الغاز الصناعي

📅 آخر تحديث: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 17 صور
الموسوعة الحرة
منظم غاز لأسطوانة النيتروجين
منظم غاز متصل بأسطوانة نيتروجين

الغازات الصناعية هي مواد غازية تُصنّع للاستخدام في الصناعة . تشمل الغازات الرئيسية المتوفرة النيتروجين والأكسجين وثاني أكسيد الكربون والأرجون والهيدروجين والهيليوم والأسيتيلين ، بالإضافة إلى العديد من الغازات والمخاليط الأخرى المتوفرة في أسطوانات الغاز. تُعرف الصناعة المنتجة لهذه الغازات باسم صناعة الغازات الصناعية ، والتي تشمل أيضًا توفير المعدات والتقنيات اللازمة لإنتاج هذه الغازات واستخدامها. [ 1 ] يُعدّ إنتاج هذه الغازات جزءًا من الصناعة الكيميائية الأوسع (حيث تُصنّف الغازات الصناعية غالبًا على أنها " مواد كيميائية متخصصة ").

تُستخدم الغازات الصناعية في طيف واسع من الصناعات، تشمل النفط والغاز ، والبتروكيماويات ، والكيماويات ، والطاقة ، والتعدين ، وصناعة الصلب ، والمعادن ، وحماية البيئة ، والطب ، والصناعات الدوائية ، والتكنولوجيا الحيوية ، والغذاء ، والمياه ، والأسمدة ، والطاقة النووية ، والإلكترونيات ، والفضاء . ويُباع الغاز الصناعي لشركات صناعية أخرى، وعادةً ما يشمل ذلك طلبات كبيرة من عملاء صناعيين من الشركات ، تتراوح أحجامها من بناء منشأة معالجة أو خط أنابيب إلى توريد الغاز في أسطوانات.

تُجرى بعض الأعمال التجارية على نطاق واسع، عادةً من خلال وكلاء محليين مرتبطين يتم تزويدهم بالجملة . تشمل هذه الأعمال بيع أو تأجير أسطوانات الغاز والمعدات المرتبطة بها للحرفيين ، وأحيانًا للجمهور. ويشمل ذلك منتجات مثل غاز الهيليوم للبالونات ، وغازات تعبئة براميل البيرة ، وغازات ومعدات اللحام، وغاز البترول المسال، والأكسجين الطبي .

لا تقتصر مبيعات التجزئة لإمدادات الغاز الصغيرة على شركات الغاز الصناعية أو وكلائها فقط. تتوفر مجموعة واسعة من عبوات الغاز الصغيرة المحمولة، والتي قد تُسمى أسطوانات أو زجاجات أو خراطيش أو كبسولات أو علب، لتزويد غاز البترول المسال أو البيوتان أو البروبان أو ثاني أكسيد الكربون أو أكسيد النيتروز. ومن الأمثلة على ذلك عبوات تعبئة الكريمة المخفوقة ، ومضخات الطاقة ، وأجهزة تعبئة الغاز المحمولة ، وأجهزة صودا ستريم .

التاريخ المبكر للغازات

نفخ الهواء على شرارة

كان الهواء على الأرجح أول غاز من البيئة الطبيعية استخدمه الإنسان، وذلك عندما اكتُشف أن النفخ على النار أو إشعالها يزيد من توهجها. كما استخدم الإنسان الغازات الدافئة المنبعثة من النار لتدخين الطعام، والبخار المتصاعد من الماء المغلي لطهي الطعام.

تتشكل فقاعات ثاني أكسيد الكربون على شكل رغوة على السوائل المتخمرة مثل البيرة.

عُرف ثاني أكسيد الكربون منذ القدم كناتج ثانوي للتخمير ، وخاصة في صناعة المشروبات ، وقد وُثِّق ذلك لأول مرة في الفترة ما بين 7000 و6600 قبل الميلاد في جياهو ، الصين . [ 2 ] استخدم الصينيون الغاز الطبيعي حوالي عام 500 قبل الميلاد عندما اكتشفوا إمكانية نقل الغاز المتسرب من الأرض عبر أنابيب بدائية من الخيزران إلى حيث استُخدم لغلي مياه البحر. [ 3 ] استخدم الرومان ثاني أكسيد الكبريت في صناعة النبيذ بعد أن اكتشفوا أن حرق الشموع المصنوعة من الكبريت [ 4 ] داخل أوعية النبيذ الفارغة يحافظ على نضارتها ويمنعها من اكتساب رائحة الخل. [ 5 ]

مصباح الهيدروجين الخاص بدوبراينر

كان الفهم المبكر يتألف من الأدلة التجريبية وعلم الخيمياء البدائي ؛ ومع ذلك ، مع ظهور المنهج العلمي [ 6 ] وعلم الكيمياء ، تم تحديد هذه الغازات وفهمها بشكل إيجابي.

