تعیین ماهیت هلیوم | آزمایشگاه آزمون مورد تایید گمرک

سپهر گاز کاویان تولید کننده و تامین کننده گازهای خالص مانند هلیوم وترکیبی دارای گواهینامه ISO17025 و آزمایشگاه مرجع اداره استاندارد ایران می باشد.جهت خرید گازهای خالص و ترکیبی تماس بگیرید.02146837072 – 09033158778

۱. اهمیت تعیین ماهیت هلیوم

تعیین دقیق ماهیت هلیوم، که شامل تأیید هویت عنصر و سنجش خلوص آن است، دلایل متعددی دارد:

۱.۱. تضمین کیفیت و کاربرد صحیح

هلیوم در گریدهای مختلف با درجات خلوص متفاوت تولید و عرضه می‌شود. هر گرید هلیوم برای کاربردهای خاصی طراحی شده است. به عنوان مثال:

هلیوم با خلوص بالا (Ultra-high purity helium): برای کاربردهای پزشکی (مانند تجهیزات MRI)، تولید نیمه‌هادی‌ها، و تحقیقات علمی که نیاز به حداقل ناخالصی دارند، ضروری است. وجود ناخالصی‌هایی مانند نیتروژن، اکسیژن، رطوبت یا هیدروکربن‌ها می‌تواند عملکرد این تجهیزات را مختل کرده و حتی باعث آسیب به آن‌ها شود.

هلیوم گرید صنعتی: برای کاربردهایی مانند جوشکاری، پر کردن بالون‌ها، یا به عنوان گاز حامل در برخی فرآیندهای شیمیایی استفاده می‌شود. درجه خلوص مورد نیاز برای این کاربردها ممکن است پایین‌تر باشد.

با تعیین ماهیت و خلوص هلیوم، گمرک اطمینان حاصل می‌کند که محموله ارسالی برای کاربرد مورد نظر (که ممکن است در اسناد اظهاری ذکر شده باشد) مناسب است و از ورود هلیوم با خلوص پایین به صنایعی که نیاز به خلوص بالا دارند، جلوگیری به عمل می‌آید.

۱.۲. رعایت مقررات گمرکی و استانداردهای بین‌المللی

واردات و صادرات مواد شیمیایی و گازها تابع مقررات سختگیرانه‌ای در سطح ملی و بین‌المللی است. این مقررات ممکن است شامل:

استانداردهای طبقه‌بندی کالا (مانند سیستم هماهنگ شده HS Code): هلیوم دارای کدهای تعرفه گمرکی مشخصی است که بسته به شکل فیزیکی (گاز فشرده، مایع، در سیلندر) و درجه خلوص ممکن است متفاوت باشد.

استانداردهای ایمنی: حمل و نقل گازهای فشرده و مایع (مانند هلیوم مایع) نیازمند رعایت پروتکل‌های ایمنی خاصی برای جلوگیری از حوادث احتمالی است.

استانداردهای محیط زیستی: اگرچه هلیوم گاز نجیب و غیرسمی است، اما مدیریت صحیح منابع آن و جلوگیری از هدررفت آن اهمیت دارد.

آزمایشگاه‌های گمرکی با انجام آزمون‌های لازم، انطباق محموله با این مقررات را تأیید می‌کنند.

۱.۳. جلوگیری از تقلب و سوء استفاده

عدم شفافیت در مورد ماهیت و خلوص هلیوم می‌تواند راه را برای تقلب باز کند. به عنوان مثال، ممکن است هلیوم با خلوص پایین به عنوان هلیوم با خلوص بالا فروخته شود که منجر به زیان مالی برای خریداران و اختلال در فرآیندهای تولیدی می‌گردد. آزمایشگاه‌های گمرکی با انجام تست‌های مستقل، این نوع تقلب‌ها را شناسایی و از ورود کالاهای تقلبی جلوگیری می‌کنند.

