گازها با توجه به خواص و ویژگیهایی دارند، در طیف وسیعی از صنایع به صورت گسترده مورد استفاده قرار میگیرند. یکی از این گازها که کاربرد متعددی داشته و در خانواده گازهای نجیب قرار میگیرد، گاز هلیوم نام دارد. این گاز را میتوان دومین عنصر فراوان روی کره زمین دانست که بیاثر، بیرنگ و بیبو است. از این رو، در این مقاله قصد داریم با گاز هلیوم به عنوان یکی از پرکاربردترین گازها آشنا شده و ویژگیها و موارد استفاده آن را در صنایع مختلف مورد بررسی قرار دهیم.
در جدول تناوبی به عنوان کوچکترین عضو خانواده گازهای نجیب شناخته شده است که دارای عدد اتمی 2 با فرمول شیمیایی He می باشد. این عنصر دارای وزن اتمی 4.002602 گرم بر مول است. هلیوم در دسته گازهای کم واکنش قرار میگیرد و بعد از گاز نئون رتبه دوم را در اختیار دارد؛ به این معنی که گاز هلیوم در شرایط استاندارد به صورت تک اتمی باقی خواهد ماند.
گاز هلیوم بر خلاف سایر گازهای تک اتمی قابلیت حل شدن کمتری در آب دارد و در مقایسه با سایر عناصر، دمای ذوب و جوش پایینتری دارد که باعث میشود در شرایط طبیعی و در دمای اتاق به صورت گازی باشد.
هلیوم پایینترین نقطه ذوب در بین عناصر مختلف را دارد که تقریبا نزدیک به سفر مطلق است. این گاز به صورت مایع در اثر کاهش دما به جامد تبدیل نشده و در صورتی که فشار در حد استاندارد باشد تا دمای صفر مطلق حالت مایع خود را حفظ میکند. تنها در صورتی که فشار افزایش پیدا کند، میتوان آن را تبدیل به هلیوم جامد کرد. برای کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با گاز هلیوم و نحوه تولید آن اینجا را کلیک کنید.
از مهمترین ویژگیهای منحصر به فرد این گاز که باعث شده بسیاری از صنایع به آن نیاز داشته باشند، میتوان به نقطه جوش، چگالی، میزان حلشوندگی پایین، رسانایی گرمایی بالا و واکنشناپذیر بودن آن اشاره کرد. هلیوم یک منبع تجدید ناپذیر به حساب می آید که در صورت آزاد شدن در اتمسفر امکان بازیابی آن وجود نخواهد داشت. از مهمترین کاربردهای هلیوم در صنایع مختلف میتوان به موارد زیر اشاره کرد.
در صنایع فضایی از این گاز به منظور پاکسازی سیستم هیدروژن و همچنین به عنوان عاملی برای افزایش فشار سیستمهای مایع پرواز استفاده میشود. هلیوم یکی از ملزومات به پرواز درآمدن بالونها است. یکی از نکات قابل توجه در این است که کنترل دما در صنایع هوا و فضا با هلیوم انجام میشود که میتواند طول عمر تجهیزات هوایی را افزایش دهد.
یکی از مهمترین کاربردهای هلیوم برای تست اجزای حیاتی در وسایل نقلیه، آزمایش مبدلهای حرارتی، تجهیزات تهویه، مخازن سوخت و مبدلهای گشتاور است. اصلیترین کاربرد این گاز، اطمینان از کیفیت کارایی اجزا است. در صنایع حمل و نقل از ترکیب گاز هلیوم و آرگون جهت باد کردن کیسههای هوای اتومبیل در زمان تصادف به کار برده میشود. همچنین از هلیوم با ترکیب برخی دیگر از گازها در خط تولید اتومبیل به منظور افزایش کیفیت و طول عمر قطعات مختلف نیز استفاده میشود.
کپسولهای هوایی که غواصان مورد استفاده قرار میدهند ترکیبی از هلیوم و اکسیژن هستند. هلیوم به این دلیل جایگزین نیتروژن شده که حس رخوت و خوابآلودگی ناشی از تنفس را در غواص ایجاد نمیکند. همچنین، با توجه به سبک بودن هلیوم تنفس فرد غواص در اعماق آب که فشار بیشتر است، راحتتر انجام میشود. هلیوکس نامی است که برای مخلوط هلیوم و اکسیژن در غواصی در نظر گرفتهاند. مخلوط هلیوکس باعث میشود که امکان دسترسی به عمق بیشتری از آب برای غواصان فراهم باشد و بتوانند زمان طولانیتری را در زیر آب سپری کنند.
