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.02146835980 – 09128699025
هلیوم چیست ؟
گاز حامل هلیوم این گازیک گاز نجیب و بیاثر با عدد اتمی ۲ است که به دلیل خواص منحصربهفردی مانند نقطه جوش بسیار پایین، عدم واکنشپذیری و سبک بودن، در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار میگیرد. این گاز در دستگاههای تصویربرداری MRI، از عناصر کمیاب و ارزشمند در جهان است که کاربردهای گستردهای در صنایع مختلف از جمله پزشکی، هوافضا و تحقیقات علمی دارد. با این حال، گزارشهای اخیر حاکی از کاهش منابع و احتمال اتمام آن در آیندهای نه چندان دور است. در این مقاله، به بررسی عوامل موثر در کمبود و زمان احتمالی اتمام آن خواهیم پرداخت.
اهمیت گاز حامل در کروماتوگرافی گازی
گاز حامل در کروماتوگرافی گازی بهعنوان یک فاز متحرک عمل کرده و ترکیبات را از طریق ستون کروماتوگرافی حمل میکند. ویژگیهای گاز حامل تأثیر مستقیمی بر جداسازی ترکیبات دارد. گاز حامل هلیوم بهدلیل خواص فیزیکی و شیمیایی منحصربهفرد، بهعنوان یکی از بهترین گزینهها برای کروماتوگرافی گازی شناخته شده است.
مزایای استفاده از گاز حامل هلیوم
گاز حامل هلیوم
دارای ویسکوزیته کم و نرخ انتشار بالا است که منجر به کاهش زمان تحلیل و بهبود تفکیک پیکها در کروماتوگرام میشود.
سازگاری با آشکارسازهای مختلف
با اکثر آشکارسازهای مورد استفاده در کروماتوگرافی گازی مانند FID (آشکارساز یونیزاسیون شعلهای) و MS (طیفسنجی جرمی) سازگار است.
کاهش پهنای پیکها و افزایش رزولوشن
به دلیل چگالی پایین، این گاز باعث کاهش انتشار طولی در ستون شده و در نتیجه، وضوح جداسازی افزایش مییابد.
ایمنی بالا
گاز حامل هلیوم برخلاف هیدروژن غیرقابل اشتعال بوده و استفاده از آن در آزمایشگاهها از نظر ایمنی توصیه میشود.
بهینهسازی شرایط کروماتوگرافی با گاز حامل هلیوم
برای دستیابی به بهترین نتایج در کروماتوگرافی گازی با گاز حامل هلیوم، تنظیم بهینه پارامترهای مختلف ضروری است. در ادامه، مهمترین فاکتورها و نحوه تنظیم آنها بررسی شده است:
نرخ جریان گاز حامل
سرعت جریان گاز حامل هلیوم تأثیر مستقیمی بر کارایی جداسازی دارد. بر اساس مدل وندیمتر، بهترین سرعت برای هلیوم در ستونهای موئین، حدود 1-2 میلیلیتر در دقیقه است که به کاهش زمان تحلیل و بهبود جداسازی کمک میکند.
دمای ستون
دمای ستون باید متناسب با نوع ترکیبات مورد بررسی تنظیم شود. گاز حامل هلیوم به دلیل انتقال حرارتی مناسب، امکان کنترل دقیق دما را فراهم میکند. برنامهریزی دمایی (Temperature Programming) یکی از روشهای بهینهسازی برای ترکیبات با محدودههای جوش متفاوت است.
نوع و طول ستون کروماتوگرافی
انتخاب ستون مناسب برای افزایش دقت تحلیل ضروری است. ستونهای موئین (Capillary Columns) با طولهای 30 الی 60 متر و قطر داخلی 0.25 تا 0.53 میلیمتر، برای افزایش تفکیک پیکها با گاز حامل هلیوم توصیه میشوند.
نوع فاز ساکن
انتخاب فاز ساکن باید بر اساس ماهیت ترکیبات مورد بررسی انجام شود. برای ترکیبات قطبی، از ستونهای پوشش داده شده با پلیاتیلن گلیکول (PEG) و برای ترکیبات غیرقطبی، از ستونهای مبتنی بر فاز سیلیکونی استفاده میشود.
فشار گاز حامل
کنترل دقیق فشار گاز حامل هلیوم در ورودی ستون تأثیر زیادی بر زمان بازداری ترکیبات دارد. فشار مناسب معمولاً 10 تا 30 psi تنظیم میشود که با افزایش آن، سرعت تحلیل افزایش مییابد اما ممکن است رزولوشن کاهش یابد.