جهاز كيب
مصباح كربيد اللهب الأسيتيليني

يخبرنا تاريخ الكيمياء أنه تم تحديد عدد من الغازات واكتشافها أو صنعها لأول مرة في شكل نقي نسبياً خلال الثورة الصناعية في القرنين الثامن عشر والتاسع عشر من قبل كيميائيين بارزين في مختبراتهم . التسلسل الزمني لاكتشاف الغازات المختلفة هو: ثاني أكسيد الكربون (1754)، [ 7 ] الهيدروجين (1766)، [ 8 ] [ 9 ] النيتروجين (1772)، [ 8 ] أكسيد النيتروز (1772)، [ 10 ] الأكسجين (1773)، [ 8 ] [ 11 ] [ 12 ] الأمونيا (1774)، [ 13 ] الكلور (1774)، [ 8 ] الميثان (1776)، [ 14 ] كبريتيد الهيدروجين (1777)، [ 15 ] أول أكسيد الكربون (1800)، [ 16 ] كلوريد الهيدروجين (1810)، [ 17 ] الأسيتيلين (1836)، [ 18 ] الهيليوم (1868)، [ 8 ] [ 19 ] الفلور (1886)، [ 8 ] الأرجون (1894). [ 8 ] الكريبتون والنيون والزينون (1898) [ 8 ] والرادون (1899). [ 8 ]

كان ثاني أكسيد الكربون والهيدروجين وأكسيد النيتروز والأكسجين والأمونيا والكلور وثاني أكسيد الكبريت وغاز الوقود المصنّع تُستخدم بالفعل خلال القرن التاسع عشر، وكان استخدامها الرئيسي في الغذاء والتبريد والطب والإضاءة بالوقود والغاز . [ 20 ] على سبيل المثال، بدأ إنتاج المياه الغازية عام 1772، وبدأ إنتاجها تجاريًا عام 1783، واستُخدم الكلور لأول مرة لتبييض المنسوجات عام 1785 [ 21 ] ، واستُخدم أكسيد النيتروز لأول مرة في التخدير الموضعي في طب الأسنان عام 1844. [ 10 ] في ذلك الوقت، كان يتم توليد الغازات غالبًا للاستخدام الفوري عن طريق التفاعلات الكيميائية . ومن الأمثلة البارزة على المولدات جهاز كيبس الذي اختُرع عام 1844 [ 22 ] ، والذي كان يُستخدم لتوليد غازات مثل الهيدروجين وكبريتيد الهيدروجين والكلور والأسيتيلين وثاني أكسيد الكربون من خلال تفاعلات بسيطة لتوليد الغازات . بدأ إنتاج الأسيتيلين تجارياً منذ عام 1893، واستُخدمت مولدات الأسيتيلين منذ حوالي عام 1898 لإنتاج الغاز للطهي والإضاءة بالغاز ، إلا أن الكهرباء حلت محله لكونها أكثر عملية للإضاءة، وبمجرد إنتاج غاز البترول المسال تجارياً منذ عام 1912، انخفض استخدام الأسيتيلين للطهي. [ 20 ]

غازوجين أواخر العصر الفيكتوري لإنتاج المياه الغازية

بمجرد اكتشاف الغازات وإنتاجها بكميات متواضعة، حفزت عملية التصنيع الابتكار واختراع التكنولوجيا لإنتاج كميات أكبر من هذه الغازات. ومن أبرز التطورات في الإنتاج الصناعي للغازات: التحليل الكهربائي للماء لإنتاج الهيدروجين (عام 1869) والأكسجين (من عام 1888)، وعملية برين لإنتاج الأكسجين التي تم اختراعها عام 1884، وعملية الكلور القلوي لإنتاج الكلور عام 1892 ، وعملية هابر لإنتاج الأمونيا عام 1908. [ 23 ]