۱.۴. تسهیل تجارت و ترخیص کالا

وجود گواهینامه‌های معتبر از آزمایشگاه‌های آزمون مورد تایید گمرک، فرآیند ترخیص کالا را تسریع می‌بخشد. هنگامی که ماهیت و خلوص هلیوم به طور رسمی تأیید شده باشد، مسئولین گمرکی با اطمینان بیشتری نسبت به ترخیص محموله اقدام می‌کنند.

۲. روش‌های آزمایشگاهی مورد استفاده در آزمایشگاه‌های آزمون مورد تایید گمرک

آزمایشگاه‌های گمرکی از طیف وسیعی از روش‌های تحلیلی پیشرفته برای تعیین ماهیت و سنجش خلوص هلیوم استفاده می‌کنند. انتخاب روش به سطح خلوص مورد انتظار، نوع ناخالصی‌های احتمالی و در دسترس بودن تجهیزات بستگی دارد. رایج‌ترین روش‌ها عبارتند از:

۲.۱. کروماتوگرافی گازی (Gas Chromatography – GC)

این تکنیک یکی از پرکاربردترین روش‌ها برای تعیین خلوص گازها و جداسازی اجزای مختلف یک مخلوط گازی است.

اصول کار: نمونه گاز هلیوم به درون یک ستون کروماتوگرافی تزریق می‌شود. این ستون حاوی یک فاز ثابت (جامد یا مایع) است. یک فاز متحرک (معمولاً گاز هلیوم یا نیتروژن با خلوص بالا) نمونه را از درون ستون عبور می‌دهد. اجزای مختلف نمونه بر اساس برهم‌کنش متفاوتشان با فاز ثابت و فاز متحرک، با سرعت‌های متفاوتی از ستون خارج می‌شوند.

آشکارسازها: انواع مختلفی از آشکارسازها برای شناسایی و کمّی‌سازی اجزای خارج شده از ستون وجود دارند، از جمله:

آشکارساز یونیزاسیون شعله‌ای (Flame Ionization Detector – FID): حساس به ترکیبات آلی.

آشکارساز رسانایی حرارتی (Thermal Conductivity Detector – TCD): بسیار مناسب برای شناسایی گازهایی با خواص رسانایی حرارتی متفاوت از فاز متحرک، از جمله نیتروژن، اکسیژن، آرگون و حتی هیدروژن. این آشکارساز برای تعیین خلوص هلیوم بسیار حیاتی است زیرا ناخالصی‌های رایج در هلیوم (مانند N2, O2, Ar) با آن قابل تشخیص هستند.

آشکارساز طیف‌سنجی جرمی (Mass Spectrometry – MS): برای شناسایی و تأیید هویت دقیق هر جزء بر اساس نسبت جرم به بار (m/z) استفاده می‌شود. GC-MS ترکیب قدرتمندی برای شناسایی ناخالصی‌های ناشناخته است.

کاربرد در تعیین ماهیت هلیوم: GC به طور مؤثر می‌تواند ناخالصی‌های گازی معمول در هلیوم مانند نیتروژن (N2)، اکسیژن (O2)، آرگون (Ar)، دی‌اکسید کربن (CO2)، رطوبت (H2O) و هیدروکربن‌های سبک را شناسایی و مقدار آن‌ها را تا سطوح ppb (قسمت در میلیارد) تعیین کند.

۲.۲. طیف‌سنجی نشری اتمی (Atomic Emission Spectrometry – AES) یا پلاسما جفت شده القایی (Inductively Coupled Plasma – ICP-AES)

اگرچه ICP-AES بیشتر برای آنالیز فلزات استفاده می‌شود، اما در مواردی برای شناسایی ناخالصی‌های فلزی بسیار کم در گازها نیز کاربرد دارد، اگرچه GC روش اصلی برای ناخالصی‌های گازی است.

اصول کار: نمونه گاز از درون یک پلاسمای داغ عبور داده می‌شود. اتم‌های موجود در نمونه با جذب انرژی پلاسما برانگیخته شده و سپس با برگشت به حالت پایه، فوتون‌های نوری با طول موج‌های مشخصی را منتشر می‌کنند. طیف‌سنجی این نور امکان شناسایی و کمّی‌سازی عناصر را فراهم می‌کند.

