گاز هلیوم ، کدام روش تولید هلیوم بهتر است ؟ | همه چیز درمورد تولید هلیوم

گاز هلیوم | سپهر گاز کاویان تولید کننده و تامین کننده گازهای خالص وترکیبی دارای گواهینامه ISO17025 و آزمایشگاه مرجع اداره استاندارد ایران می باشد.جهت خرید گازهای خالص و ترکیبی تماس بگیرید.02146837072 – 09304304437

هلیوم چیست ؟

خواص هلیوم
طبق تحقیقات و آزمایشات ملی جفرسون خواص هلیوم عبارت هستند از:

عدد اتمی منظور همان تعداد پروتون های موجود در هسته ۲ می باشد
نماد اتمی این عنصر در جدول تناوبی He می باشد
وزن اتمی( جرم متوسط اتم): ۴.۰۰۲۶۰۲
تراکم این گاز ۰.۰۰۰۱۷۸۵ گرم در هر سانتی متر مکعب
فاز دمای اتاق: گاز
نقطه ی ذوب: منهای ۴۵۸.۰ درجه فارنهایت و منهای ۲۷۲.۲ درجه سانتی گراد می باشد
نقطه ی جوش این گاز منهای ۲۶۸.93c
رایج ترین ایزوتوپ ها He-4 با درصد طبیعی ۹۹.۹۹۹۸۶۶

گازهلیوم دومین عنصر فراوان در جهان است. عنصر دوم در جدول دورهای از ناصر بی اثر، بی رنگ و بدون بو می باشد. هلیوم به عنوان نیمه هادی ها و بادکنک های تولد و… مورد استفاده قرار می گیرد. هلیوم به دلیل تراکم بسیار کم در هوا شناور می شود. همچنین چگالی کم در اثر استنشاق هلیوم، اثر عجیب و غریبی دارد. شاید تا به حال امتحان کرده باشید و یا دیده اید زمانی که هلیوم را استنشاق می کنند صدای جیر جیر مانند ایجاد می کند. هرمقدار گاز اطراف تارهای صوتی کمتر متراکم شود، لرزش آن هم سریع تر بوده و صدای صوت مانند را به سمت آسمان می فرستد. برای خرید گاز هلیوم به کارخانه ها و شرکت های تولیدی و توزیع کننده گاز هلیم مراجعه نمایید.

نحوه تولید گاز هلیوم

نحوه تولید گاز هلیوم و عرضه آن به صورت مایع است. هلیوم یکی از فراوان ترین عناصر در جهان هستی و تشکیل دهنده ی 23% از کل دنیاست. برای مایع شدن پایین ترین نقطه جوش را در بین تمامی عناصر دارد و چون از هوا سبک تر است به سمت لایه های بیرونی جو فرار می کند. به همین دلیل منابع دستیابی به گاز هلیوم محدود هستند.

روش ها تولید گاز هلیوم

منبع هلیوم اغلب در منابع گاز طبیعی یافت می شود. تقریبا هر منبع طبیعی گاز دست کم ردپایی از هلیوم دارد. و در عین حال برخی منابع دارای هلیوم بیشتری هستند. معمولا بایستی میزان هلیوم موجود در گاز طبیعی از حدی بالاتر باشد تا بتوان فرایند استخراج را به صورت به صرفه انجام داد. یکی از روش های تولید گاز هلیوم در منزل است که 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!

استخراج از گاز طبیعی:
گاز طبیعی حاوی مقادیر کمی هلیوم است که با استفاده از روش‌های جداسازی برودتی (cryogenic separation) از آن استخراج می‌شود.
در این روش، گاز طبیعی ابتدا خنک می‌شود تا هیدروکربن‌های سنگین‌تر مایع شوند و سپس با استفاده از فرآیندهای جداسازی، هلیوم از سایر گازها جدا می‌شود.
این روش به دلیل فراوانی گاز طبیعی و وجود ذخایر غنی، مقرون به صرفه‌ترین روش تولید هلیوم در مقیاس بزرگ است.