ساهم تطوير استخدامات التبريد في إحراز تقدم في تكييف الهواء وتسييل الغازات. تم تسييل ثاني أكسيد الكربون لأول مرة عام 1823. اخترع جاكوب بيركنز أول دورة تبريد بضغط البخار باستخدام الإيثر عام 1834، ثم دورة مماثلة باستخدام الأمونيا عام 1873، وأخرى باستخدام ثاني أكسيد الكبريت عام 1876. [ 20 ] تم إنتاج الأكسجين السائل والنيتروجين السائل لأول مرة عام 1883، والهيدروجين السائل عام 1898، والهيليوم السائل عام 1908. أما غاز البترول المسال (LPG) فقد تم إنتاجه لأول مرة عام 1910. تم تقديم طلب براءة اختراع للغاز الطبيعي المسال (LNG) عام 1914، وبدأ إنتاجه التجاري الأول عام 1917. [ 24 ]

على الرغم من عدم وجود حدث واحد يُحدد بداية صناعة الغازات الصناعية، إلا أن الكثيرين يعتبرون ثمانينيات القرن التاسع عشر بدايةً لها مع بناء أولى أسطوانات الغاز عالية الضغط . [ 20 ] في البداية، استُخدمت الأسطوانات في الغالب لثاني أكسيد الكربون في عمليات الكربنة أو توزيع المشروبات. وفي عام 1895، طُوّرت دورات ضغط التبريد لتمكين تسييل الهواء ، [ 25 ] وعلى رأسهم كارل فون لينده [ 26 ] مما سمح بإنتاج كميات أكبر من الأكسجين. وفي عام 1896، مكّن اكتشاف إمكانية إذابة كميات كبيرة من الأسيتيلين في الأسيتون وجعله غير قابل للانفجار من تعبئة الأسيتيلين بأمان. [ 27 ]

كان من أهم استخدامات الأكسجين والأسيتيلين تطوير عمليات اللحام وقطع المعادن منذ أوائل القرن العشرين. ومع تطور عمليات إنتاج الغازات الأخرى، أصبح بالإمكان بيع العديد من الغازات في أسطوانات دون الحاجة إلى مولد غاز .

تكنولوجيا إنتاج الغاز

عمود التقطير في محطة فصل الهواء المبردة

تقوم محطات فصل الهواء بتنقية الهواء من خلال عملية فصل ، مما يسمح بإنتاج كميات كبيرة من النيتروجين والأرجون بالإضافة إلى الأكسجين - وغالبًا ما تُنتج هذه الغازات الثلاثة أيضًا كسوائل مبردة . ولتحقيق درجات حرارة التقطير المنخفضة المطلوبة، تستخدم وحدة فصل الهواء دورة تبريد تعمل بتأثير جول-طومسون . وإلى جانب غازات الهواء الرئيسية، يُعد فصل الهواء المصدر العملي الوحيد لإنتاج الغازات النبيلة النادرة : النيون والكريبتون والزينون .

تتيح تقنيات التبريد العميق أيضًا تسييل الغاز الطبيعي والهيدروجين والهيليوم . في معالجة الغاز الطبيعي ، تُستخدم هذه التقنيات لإزالة النيتروجين منه في وحدة فصل النيتروجين ؛ وهي عملية يمكن استخدامها أيضًا لإنتاج الهيليوم من الغاز الطبيعي حيثما تحتوي حقول الغاز الطبيعي على كميات كافية منه تجعل هذه العملية مجدية اقتصاديًا. غالبًا ما تستثمر شركات الغاز الصناعية الكبرى في مكتبات براءات اختراع واسعة النطاق في جميع مجالات أعمالها، ولا سيما في مجال التبريد العميق.

التغويز

تُعدّ عملية إعادة التشكيل من أهم تقنيات الإنتاج في هذا القطاع. وتُستخدم هذه العملية الكيميائية لتحويل الغاز الطبيعي والبخار إلى غاز اصطناعي يحتوي على الهيدروجين وأول أكسيد الكربون، مع ثاني أكسيد الكربون كمنتج ثانوي . وتُشابهها في ذلك عمليتا الأكسدة الجزئية وإعادة التشكيل الذاتي الحراري ، إلا أنهما تتطلبان الأكسجين من وحدة فصل الهواء. وغالبًا ما يكون الغاز الاصطناعي مادةً أوليةً للتخليق الكيميائي للأمونيا أو الميثانول . أما ثاني أكسيد الكربون الناتج فهو غاز حمضي ، ويُزال عادةً بمعالجته بالأمينات . ويمكن تخزين هذا الغاز المفصول في خزانات احتجاز الكربون أو استخدامه في تقنيات استخلاص النفط المعزز .

