربرد و سطح خلوص، در انواع مختلفی تولید و عرضه میشود؛ از اکسیژن طبی برای مصارف درمانی و بیمارستانی گرفته تا اکسیژن صنعتی و آزمایشگاهی که هرکدام ویژگیها و درجه خلوص متفاوتی دارند. در این بخش با انواع این گاز حیاتی و پرمصرف بیشتر آشنا خواهید شد.
استفاده از اکسیژن برای پاکسازی بدن هنگام مسمومیت با کربن مونوکسید، افزایش سطح اکسیژن خون، بهبود عملکرد قلب، نارسایی تنفسی و بیماریهای ریوی
تزریق اکسیژن برای افزایش سرعت تصفیه آب و کنترل بوهای نامطبوع ناشی از واکنشهای بی هوازی
استفاده از اکسیژن به عنوان اکسیدکننده در پالایشگاهها برای افزایش سرعت واکنشها و بهینهسازی عملکرد کاتالیستها
استفاده از اکسیژن برای انجام واکنشهای شیمیایی در صنعت داروسازی
استفاده از اکسیژن برای عیبیابی و ساخت وسایل الکترونیکی
استفاده از اکسیژن برای ذوب کردن شیشه در کوره و صیقل دادن شیشهها برای ظاهر درخشان
استفاده از اکسیژن برای افزایش عمر مفید محصولات و در فرآیند تخمیر محصولاتی مانند نان، ماست و پنیر
استفاده از اکسیژن برای برش دقیق قطعات بدنه در صنعت خودروسازی
ایجاد حرارت بالا با استفاده از اکسیژن برای ایجاد حرارت بالا در صنعت جوشکاری
انواع سیلندر گاز اکسیژن
گاز اکسیژن به دلیل نقش حیاتی آن در فرآیندهای تنفسی و احتراقی، معمولاً با رنگ سفید نمایش داده میشود
|
نوع گاز |
رنگ سیلندر (INSO 712) |
جنس شیر (ISO 11114) |
جنس سیلندر (ISO 11114) |
|---|---|---|---|
|
گرید آزمایشگاهی |
مشکی (۹۰۰۵) |
برنج (B) فولادهای کربنی (CS) فولاد ضد زنگ (SS) |
فولادهای کربنی قرار گرفته تحت عملیات حرارتی نرمالایزینگ (NS) فولادهای آلیاژی قرار گرفته تحت عملیات آبدهی و برگشت دهی (QTS) فولاد ضد زنگ (SS) آلیاژهای آلومینیوم (AA) |
|
گرید صنعتی |
مشکی (۹۰۰۵) |
||
|
گرید طبی |
سفید (۹۰۱۰) |
|
جنس سیلندر |
ظرفیت سیلندر(لیتر) |
ارتفاع سیلندر(سانتی متر) |
قطر سیلندر(سانتی متر) |
وزن سیلندر(کیلوگرم) |
ضخامت سیلندر(میلی متر) |
|---|---|---|---|---|---|
|
آلومینیوم |
۲ ۵ ۱۰ ۴۰ |
۴۴ ۵۸.۵ ۸۲.۵ ۱۵۶ |
۱۱ ۱۴ ۱۶ ۲۵ |
۲.۱۸ ۴.۸۶ ۹.۰۴ ۴۵.۰۶ |
۶.۵ ۷.۱ ۸.۱ ۱۵.۳ |
|
فولادی |
۵ ۱۰ ۴۰ ۵۰ |
۵۵ ۹۳ ۱۴۲ ۱۵۶ |
۱۴ ۱۵ ۲۴ ۲۵ |
۸.۷ ۱۴ ۴۸.۹ ۶۰.۸ |
۳.۶ ۳.۶ ۵.۷ ۵.۸ |
قیمت گاز اکسیژن
قیمت گاز اکسیژن بر اساس خلوص و حجم کپسول متفاوت خواهد بود. جهت ثبت سفارش و آگاهی از قیمت گاز اکسیژن از طریق شماره های موجود در سایت شرکت گاز اردستان با ما تماس بگیرید.
|
قیمت گاز اکسیژن |
میزان خلوص گاز اکسیژن |
|---|---|
|
تماس بگیرید |
Oxygen 99(2) |
|
تماس بگیرید |
Oxygen 99.9(3) |
|
تماس بگیرید |
Oxygen ۹۹.۹۹(۴) |
استعلام قیمت گاز اکسیژن
قیمت لحظهای گاز اکسیژن را استعلام کنید و بهترین پیشنهاد خرید را دریافت نمایید!
سوالات متداول گاز اکسیژن
برای اغلب کاربردهای صنعتی مانند جوش و برش، اکسیژن با خلوص ۹۹٫۵٪ تا ۹۹٫۹٪ مناسب است. خلوصهای پایینتر (۹۰–۹۵٪) معمولاً برای فرآیندهای عمومی یا سیستمهای PSA استفاده میشوند و برای کاربردهای دقیق توصیه نمیشوند.
بله، در صورتی که خلوص مورد نیاز فرآیند بیش از ۹۵٪ نباشد. اکسیژن PSA برای مصرف پیوسته، کاهش هزینه و حذف وابستگی به سیلندر مناسب است، اما برای مصارف پزشکی و فرآیندهای حساس توصیه نمیشود.
اکسیژن PSA خلوص محدود (۹۰–۹۵٪) و ظرفیت متوسط دارد، در حالی که اکسیژن تولیدی به روش ASU خلوص بسیار بالا (تا ۹۹٫۹۹٪) و ظرفیت صنعتی سنگین دارد. انتخاب بین این دو به مقیاس مصرف و حساسیت فرآیند بستگی دارد.
خیر. اکسیژن صنعتی از نظر کنترل کیفیت، ردیابی و میزان ناخالصیها مطابق استانداردهای پزشکی نیست و استفاده از آن برای بیماران خطرناک و غیرمجاز است.
اکسیژن خود منفجر نمیشود، اما بهشدت آتش را تشدید میکند. در صورت وجود روغن، چربی یا جرقه، احتمال بروز آتشسوزی شدید بسیار بالا است.
اکسیژن در تماس با روغن و چربی میتواند باعث احتراق ناگهانی و انفجار موضعی شود. به همین دلیل تمام تجهیزات مرتبط با اکسیژن باید کاملاً عاری از چربی باشند.
در صورت افزایش دما، ضربه شدید، خرابی شیر یا نگهداری نادرست احتمال انفجار وجود دارد. رعایت تهویه مناسب و دوری از منابع حرارتی الزامی است.
در مصارف صنعتی معمولاً از سیلندرهای ۴۰ و ۵۰ لیتری فولادی استفاده میشود که تعادل مناسبی بین حجم گاز، حملونقل و هزینه دارند.
سیلندر فولادی مقاومتر و مناسب مصرف صنعتی سنگین است، در حالی که سیلندر آلومینیومی سبکتر بوده و بیشتر در مصارف پزشکی و قابلحمل استفاده میشود.
در صورت انجام آزمونهای دورهای و رعایت استانداردها، عمر سیلندر میتواند بیش از ۳۰ سال باشد. تاریخ تست هیدرواستاتیک باید همیشه بررسی شود.
پادکست صوتی تولید شده با هوش مصنوعی