بازیافت هلیوم مصرف‌شده:
هلیوم به دلیل خواص منحصر به فردش در بسیاری از کاربردها مانند خنک‌سازی تجهیزات MRI، جوشکاری، و تحقیقات علمی استفاده می‌شود.
با استفاده از سیستم‌های بازیافت مناسب، می‌توان هلیوم مصرف‌شده را جمع‌آوری و پس از تصفیه، مجدداً مورد استفاده قرار داد.
این روش به حفظ منابع هلیوم و کاهش نیاز به تولید هلیوم جدید کمک می‌کند.

استخراج از هوای مایع:
هلیوم در هوا بسیار کم است (حدود 0.0005%) اما می‌توان آن را با استفاده از تقطیر جز به جز هوای مایع استخراج کرد.
در این روش، هوا به مایع تبدیل می‌شود و سپس با استفاده از تفاوت در نقاط جوش، گازهای مختلف از جمله هلیوم جدا می‌شوند.
این روش به دلیل انرژی‌بر بودن و میزان کم هلیوم در هوا، معمولاً برای تولید هلیوم در مقیاس بزرگ مناسب نیست.

روش‌های آزمایشگاهی:
در مقیاس کوچک و برای مصارف آزمایشگاهی، می‌توان هلیوم را با استفاده از واکنش‌های شیمیایی یا الکترولیز آب تولید کرد.
به عنوان مثال، واکنش هیدروکسید آلومینیوم با اسید سولفوریک می‌تواند مقداری هلیوم تولید کند.
این روش‌ها معمولاً برای تولید هلیوم با خلوص بالا استفاده می‌شوند اما برای تولید در مقیاس بزرگ مناسب نیستند.

کاربرد های هلیوم

1- بالابرندگی:

به دلیل چگالی کم‌تر از هوا، از هلیوم برای پر کردن بادکنک‌ها، بالن‌های هوای گرم و کشتی‌های هوایی استفاده می‌شود.
از هلیوم در غواصی عمیق نیز استفاده می‌شود، زیرا به غواصان اجازه می‌دهد تا گازهای سنگین‌تر را بدون خطر مسمومیت با نیتروژن تنفس کنند.

2- خنک‌کنندگی:

به دلیل نقطه جوش پایین، از هلیوم به عنوان مبرد در کاربردهای مختلفی از جمله تصویربرداری با تشدید مغناطیسی (MRI)، شتاب‌دهنده‌های ذرات و تحقیقات هسته‌ای استفاده می‌شود.
هلیوم همچنین برای خنک کردن ابررساناها در ژنراتورها و آهنرباهای ابررسانا استفاده می‌شود.

3- جوشکاری:

ازگاز هلیوم به عنوان گاز محافظ در جوشکاری قوس الکتریکی و جوشکاری قوس پلاسما استفاده می شود.
این امر به محافظت از جوش از اکسیداسیون کمک می کند و یک جوش قوی تر و تمیزتر ایجاد می کند.

4- محافظت:

به دلیل خاصیت بی‌اثر بودن، از هلیوم به عنوان گاز محافظ در جوشکاری و سایر فرآیندهای صنعتی استفاده می‌شود تا از فلزات در برابر اکسیداسیون محافظت کند.
از هلیوم همچنین برای پر کردن کیسه‌های هوای خودرو و هواپیما استفاده می‌شود.
5- پزشکی:

ازگاز هلیوم در درمان برخی بیماری‌های تنفسی مانند آسم و آمفیزم استفاده می‌شود.
از هلیوم همچنین برای انجام برخی از آزمایش‌های تشخیصی مانند معاینه برونکوسکوپی استفاده می‌شود.

6- علمی:

از هلیوم در طیف‌سنجی جرمی و سایر روش‌های تحلیلی استفاده می‌شود.
از هلیوم در آشکارسازی ذرات در فیزیک هسته‌ای استفاده می‌شود.
هلیوم همچنین یکی از اجزای اصلی گاز خورشید و سایر ستارگان است.

تهیه و تامین

شرکت سپهر گاز کاویان – دارنده گواهینامه ISO17025 و آزمایشگاه مرجع اداره استاندارد – تامین کننده هلیوم با خلوص‌های 99.9992، 99.9995، 99.9999 درصد در سیلندر های 50 لیتری کربن استیل همراه با شیر سیلندر گاز هلیوم DIN6 , BS3 قابل ارائه می‌باشد. کپسول هلیوم و همچنین تجهیزات مربوط به کپسول هلیوم مانند رگولاتور و … در سپهر گاز کاویان به فروش می‌رسد.