مقایسه گاز حامل هلیوم با سایر گازهای حامل
در برابر نیتروژن
مزایا: سرعت بیشتر، افزایش وضوح جداسازی، کاهش زمان تحلیل
معایب: هزینه بالاتر نسبت به نیتروژن
کاربردهای کروماتوگرافی گازی با گاز حامل هلیوم
آنالیز ترکیبات آلی فرار (VOCs)
صنایع بررسی کیفیت هوا و محیطزیست
غذایی و دارویی
آنالیز هیدروکربنها در صنعت پتروشیمی
تعیین ترکیب بنزین و سوختهای فسیلی
آنالیز گازهای طبیعی و محصولات پالایشگاهی
تحقیقات زیستمحیطی و کنترل آلودگی
شناسایی آلایندههای صنعتی
بررسی ترکیبات سمی در نمونههای زیستی
آنالیز مواد مخدر و سمشناسی
بررسی نمونههای بیولوژیکی مانند خون و ادرار
شناسایی مواد شیمیایی غیرمجاز در آزمایشگاههای پزشکی قانونی
چالشها و آینده گاز حامل هلیوم در کروماتوگرافی گازی
با وجود مزایای متعدد گاز حامل هلیوم، چالشهایی مانند افزایش قیمت و کاهش منابع طبیعی باعث شده است که محققان به دنبال جایگزینهای مناسب باشند. برخی از راهکارهای پیشنهادی شامل:
- استفاده از نیتروژن یا هیدروژن بهعنوان جایگزینهای اقتصادی
- بهینهسازی شرایط عملیاتی برای کاهش مصرف گاز حامل هلیوم
- توسعه روشهای کروماتوگرافی بدون نیاز به گاز حامل
نقش فناوریهای نوین در بهینهسازی کروماتوگرافی گازی
- کروماتوگرافی گازی با کاهش مصرف گاز: برخی شرکتها در حال توسعه سیستمهایی هستند که با گازهای حامل جایگزین یا ترکیب گازها، کارایی را افزایش دهند.
- بهکارگیری روشهای هوش مصنوعی: استفاده از الگوریتمهای هوشمند برای تنظیم خودکار نرخ جریان و فشار گاز حامل برای افزایش دقت و کاهش هزینهها.
- پیشرفت در آشکارسازها: توسعه آشکارسازهایی با حساسیت بالاتر که امکان استفاده از گازهای جایگزین را فراهم کنند.
مقایسه تجربی کارایی گازهای مختلف در آنالیز ترکیبات پیچیده
در برابر نیتروژن: نیتروژن ممکن است بهعنوان یک جایگزین ارزانتر در برخی کاربردها استفاده شود، اما اغلب کیفیت تفکیک پایینتری نسبت به گاز حامل هلیوم دارد.
این گاز در برابر هیدروژن: هیدروژن در برخی شرایط ممکن است عملکرد مشابهی ارائه دهد، اما مشکلات ایمنی بالقوه دارد و نیازمند تنظیمات خاص در سیستم کروماتوگرافی است.
استفاده از گازهای ترکیبی در کروماتوگرافی گازی
یکی از روشهای جدید برای کاهش وابستگی به گاز حامل هلیوم، استفاده از گازهای ترکیبی است. در این روش، ترکیب دو یا چند گاز مختلف بهگونهای تنظیم میشود که خواص مشابه این گاز را ارائه دهد. بهعنوان مثال:
- ترکیب هلیوم و نیتروژن: این ترکیب باعث کاهش مصرف این گاز شده و هزینهها را کاهش میدهد، در حالی که کیفیت تفکیک پیکها تقریباً حفظ میشود.
- ترکیب هلیوم و هیدروژن: این روش میتواند سرعت جداسازی را افزایش داده و عملکرد بهتری در برخی نمونهها ارائه دهد، اما نیاز به کنترل دقیق ایمنی دارد.
- استفاده از مخلوطهای اصلاحشده: برخی پژوهشها نشان دادهاند که تنظیم دقیق درصد ترکیب گازها میتواند تأثیر مثبتی بر تحلیل داشته باشد و جایگزینی مقرونبهصرفه برای این گاز خالص باشد.
نحوه خرید دریافت بار
در اینجا به طور کلی مراحل خرید و دریافت بار را شرح می دهیم:
برای خرید گاز شما میتوانید بعد از انتخاب نوع و حجم مورد نیاز خود از طریق شماره های 02146835980 – 09128699025 با کارشناسان فروش ما تماس حاصل فرمایید . در صورت تایید کالا موارد درخواستی شما در کمترین زمان ممکن به شما مشتریان عزیز تحویل داده میشود.
بدون دیدگاه