گاز اکسیژن از فراوانترین عناصر موجود روی کره زمین است و به روشهای مختلفی میتوان آن را تولید کرد. از صنعت پزشکی گرفته تا پتروشیمی و حمل و نقل، از خواص گاز اکسیژن استفاده میشود. در این مطلب به آشنایی با عنصر اکسیژن میپردازیم، پاسخ میدهیم گاز اکسیژن چگونه تولید میشود و کاربردهای آن چیست؛ همچنین نکات مهم برای خرید کپسول گاز اکسیژن را بیان میکنیم. با ما همراه باشید.
آشنایی با عنصر اکسیژن
اکسیژن یک گاز بدون رنگ، بی بو، غیر سمی و خنثی میباشد و در فرآیند تبدیل به حالت مایع، به رنگ آبی روشن دیده میشود. این گاز از فراوانترین عناصر روی کره زمین است ولی به علت واکنشهای شیمیایی، به سختی به دست میآید و نادر است. زندگی بدون این عنصر برای ما امکان پذیر نیست و در بسیاری از موارد به این عنصر وابسته هستیم. این گاز نخستین بار در سال ۱۷۷۱ توسط کارل ویلهلم، داروساز سوئدی کشف شد و در سال ۱۷۷۴ توسط آنتوان لورن لاووزیه این کشف کامل و نامگذاری شد.
اکسیژن کوچکترین عضو از گروه شانزدهم جدول تناوبی است که با نماد شیمیایی O و عدد اتمی ۸ نشان داده میشود.
عنصر آن دارای وزن اتمی ۱۵.۹۹۹۴ gr/mol است و ۸۷٪ اقیانوسها و ۲۰٪ جو زمین را تشکیل داده است.
جالب است بدانید تنفس طولانی مدت اکسیژن خالص موجب آسیب دیدن ریهها میشود و در صورت سروکار داشتن با این عنصر از لباس مخصوص استفاده میشود.
اکسیژن چگونه تولید میشود؟
گاز اکسیژن از جداسازی و تقطیر هوای مایع حاصل میشود. به عبارتی گاز اکسیژن همانند گاز نیتروژن از طریق روشهایی که برای جداسازی اجزای تشکیل دهنده هوا وجود دارد، تهیه میشود. برای بالا بردن خلوص اکسیژن تولیدی با روش جداسازی باید پس از تولید، تصفیه مجدد شود و ناخالصیها توسط فیلترهای مخصوص جذب شود.
همچنین با روش برقکافت آب نیز در مقیاس آزمایشگاهی تولید میشود. برای تولید اکسیژن با خلوص پایینتر میتوان روش غشایی را به کار برد.
تولید اکسیژن به صورت طبیعی حاصل واکنش فتوسنتز در گیاهان است. گیاهان گاز کربن دی اکسید را مصرف کرده و در ازای آن اکسیژن آزاد میکنند.
روش دیگر برای تولید اکسیژن که در بیمارستانها کاربرد دارد، استفاده از دستگاه اکسیژن ساز است. به این نحو که دستگاه به کمک پودرهای زئولیت اکسیژن ساز موجود در ساختار خود، هوا را تفکیک کرده و درصد خالصی از اکسیژن را از هوای موجود در اتاق تامین میکند و در اختیار بیماران ریوی و اختلال تنفسی قرار میدهد. در این فرآیند نه گازی تولید میشود و نه گازی از بین میرود و تنها گازهای اکسیژن تمام فضا توسط دستگاه منتقل میشود.
حال که توضیح دادیم اکسیژن چگونه تولید میشود، در ادامه به خواص اکسیژن خواهیم پرداخت.
خواص اکسیژن
- دمای فلاش را کم و سرعت احتراق را تشدید میکند.
- از منابع مهم فتوسنتز گیاهان در طبیعت است.
- به عنوان عامل مهم اکسید کننده استفاده میشود. این گاز قدرت اکسید کنندگی بالایی دارد؛ در حدی که برخورد مواد روغنی با آن ایجاد گرما و شعله میکند.
- اکسیژن با خلوص بالا در فرآیند تولید فیبر نوری کاربرد دارد.
کاربردهای گاز اکسیژن
· کاربرد حیاتی و بالینی گاز اکسیژن در پزشکی
این گاز قادر به بالا بردن متابولیسم بدن بیمار میباشد و در زنده نگه داشتن بیمار تا زمان انتقال به بیمارستان نقش زیادی دارد.
· گاز اکسیژن بهعنوان ضدعفونی کننده بسیار قوی
از این گاز در بیمارستان برای کشتن باکتریها و آلودگی های بدن بیمار استفاده میشود.
· درمان بیماریهای ناشی از کمبود اکسیژن
کمبود اکسیژن در بدن بیمار میتواند به کمخونی، بیماری های ریوی، بیماری های قلبی، مشکلات کلیوی و آسیب دیدگی در کبد منجر شود. با دیدن این علایم پزشک به بررسی میزان اکسیژن بدن بیمار میپردازد.