کاربرد در تعیین ماهیت هلیوم: بیشتر برای شناسایی ناخالصی‌های فلزی که ممکن است در فرآیند تولید یا ذخیره‌سازی وارد هلیوم شده باشند، کاربرد دارد.

۲.۳. طیف‌سنجی جرمی (Mass Spectrometry – MS)

MS به تنهایی یا به صورت ترکیبی با GC (GC-MS) ابزار قدرتمندی برای شناسایی هویت و تعیین خلوص است.

اصول کار: مولکول‌ها یا اتم‌های نمونه یونیزه شده و سپس بر اساس نسبت جرم به بار (m/z) از یکدیگر جدا می‌شوند. الگوی یونیزاسیون (طیف جرمی) برای هر ماده منحصر به فرد است و به عنوان “اثر انگشت” شناخته می‌شود.

کاربرد در تعیین ماهیت هلیوم:

تأیید هویت هلیوم: شناسايي يون‌های He+ (جرم اتمي 4).

شناسایی ناخالصی‌ها: شناسایی یون‌های مربوط به ناخالصی‌های گازی مانند N2+ (m/z 28), O2+ (m/z 32), Ar+ (m/z 40) و همچنین هیدروکربن‌ها.

اندازه‌گیری ایزوتوپی: در موارد خاص، MS می‌تواند برای تعیین نسبت ایزوتوپ‌های هلیوم (He-3 و He-4) نیز استفاده شود، اگرچه این مورد معمولاً در آزمایشگاه‌های گمرکی برای اهداف روتین لازم نیست.

۲.۴. روش‌های دیگر

تحلیل کیفی: در مواردی که نیاز به تأیید سریع هویت باشد، ممکن است از تست‌های کیفی ساده‌تر مبتنی بر خواص فیزیکی (مانند نقطه جوش یا چگالی) استفاده شود، اما این روش‌ها دقت کافی برای تعیین خلوص ندارند.

آنالیز رطوبت: برای اندازه‌گیری میزان آب در هلیوم، از دستگاه‌های رطوبت‌سنج بسیار حساس مانند Dew Point Analyzers استفاده می‌شود.

آنالیز عنصری (مانند ICP-OES/MS): برای شناسایی و کمّی‌سازی ناخالصی‌های معدنی یا فلزی که ممکن است در سیلندرها یا در طول فرآیند وجود داشته باشند.

اهمیت استانداردسازی و کالیبراسیون:
برای اطمینان از دقت نتایج، تمام تجهیزات آزمایشگاهی باید به طور منظم کالیبره شوند و از استانداردهای مرجع (مانند استانداردهای NIST) برای تأیید صحت عملکرد دستگاه‌ها و روش‌های تحلیلی استفاده گردد.

۳. استانداردها و مقررات گمرکی مربوطه

استانداردها و مقرراتی که در زمینه واردات و صادرات هلیوم مورد توجه قرار می‌گیرند، عمدتاً بر مبنای مقررات بین‌المللی و قوانین داخلی کشورها تدوین می‌شوند.

۳.۱. استانداردها

استانداردهای ISO (سازمان بین‌المللی استانداردسازی):

ISO 10156: “گازها و مخلوط‌های گازی – تعیین خلوص و غلظت ناخالصی‌ها – تکنیک‌های کروماتوگرافی گازی”. این استاندارد به طور خاص به روش‌های GC برای آنالیز گازهای صنعتی و تخصصی می‌پردازد.

ISO 12220: “هلیوم – اندازه‌گیری ناخالصی‌ها با کروماتوگرافی گازی”. این استاندارد به جزئیات فنی برای اندازه‌گیری ناخالصی‌های رایج در هلیوم می‌پردازد.

استانداردهای مربوط به گرید هلیوم (مانند گرید 4.8، 5.0، 6.0 که نشان‌دهنده درصد خلوص (99.998%، 99.999%، 99.9999%)) نیز ملاک عمل قرار می‌گیرند.

استانداردهای ASTM (انجمن آزمایش و مواد آمریکا): ASTM نیز استانداردهای مختلفی برای گازهای صنعتی و روش‌های تحلیلی آن‌ها دارد که ممکن است در تجارت بین‌المللی مورد استناد قرار گیرند.