تُعدّ تقنيات فصل الهواء وإعادة تشكيل الهيدروجين حجر الزاوية في صناعة الغازات الصناعية، كما أنها تُشكّل جزءًا من التقنيات اللازمة للعديد من عمليات تغويز الوقود (بما في ذلك محطات توليد الطاقة المتكاملة بالغاز )، والتوليد المشترك للطاقة، ومخططات فيشر-تروبش لتحويل الغاز إلى سوائل . للهيدروجين طرق إنتاج متعددة ، وقد يكون وقودًا بديلًا شبه محايد للكربون إذا تم إنتاجه عن طريق التحليل الكهربائي للماء (بافتراض أن الكهرباء تُنتج في محطات الطاقة النووية أو غيرها من محطات الطاقة منخفضة البصمة الكربونية، بدلًا من إعادة تشكيل الغاز الطبيعي، وهي الطريقة السائدة حاليًا). ومن الأمثلة على استبدال استخدام الهيدروكربونات جزر أوركني؛ [ 28 ] انظر اقتصاد الهيدروجين لمزيد من المعلومات حول استخدامات الهيدروجين. وتستخدم وكالة ناسا الهيدروجين السائل في مكوك الفضاء كوقود للصواريخ .

مولد النيتروجين
مولد النيتروجين الغشائي

تُستخدم تقنيات فصل الغازات الأبسط ، مثل الأغشية أو المناخل الجزيئية المستخدمة في امتزاز تأرجح الضغط أو امتزاز تأرجح الفراغ، لإنتاج غازات هواء منخفضة النقاء في مولدات النيتروجين ومحطات الأكسجين . ومن الأمثلة الأخرى التي تنتج كميات أقل من الغاز مولدات الأكسجين الكيميائية أو مُركِّزات الأكسجين .

إلى جانب الغازات الرئيسية الناتجة عن فصل الهواء وإعادة تشكيل الغاز التخليقي، يوفر هذا القطاع العديد من الغازات الأخرى. بعض هذه الغازات هي ببساطة منتجات ثانوية من صناعات أخرى، بينما يُشترى بعضها الآخر أحيانًا من شركات إنتاج كيميائي أكبر، حيث يُكرر ويُعاد تعبئته؛ مع أن بعضها الآخر له عمليات إنتاج خاصة به. ومن الأمثلة على ذلك كلوريد الهيدروجين الناتج عن حرق الهيدروجين في الكلور، وأكسيد النيتروز الناتج عن التحلل الحراري لنترات الأمونيوم عند تسخينها برفق، والتحليل الكهربائي لإنتاج الفلور والكلور والهيدروجين، والتفريغ الكهربائي الهالي لإنتاج الأوزون من الهواء أو الأكسجين.

يمكن توفير خدمات وتقنيات ذات صلة، مثل أنظمة التفريغ ، التي تُستخدم عادةً في أنظمة الغازات بالمستشفيات ؛ والهواء المضغوط النقي ؛ أو التبريد . ومن الأنظمة غير المألوفة الأخرى مولد الغاز الخامل . وقد تُوفر بعض شركات الغازات الصناعية مواد كيميائية ذات صلة ، لا سيما السوائل مثل البروم ، وفلوريد الهيدروجين ، وأكسيد الإيثيلين .

توزيع الغاز

طريقة إمداد الغاز

مقطورة أنابيب الهيدروجين المضغوط

تُزوَّد معظم المواد الغازية في درجة الحرارة والضغط المحيطين على شكل غاز مضغوط. ويُستخدم ضاغط الغاز لضغط الغاز وتعبئته في خزانات ضغط التخزين (مثل أسطوانات الغاز أو خزانات الغاز أو مقطورات الأنابيب ) عبر أنظمة الأنابيب . وتُعد أسطوانات الغاز أكثر أنواع تخزين الغاز شيوعًا [ 29 ] ، ويتم إنتاج أعداد كبيرة منها في مرافق تعبئة الأسطوانات .