· کاربردهای گاز اکسیژن در صنعت فولاد
در فرآیند تولید فولاد، از این گاز برای واکنش دادن با کربن و تولید گاز کربن دی اکسید استفاده میشود.
· گاز اکسیژن و استفاده آن در هوافضا
برای کاربرد این گاز در هوافضا، ابتدا آن را با استفاده از روش تقطیر شیمیایی به حالت مایع درمیآورند و از آن به عنوان یک اکسید کننده یا تغییر دهنده استفاده میشود.
· کاربردهای گاز اکسیژن در صنایع پتروشیمی
استفاده از گاز اکسیژن در این صنعت با هدف ایجاد احتراق صورت میگیرد.
· استفاده از اکسیژن در حوزه آب و فاضلاب
در حیطه آب و فاضلاب از اکسیژن موجود در گیاهان استفاده میشود. با قراردادن گیاهان در آب، باکتریهایی تولید میشوند که آب را متابولیزه و تصفیه میکنند.
· اکسیژن در حیطه حمل و نقل و راهها
اگر وسیلهای برای تولید انرژی خود به منبعی متصل نباشد، در مواردی از گاز اکسیژن استفاده میشود؛ مانند ژنراتورها و کشتیها و هواپیماها.
· کاربردهای گاز اکسیژن در ورزش
کوهنوردانی که در ارتفاعی بالاتر از ۲۰۰۰ صعود میکنند، به دلیل کم شدن فشار بارومتریک و سندروم هیپوکسی یا کم شدن ملکولهای تنفسی در ارتفاعات، ناچار به استفاده از کپسول اکسیژن میباشند.
نکته: بهتر است بدانیم که اکسیژن و حتی مشتقات آن مانند ازون و پروکسید هیدروژن، بسیار سمی و خطرناک هستند. وجود اکسیژن در آتش سوزیها خطرناک و سبب انفجار میشود. حتی غلطیدن و ضربه خوردن به کپسول اکسیژن ممکن است خطراتی به همراه داشته باشد. لذا رعایت نکات امنیتی هنگام خرید کپسول گاز اکسیژن و همینطور برای کسانی که با این ماده سروکار دارند، ضروری است.
نکات مهم برای خرید کپسول گاز اکسیژن
کپسول اکسیژن یا سیلندرها و انواع مختلف آنها به دلیل قیمت مناسب، بیشتر از دستگاههای اکسیژن ساز خریدار دارند. گاز اکسیژن به طور معمول در کپسولهای ۵، ۱۰، ۲۰، ۳۰، ۴۰ و ۵۰ لیتری تولید میشود و فشار ۱۵۰-۲۰۰ بار دارد. همچنین به طور معمول خلوص این گازها ۹۹.۹۹۹٪ میباشد.
اکسیژن خالص در کپسولهای اکسیژن در دو نوع گاز اکسیژن فشرده یا اکسیژن مایع است. هوای عادی که تنفس میکنیم ۲۱٪ اکسیژن و ۷۹٪ نیتروژن دارد.
برای ساخت این کپسولها، اکسیژن جو را گرفته و فشرده میکنند و با آزاد شدن از کپسول، فشار زیاد داخل کپسول باعث خروج آن میشود. انتشار این فشار باعث برقراری جریان اکسیژن میشود که بیمار آن را از طریق کانولا یا ماسک دریافت میکند.
سیلندرهای گاز اکسیژن خلوص بالا (گرید ۴ و ۵) دارای بدنه طوسی و گلویی سفید هستند؛ در حالیکه سیلندرهای گاز اکسیژن صنعتی یکپارچه مشکی هستند. این کپسولها شیر راستگرد دارند و شیر سیلندرهای آن معمولا DIN6 میباشند.
بهتر است قبل ازخرید کپسول اکسیژن برای بیمار نکات زیر توجه کنیم:
- مانومتر: برای اندازهگیری فشار گاز ورودی و خروجی کپسول میباشد. مطمئن شوید گاز اکسیژن به میزان کافی وجود دارد.
- رگولاتور: برای تبدیل واحدهای فشار مانومتر به واحد لیتر در دقیقه جریان گاز. رگولاتور مقدار خاصی از جریان اکسیژن را برای خروج تنظیم میکند و به همین علت نقش بسیار مهمی دارد. باید دقت کنیم که بدون وجود این تجهیز، کپسول مقدار زیادی از گاز را با فشار زیاد و به سرعت آزاد میکند که بسیار خطرناک است.
- محفظه آب: برای مرطوب کردن اکسیژن خروجی است. سطح آب داخل محفظه مخصوص را بررسی کنید تا در صورت کاهش سطح از سطح شاخص، محفظه را با آب استریل یا آب مقطر پر کنید.
- لوله کانولا بینی یا ماسک: برای اتصال به بیمار میباشد. ضمن آموزش کار با کپسول، نحوه اتصال لوله به کپسول را نیز بررسی نمایید تا از عدم انسداد یا خم شدگی آن مطمئن شوید.
۰ دیدگاه
دیدگاه یا پرسش خود را بنویسید ←هنوز دیدگاهی ثبت نشده است؛ اولین نفر باشید.