استانداردهای ملی: هر کشور ممکن است استانداردهای ملی مخصوص به خود را برای گازهای صنعتی و آزمون آن‌ها داشته باشد.

۳.۲. مقررات گمرکی

طبقه‌بندی تعرفه گمرکی (HS Code):

هلیوم در فصل ۲۸ (مواد شیمیایی معدنی) و زیر فصل ۲۸۰۴ (هیدروژن، گازهای نجیب و سایر عناصر غیرفلزی) طبقه‌بندی می‌شود.

HS Code 2804.29: “سایر گازهای نجیب”. هلیوم زیر این کد قرار می‌گیرد.

بسته به شکل فیزیکی (گاز فشرده، مایع)، تعرفه‌ها و مقررات متفاوتی ممکن است اعمال شود.

اسناد مورد نیاز:

گواهی مبدأ (Certificate of Origin): برای تأیید کشور سازنده.

بارنامه (Bill of Lading): سند حمل کالا.

فاکتور تجاری (Commercial Invoice): حاوی اطلاعات کامل کالا، قیمت و فروشنده.

اظهارنامه گمرکی: فرم رسمی که توسط واردکننده یا نماینده آن تکمیل می‌شود.

گواهی آنالیز (Certificate of Analysis – COA): سندی که توسط تولیدکننده یا آزمایشگاه تایید شده صادر می‌شود و مشخصات دقیق کیفی (خلوص، ناخالصی‌ها) کالا را ذکر می‌کند. این سند برای آزمایشگاه‌های گمرکی بسیار مهم است.

گواهی انطباق (Certificate of Conformity – COC): در برخی کشورها، گواهی انطباق با استانداردهای ملی یا بین‌المللی نیز لازم است.

مقررات مربوط به حمل و نقل:

کدهای ADR (برای حمل و نقل جاده‌ای)، RID (ریلی)، IMDG (دریایی) و IATA (هوایی): این کدها مقررات مربوط به بسته‌بندی، برچسب‌گذاری و حمل و نقل کالاهای خطرناک (از جمله گازهای فشرده و مایعات برودتی) را مشخص می‌کنند. سیلندرهای هلیوم باید مطابق با این استانداردها باشند.

قوانین داخلی: قوانین گمرکی هر کشور، شامل مقررات مربوط به کنترل کیفیت، استانداردهای واردات، و مجوزهای لازم برای ورود کالا، باید رعایت شوند.

تأمین هلیوم با کیفیت و خلوص مناسب، برای صنایع حیاتی و کاربردهای علمی و پزشکی بسیار ضروری است. آزمایشگاه‌های آزمون مورد تایید گمرک، با اجرای دقیق روش‌های تحلیلی پیشرفته و انطباق با استانداردها و مقررات ملی و بین‌المللی، نقش کلیدی در تضمین کیفیت هلیوم وارداتی و صادراتی ایفا می‌کنند. چالش‌های موجود در این زمینه، از حساسیت بالای اندازه‌گیری ناخالصی‌ها گرفته تا هزینه‌های تجهیزات و نیاز به نیروی انسانی متخصص، نیازمند توجه ویژه و سرمایه‌گذاری مداوم است.

با اتخاذ راهکارهای مناسب، از جمله به‌روزرسانی تجهیزات، آموزش پرسنل، و استانداردسازی رویه‌ها، می‌توان کارایی و دقت فرآیندهای گمرکی را در زمینه تعیین ماهیت هلیوم به طور قابل توجهی بهبود بخشید و در نتیجه، از منافع اقتصادی و فنی کشور در این حوزه محافظت نمود. ارتقاء توانمندی‌های آزمایشگاهی گمرک، نه تنها به تسهیل تجارت و جلوگیری از ورود کالاهای نامرغوب کمک می‌کند، بلکه گامی مهم در جهت توسعه صنایع دانش‌بنیان و حفظ استانداردهای بالای ایمنی و کیفیت در کشور خواهد بود.