مصارف گاز اکسیژن | کاربردهای اکسیژن | گاز O2 در صنعت

کاربردهای گاز اکسیژن | شرکت سپهر گاز کاویان: 02146835980 – 02146837072 – 09022734708

اکسیژن عنصری فراوان، بی‌رنگ، بی‌بو و گازی است که پس از نیتروژن، دومین گاز فراوان اتمسفر است و تقریباً 21 درصد از اتمسفر زمین را تشکیل می‌دهد. این عنصر برای تنفس همه موجودات زنده و همچنین برای بسیاری از واکنش‌های شیمیایی که در طبیعت رخ می‌دهد ضروری است.

خواص فیزیکی اکسیژن

• حالت: در شرایط دمای و فشار استاندارد، اکسیژن به صورت گاز است.
• رنگ: بی‌رنگ
• بو: بی‌بو
• مزه: بی‌مزه
• نقطه ذوب: -218.79 درجه سانتی‌گراد (-356 درجه فارنهایت)
• نقطه جوش: -182.96 درجه سانتی‌گراد (-297.5 درجه فارنهایت)
• چگالی: 1.429 گرم بر لیتر در 0 درجه سانتی‌گراد (32 درجه فارنهایت)
• حلالیت: در آب نسبتاً محلول است.
• قابلیت اشتعال: غیرقابل اشتعال

خواص شیمیایی اکسیژن

• عدد اتمی: 8
• نماد: O
• جرم اتمی: 15.9994
• تعداد پروتون: 8
• تعداد نوترون: 8 (در رایج‌ترین ایزوتوپ)
• تعداد الکترون: 8
• حالت اکسیداسیون: -2 (معمولاً)
• الکترونگاتیویته: 3.44
• شعاع اتمی: 66 پیکومتر
• شعاع کووالانسی: 73 پیکومتر
• آرایش الکترونی: 1s2 2s2 2p4

منابع اکسیژن

• اکسیژن به طور طبیعی در هوا وجود دارد و توسط گیاهان در فرآیند فتوسنتز تولید می شود.
• اکسیژن همچنین می تواند از آب به روش الکترولیز یا از طریق سرد کردن هوای مایع استخراج شود.

اکسیژن در طبیعت به دو شکل ایزوتوپ وجود دارد:

• اکسیژن-16: فراوان‌ترین ایزوتوپ (99.759%)
• اکسیژن-18: ایزوتوپ نادر (0.205%)

کاربردها

اکسیژن کاربردهای گسترده‌ای در زمینه‌های مختلف دارد، از جمله:

1. کاربردهای پزشکی:

• تنفس: اکسیژن برای تنفس سلولی ضروری است و به همین دلیل در درمان بیماری‌های تنفسی مانند ذات‌الریه، آمفیزم و نارسایی تنفسی استفاده می‌شود.
• بیهوشی: اکسیژن به عنوان بخشی از مخلوط بیهوشی برای بیهوش کردن بیماران در حین عمل جراحی یا سایر اقدامات پزشکی استفاده می‌شود.
• پزشکی فشار بالا: از گاز اکسیژن در درمان بیماری‌های مختلف مانند مسمومیت با مونوکسید کربن، غرق شدن و گازگرفتگی استفاده می‌شود.

2. کاربردهای صنعتی:

• تولید فولاد: گاز اکسیژن در فرآیند بِسِمِر برای حذف ناخالصی‌ها از آهن مذاب و تولید فولاد استفاده می‌شود.
• جوشکاری و برشکاری: از اکسیژن در جوشکاری و برش فلزات با استفاده از مشعل اکسیژن-استیلن یا پلاسما استفاده می‌شود.
• تولید مواد شیمیایی: اکسیژن در تولید طیف گسترده‌ای از مواد شیمیایی، از جمله پلاستیک، کود و مواد منفجره استفاده می‌شود.
• تصفیه فاضلاب: از گاز اکسیژن برای تصفیه فاضلاب و حذف آلاینده‌های آلی استفاده می‌شود.
• استخراج معدن: از اکسیژن در استخراج فلزاتی مانند مس، سرب و روی استفاده می‌شود.

3. کاربردهای دیگر:

• غذا و نوشیدنی: از گاز اکسیژن برای حفظ طراوت غذا و نوشیدنی و جلوگیری از فساد استفاده می‌شود.
• هوانوردی: خلبانان و مسافران در هواپیماهای با ارتفاع بالا از گاز اکسیژن مکمل استفاده می‌کنند، زیرا هوا در این ارتفاع نازک‌تر است و اکسیژن کمتری دارد.
• ورزش: از اکسیژن مکمل برای افزایش عملکرد ورزشی در ورزشکاران استفاده می‌شود.
• آکواریوم: از گاز اکسیژن برای حفظ سلامت ماهی‌ها و سایر موجودات زنده در آکواریوم استفاده می‌شود.