مع ذلك، لا تُزوَّد جميع الغازات الصناعية في الحالة الغازية . فبعضها عبارة عن أبخرة يمكن تسييلها عند درجة حرارة الغرفة تحت الضغط فقط، لذا يمكن توريدها أيضًا كسائل في حاوية مناسبة. هذا التحول الطوري يجعل هذه الغازات مفيدة كمبردات في درجة حرارة الغرفة ، ومن أهم الغازات الصناعية التي تتمتع بهذه الخاصية: الأمونيا (R717)، والبروبان (R290)، والبيوتان (R600)، وثاني أكسيد الكبريت (R764). يتمتع الكلور أيضًا بهذه الخاصية، ولكنه شديد السمية والتآكل والتفاعل لدرجة أنه لم يُستخدم كمبرد على الإطلاق. تُظهر بعض الغازات الأخرى هذا التحول الطوري إذا كانت درجة حرارة الغرفة منخفضة بدرجة كافية؛ ومنها الإيثيلين (R1150)، وثاني أكسيد الكربون (R744)، والإيثان (R170)، وأكسيد النيتروز (R744A)، وسداسي فلوريد الكبريت . مع ذلك، لا يمكن تسييل هذه المواد إلا تحت الضغط إذا حُفظت دون درجات حرارتها الحرجة ، وهي 9  درجات مئوية للإيثان ( C₂H₄ ) ، و  31  درجة مئوية لثاني أكسيد الكربون (CO₂ )  ، و32  درجة مئوية للإيثان (C₂H₆ ) ،  و36  درجة مئوية لأكسيد النيتروز (N₂O ) ،  و45  درجة مئوية لسادس فلوريد الكبريت (SF₆ ) . [ 30 ] تُزوَّد جميع هذه المواد أيضًا على شكل غاز (وليس بخارًا) عند ضغط 200 بار في أسطوانة غاز، لأن هذا الضغط أعلى من ضغطها الحرج . [ 30 ]

لا يمكن توفير الغازات الدائمة (التي تقل درجة حرارتها الحرجة عن درجة حرارة المحيط) في الحالة السائلة إلا إذا تم تبريدها أيضًا. ويمكن استخدام جميع الغازات كمبردات عند درجات الحرارة التي تكون فيها سائلة؛ فعلى سبيل المثال، يُستخدم النيتروجين (R728) والميثان (R50) كمبردات عند درجات الحرارة المنخفضة جدًا. [ 25 ]

في حالات استثنائية، يمكن إنتاج ثاني أكسيد الكربون على شكل مادة صلبة باردة تُعرف باسم الثلج الجاف ، والذي يتسامى عند تسخينه في الظروف المحيطة، إلا أن خصائص ثاني أكسيد الكربون تجعله غير قادر على أن يكون سائلاً عند ضغط أقل من نقطته الثلاثية البالغة 5.1 بار. [ 30 ]

يُزوَّد الأسيتيلين أيضاً بطريقة مختلفة. نظراً لعدم استقراره وقابليته للانفجار، يُزوَّد على شكل غاز مذاب في الأسيتون داخل مادة حشو في أسطوانة. والأسيتيلين هو أيضاً الغاز الصناعي الشائع الوحيد الآخر الذي يتسامى عند الضغط الجوي. [ 30 ]

توصيل الغاز

صور لمحتويات خزانة الغاز

يمكن إنتاج الغازات الصناعية الرئيسية بكميات كبيرة وتوصيلها إلى العملاء عبر خطوط الأنابيب ، ولكن يمكن أيضًا تعبئتها ونقلها.

تُباع معظم الغازات في أسطوانات ، بينما يُباع بعضها سائلاً في حاويات مناسبة (مثل حاويات ديوار ) أو بكميات كبيرة تُنقل بالشاحنات. في البداية، كان القطاع الصناعي يُزوّد ​​الغازات في أسطوانات لتجنب الحاجة إلى توليدها محلياً؛ ولكن بالنسبة للعملاء الكبار، مثل مصانع الصلب أو مصافي النفط ، قد يتم إنشاء محطة إنتاج غاز كبيرة بالقرب من الموقع (تُسمى عادةً "منشأة في الموقع") لتجنب استخدام عدد كبير من الأسطوانات الموصولة معاً . بدلاً من ذلك، قد تُزوّد ​​شركة الغازات الصناعية المحطة والمعدات اللازمة لإنتاج الغاز بدلاً من الغاز نفسه. كما قد تُقدّم شركة الغازات الصناعية خدمات تشغيل وصيانة محطة الغازات لأحد عملائها، نظراً لخبرتها في إدارة مثل هذه المنشآت لإنتاج أو معالجة الغازات.