هلیوم یکی از مواد مهم و اصلی در تولید محصولات نیمهرسانا (نیمه هادی)، پنلهای ال سی دی و سیمهای فیبر نوری به حساب میآید. در فرآیند تولید این محصولات از گاز هلیوم به عنوان گاز حامل استفاده میشود تا دما را کنترل و روند خنکسازی را تسریع کند. این کار باعث میشود که تولید محصولات با کیفیت بالا و کمیت بیشتر انجام شود.
دستگاههای MRI یکی از مهمترین دستگاههای تشخیص در حوزه پزشکی و سلامت هستند که به دلیل استفاده از میدان مغناطیسی عظیم، حرارت زیادی تولید می کنند. از این رو، دستگاهها باید خنک شوند و برای این منظور از هلیوم در حالت مایع به عنوان خنک کننده استفاده میکنند.
در جوشکاری با دستگاه جوش قوس الکتریکی و پلاسما از گاز هلیوم به عنوان گاز محافظ استفاده میشود که دلیل آن دارا بودن هلیوم از بالاترین پتانسیل یونیزاسیون بین اتمها است. اتمسفر محافظتی که گاز هلیوم در اطراف مکان جوشکاری ایجاد میکند، از اکسید شدن فلزات در حالت مذاب جلوگیری میکند.
هلیوم به دلیل پتانسیل یونیزاسیون بالا در جوشکاری قوسی پلاسما شرایطی را ایجاد میکند که این روش بتواند با فلزاتی مانند تیتانیوم، زیرکونیوم، منیزیم و آلومینیوم، آلیاژهای مورد استفاده در ساخت و ساز، کشتیسازی و هوا فضا کار کند. این امکان وجود دارد که گاز هلیوم را به عنوان گاز محافط، جایگزین آرگون و هیدروژن کرد.
یکی از مهمترین کاربردهای گاز هلیوم در صنایع مختلف، مربوط به صنعت هستهای میشود که به عنوان رسانه انتقال گرما در نسل جدید راکتورهای هستهای استفاده میکنند. هلیوم عنصری است که به دلیل گرمای ویژه و رسانایی گرمایی بالا از چند مزیت در انتقال گرما برخوردار باشد. همین ویژگی باعث میشود که هلیوم به عنوان گازی کارآمد در انتقال گرما شناخته شود.
با توجه به اینکه هلیوم از نظر رادیولوژیکی بیاثر است، فاقد ایزوتوپهای رادیواکتیو می باشد که این امر باعث فرسایش نمیشود. از دیگر ویژگیهای هلیوم که باعث استفاده گسترده آن در صنایع هستهای شده میتوان به عدم تغییر حالت کلی و عدم تأثیرگذاری آن روی عامل ضریب نوترون اشاره کرد. این ویژگیها باعث میشود که نیروگاههای هستهای که از این عنصر برای انتقال گرما استفاده میکنند، کارایی و دمای عملیاتی بالاتری داشته باشند.
گاز هلیوم معمولا به صورت کپسول به فروش میرسد و فاکتورها و عوامل مختلفی در تعیین قیمت کپسول گاز هلیوم مؤثر می باشند که در زمان خرید باید مورد توجه قرار گیرد:
حجم درخواستی خریدار برای تهیه کپسول گاز هلیوم
نوع کپسول مورد نیاز برای خرید (یکبار مصرف دارای حجم پایین یا دائمی دارای حجم بالا)
غلظت گاز هلیوم درخواستی از طرف خریدار
اندازه کپسولهای هلیوم درخواست شده از سوی خریدار
نوع مصرف گاز هلیوم
همانطور که اشاره کردیم، گاز هلیوم دارای خواص و ویژگیهایی است که باعث میشود این گاز در طیف وسیعی از صنایع مختلف مانند صنایع الکترونیک، صنایع هستهای، حمل و نقل و خودروسازی، هوا و فضا و ... مورد استفاده قرار گیرد. از آنجایی که این گاز در دسته گازهای نجیب قرار میگیرد، برای مصارف صنعتی به صورت کپسول به فروش میرسد. یکی از مهمترین نکات که در زمان خرید کپسول گاز هلیوم باید دقت کنید، خرید از شرکتها و برندهای معتبری است که کیفیت تضمین داشته باشند.
یکی از این مجموعه ها که می توان به آن اشاره کرد، شرکت پارس هوای البرز است که با هدف تهیه، تولید، توزیع و فروش انواع گازهای طبی و صنعتی راهاندازی شده و با رعایت استانداردها، قوانین و مقررات بینالمللی در تولید محصولات خود، یکی از بهترین شرکتها برای خرید گاز هلیوم مورد نیاز جهت استفاده در صنایع به حساب میآید. برای کسب اطلاعات بیشتر درباره این مجموعه به سایت آن به نشانی https://parshavayealborz.com/ مراجعه نمایید.