اینها تنها چند نمونه از کاربردهای متعدد گاز اکسیژن هستند. اکسیژن یک عنصر ضروری است که نقش حیاتی در زندگی ما و دنیای اطرافمان ایفا می‌کند.

تهیه گاز اکسیژن

گاز اکسیژن به روش‌های مختلفی قابل استخراج و تولید است. رایج‌ترین روش‌ها عبارتند از:

1. تقطیر جز به جز هوا (ASU):

این روش متداول‌ترین روش تولید اکسیژن در مقیاس صنعتی است. در این روش، هوای فشرده شده به اجزای تشکیل‌دهنده‌اش، مانند نیتروژن، اکسیژن، آرگون و سایر گازها، در دماهای بسیار پایین جدا می‌شود.

مراحل فرآیند ASU:

• فشرده‌سازی: هوا به شدت فشرده می‌شود.
• تصفیه: ناخالصی‌ها و رطوبت از هوا حذف می‌شوند.
• خنک‌سازی: هوا به دمای بسیار پایینی (حدود -190 درجه سانتی‌گراد) سرد می‌شود.
• انبساط: هوا به طور ناگهانی منبسط می‌شود که باعث سرد شدن بیشتر برخی از اجزای آن، مانند نیتروژن، می‌شود.
• تقطیر: اجزای مختلف هوا بر اساس نقاط جوششان از یکدیگر جدا می‌شوند. اکسیژن با نقطه جوش پایین‌تر، زودتر به مایع تبدیل شده و جمع‌آوری می‌شود.

2. جذب سطحی تحت فشار (PSA):

این روش از تمایل گازها برای جذب شدن به سطوح جامد در فشارهای مختلف استفاده می‌کند. در روش PSA، هوا از میان جاذب‌های خاصی عبور می‌کند که اکسیژن را جذب می‌کنند و سایر گازها را عبور می‌دهند. سپس اکسیژن جذب شده از جاذب جدا می‌شود.

مزایای روش PSA:

• فرآیندی نسبتاً ساده و کم‌هزینه
• نیاز به تجهیزات کم
• تولید اکسیژن با خلوص بالا

معایب روش PSA:

• ظرفیت تولید پایین‌تر در مقایسه با روش ASU
• مصرف انرژی بیشتر در مقایسه با روش ASU

3. الکترولیز آب:

در این روش، از جریان الکتریکی برای تجزیه آب به مولکول‌های اکسیژن و هیدروژن استفاده می‌شود. این فرآیند بر اساس واکنش زیر انجام می‌شود:

2H2O (l) + انرژی الکتریکی → O2 (g) + 2H2 (g)

مزایای روش الکترولیز:

• روشی پاک و دوستدار محیط زیست
• تولید اکسیژن با خلوص بالا
• امکان تولید اکسیژن در محل مورد نیاز

معایب روش الکترولیز:

• فرآیندی نسبتاً پرانرژی
• نیاز به تجهیزات تخصصی

4. فتوسنتز:

گیاهان و برخی جلبک‌ها در طی فرآیند فتوسنتز، با استفاده از نور خورشید، آب و دی‌اکسید کربن، اکسیژن تولید می‌کنند. فتوسنتز به این صورت انجام می‌شود:

6CO2 + 6H2O + نور خورشید → C6H12O6 + 6O2

نقش فتوسنتز در تولید اکسیژن:

• فتوسنتز مسئول تولید اکسیژن موجود در جو زمین است.
• گیاهان و جلبک‌ها ریه‌های زمین محسوب می‌شوند.

انتخاب روش مناسب برای تولید اکسیژن به عوامل مختلفی مانند مقیاس تولید، خلوص مورد نیاز، هزینه و ملاحظات زیست‌محیطی بستگی دارد.

قیمت

قیمت گاز اکسیژن به عواملی مانند حجم کپسول، خلوص اکسیژن و برند شرکت تامین‌کننده بستگی دارد.

تهیه و تامین

شرکت سپهر گاز کاویان - دارنده گواهینامه ISO17025 و آزمایشگاه مرجع اداره استاندارد - گاز اکسیژن را مطابق جدول زیر به فروش می رساند: 

 جهت مشاوره، خرید و استعلام قیمت گاز اکسیژن، با سپهر گاز کاویان تماس حاصل فرمایید: 02146835980 ، 02146837072 و 09022734708