بعض المواد خطيرة عند استخدامها كغاز؛ على سبيل المثال، الفلور شديد التفاعل، ولذا تستخدم الصناعات الكيميائية التي تتطلب الفلور غالبًا فلوريد الهيدروجين (أو حمض الهيدروفلوريك ) بدلاً منه. وثمة طريقة أخرى للتغلب على تفاعلية الغازات، وهي توليد الغاز عند الحاجة، كما هو الحال مع الأوزون .

وبالتالي ، تشمل خيارات التوصيل توليد الغاز محلياً، وخطوط الأنابيب ، والنقل بالجملة ( بالشاحنات والسكك الحديدية والسفن )، والغازات المعبأة في أسطوانات الغاز أو حاويات أخرى. [ 1 ]

تُنقل الغازات السائلة بكميات كبيرة عادةً إلى خزانات تخزين خاصة بالمستخدمين النهائيين . ويستخدم المستخدمون النهائيون أسطوانات الغاز (والأوعية التي تحتوي على الغاز السائل) في أنظمة التوزيع الصغيرة الخاصة بهم. كما يقوم المستخدمون النهائيون بتخزين أسطوانات الغاز السامة أو القابلة للاشتعال في خزائن مخصصة للغاز لحمايتها من الحرائق الخارجية أو أي تسرب.

ترميز ألوان أسطوانات الغاز

ترميز الألوان وفقًا للمعيار EN 1089-3 لأسطوانات الغاز الصناعية

على الرغم من محاولات التوحيد القياسي لتعزيز سلامة المستخدمين وفرق الاستجابة الأولية، لا يوجد ترميز عالمي لأسطوانات الغازات الصناعية، ولذلك تُستخدم عدة معايير للترميز اللوني. في معظم الدول المتقدمة ، ولا سيما دول الاتحاد الأوروبي والمملكة المتحدة، يُستخدم معيار EN 1089-3، باستثناء أسطوانات غاز البترول المسال .

في الولايات المتحدة الأمريكية، لا يوجد تنظيم رسمي لترميز أسطوانات الغاز بالألوان، ولا يتم تطبيق أي تنظيم من هذا القبيل. [ 31 ]

ما الذي يُعرّف الغاز الصناعي؟

الغازات الصناعية هي مجموعة من المواد المصنعة خصيصًا للاستخدام في الصناعة ، وتكون في الحالة الغازية عند درجة الحرارة والضغط المحيطين. وهي مواد كيميائية قد تكون غازًا عنصريًا أو مركبًا كيميائيًا عضويًا أو غير عضوي ، وتتميز عادةً بانخفاض وزنها الجزيئي . كما يمكن أن تكون خليطًا من غازات منفردة. وتكتسب الغازات الصناعية قيمتها كمواد كيميائية، سواءً كمادة خام ، أو في تحسين العمليات، أو كمنتج نهائي مفيد، أو لاستخدام محدد، على عكس قيمتها كوقود "بسيط " .

يُعرَّف مصطلح "الغازات الصناعية" [ 32 ] أحيانًا تعريفًا ضيقًا ليقتصر على الغازات الرئيسية المُباعة، وهي: النيتروجين، والأكسجين، وثاني أكسيد الكربون، والأرجون، والهيدروجين، والأسيتيلين، والهيليوم. [ 33 ] وتُطلق شركات الغازات الصناعية أسماءً عديدة على الغازات خارج هذه القائمة الرئيسية، ولكنها عمومًا تُصنَّف ضمن فئات "الغازات المتخصصة"، و" الغازات الطبية "، و" غازات الوقود "، و" غازات التبريد ". كما يُمكن تصنيف الغازات حسب استخداماتها أو الصناعات التي تخدمها، مثل "غازات اللحام" أو " غازات التنفس "، وما إلى ذلك؛ أو حسب مصدرها، كما في "غازات الهواء"؛ أو حسب طريقة توريدها، كما في "الغازات المُعبأة". وقد تُسمى الغازات الرئيسية أيضًا "الغازات السائبة" أو "غازات الحمولة".

من حيث المبدأ، يُرجّح أن يكون لأي غاز أو خليط غازات يُباع في "صناعة الغازات الصناعية" استخدام صناعي، ويمكن تسميته "غازًا صناعيًا". عمليًا، غالبًا ما تكون "الغازات الصناعية" مركبات نقية أو خليطًا ذا تركيب كيميائي دقيق ، مُعبأة بكميات صغيرة، ولكنها عالية النقاء أو مُصممة خصيصًا لاستخدام مُحدد (مثل الأوكسي أسيتيلين ). ترد قوائم بأهم الغازات في قسم "الغازات" أدناه.

هناك حالات لا يُطلق فيها عادةً على الغاز اسم "الغاز الصناعي"؛ وذلك بشكل أساسي عندما تتم معالجة الغاز لاستخدام طاقته لاحقًا بدلاً من تصنيعه لاستخدامه كمادة كيميائية أو تحضير.

يُنظر إلى صناعة النفط والغاز على أنها قطاع مستقل. لذا، فبينما يُعدّ الغاز الطبيعي "غازًا" يُستخدم في "الصناعة" - غالبًا كوقود، وأحيانًا كمادة خام، وبهذا المعنى العام يُعتبر "غازًا صناعيًا"؛ إلا أن هذا المصطلح لا يُستخدم عادةً من قِبل المؤسسات الصناعية للإشارة إلى الهيدروكربونات التي تُنتجها صناعة البترول مباشرةً من الموارد الطبيعية أو في مصافي النفط . مواد مثل غاز البترول المسال والغاز الطبيعي المسال عبارة عن مخاليط معقدة غالبًا ما تفتقر إلى تركيب كيميائي دقيق، كما أنها تتغير أثناء التخزين.

تُعتبر صناعة البتروكيماويات أيضاً صناعةً مستقلة. لذا، فإن المواد البتروكيماوية (المواد الكيميائية المشتقة من البترول ) مثل الإيثيلين لا تُوصف عموماً بأنها "غازات صناعية".

في بعض الأحيان يُنظر إلى الصناعة الكيميائية على أنها منفصلة عن الغازات الصناعية؛ لذلك قد تُعتبر مواد مثل الأمونيا والكلور " مواد كيميائية " (خاصة إذا تم توريدها كسائل) بدلاً من "الغازات الصناعية" أو أحيانًا بالإضافة إليها.

لا يُعتبر إمداد الغاز على نطاق صغير عبر الحاويات المحمولة باليد في بعض الأحيان غازًا صناعيًا لأن الاستخدام يعتبر شخصيًا وليس صناعيًا؛ كما أن الموردين ليسوا دائمًا متخصصين في الغاز.

تستند هذه الحدود إلى تصورات مسبقة عن هذه الصناعات (مع وجود بعض التداخل بينها عمليًا)، ويصعب وضع تعريف علمي دقيق لها. ولتوضيح "التداخل" بين الصناعات:

كان يُنظر تاريخيًا إلى غاز الوقود المُصنّع (مثل غاز المدينة ) على أنه غاز صناعي. أما الغاز التخليقي ، فيُعتبر غالبًا من منتجات البتروكيماويات، على الرغم من أن إنتاجه يُعدّ تقنية أساسية في مجال الغازات الصناعية. وبالمثل، فإن المشاريع التي تستغل غاز مدافن النفايات أو الغاز الحيوي ، ومشاريع تحويل النفايات إلى طاقة ، فضلًا عن إنتاج الهيدروجين، تُظهر جميعها تقنيات متداخلة.

الهيليوم غاز صناعي، على الرغم من أن مصدره هو معالجة الغاز الطبيعي .

من المرجح أن يعتبر أي غاز غازًا صناعيًا إذا تم وضعه في أسطوانة غاز (باستثناء ربما إذا تم استخدامه كوقود).

يُعتبر البروبان غازًا صناعيًا عند استخدامه كمبرد، ولكن ليس عند استخدامه كمبرد في إنتاج الغاز الطبيعي المسال، على الرغم من أن هذه تقنية متداخلة.

الغازات

الغازات الأولية

العناصر الكيميائية المعروفة التي توجد، أو يمكن الحصول عليها من مصادر طبيعية (دون تحويل نووي )، والتي تكون في الحالة الغازية، هي الهيدروجين، والنيتروجين، والأكسجين، والفلور، والكلور، بالإضافة إلى الغازات النبيلة؛ ويُطلق عليها الكيميائيون مجتمعةً اسم "الغازات الأولية". [ 34 ] جميع هذه العناصر أولية باستثناء غاز الرادون النبيل ، وهو نظير مشع نادر يوجد بشكل طبيعي، إذ أن جميع النظائر هي نويدات مشعة ناتجة عن التحلل الإشعاعي . جميع هذه العناصر لا فلزات .

( لا علاقة للعناصر الاصطناعية بصناعة الغازات الصناعية؛ ومع ذلك، وللإحاطة العلمية الكاملة، تجدر الإشارة إلى أنه قد تم اقتراح، ولكن لم يتم إثبات ذلك علميًا، أن العناصر المعدنية 112 ( الكوبرنيسيوم ) و114 ( الفليروفيوم ) هي غازات. [ 35 ] )

العناصر التي تُشكّل جزيئات متجانسة النوى ثنائية الذرات مستقرة عند درجة الحرارة والضغط القياسيين هي الهيدروجين (H₂ ) ، والنيتروجين (N₂ ) ، والأكسجين (O₂ ) ، بالإضافة إلى الهالوجينات الفلور (F₂ ) والكلور (Cl₂ ) . أما الغازات النبيلة فهي جميعها أحادية الذرة .

في صناعة الغازات الصناعية، يُستخدم مصطلح "الغازات الأولية" (أو أحيانًا بشكل أقل دقة "الغازات الجزيئية") لتمييز هذه الغازات عن الجزيئات التي هي أيضًا مركبات كيميائية .

الرادون غاز مستقر كيميائيًا، ولكنه مشع ولا يمتلك نظيرًا مستقرًا . نظيره الأكثر استقرارًا ، الرادون -222 ، يبلغ عمر النصف له 3.8 أيام. تعتمد استخداماته على نشاطه الإشعاعي وليس على تركيبه الكيميائي، ويتطلب التعامل معه معالجة متخصصة خارج نطاق معايير صناعة الغازات الصناعية. مع ذلك، يمكن إنتاجه كمنتج ثانوي لمعالجة خامات اليورانيوم . الرادون مادة مشعة طبيعية ضئيلة (NORM) توجد في الهواء المعالج في وحدة فصل الهواء.

الكلور هو الغاز العنصري الوحيد الذي يعتبر بخارًا من الناحية الفنية لأن الظروف القياسية للضغط ودرجة الحرارة أقل من درجة حرارته الحرجة ؛ في حين أن البروم والزئبق يكونان سائلين في الظروف القياسية للضغط ودرجة الحرارة، وبالتالي فإن بخارهما موجود في حالة توازن مع حالتهما السائلة في الظروف القياسية للضغط ودرجة الحرارة.

غازات صناعية شائعة أخرى

تُظهر هذه القائمة أنواع الغازات الأخرى الأكثر شيوعًا التي تبيعها شركات الغازات الصناعية. [ 1 ]

توجد العديد من مخاليط الغازات الممكنة.

الغازات المسالة الهامة

يتم ملء وعاء ديوار بسائل لين من خزان التخزين

تُظهر هذه القائمة أهم الغازات المسالة: [ 1 ]

تطبيقات الغازات الصناعية

تُستخدم شعلة القطع لقطع أنبوب فولاذي.

تتنوع استخدامات الغازات الصناعية.

فيما يلي قائمة مختصرة بمجالات الاستخدام:

شركات

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 4 "EIGA - صناعتنا" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2016-01-01 .
  2. ↑ ماكغفرن، بي إي؛ تشانغ، جيه؛ تانغ، جيه؛ تشانغ، زد؛ هول، جي آر؛ مورو، آر إيه؛ نونيز، إيه؛ بوتريم، إي دي؛ ريتشاردز، إم بي؛ وانغ، سي إس؛ تشنغ، جي؛ تشاو، زد؛ وانغ، سي (2004). "المشروبات المخمرة في الصين ما قبل التاريخ والعصور البدائية" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 101 (51): 17593-17598 . Bibcode : 2004PNAS..10117593M . doi : 10.1073 / pnas.0407921102 . PMC 539767. PMID 15590771 .  
  3. ↑ "التاريخ" . NaturalGas.org. 1 يناير 2011. مؤرشف من الأصل في 2013-11-07.
  4. ↑ "شمعة التبخير بالكبريت" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 أبريل 2018 .
  5. ↑ "مجلة براكتيكال واينري آند فينيارد، يناير/فبراير 2009" . www.practicalwinery.com. 1 فبراير 2009. مؤرشف من الأصل بتاريخ 28 سبتمبر 2013.
  6. ↑ أسارنو، هيرمان (8 أغسطس/آب 2005). "السير فرانسيس بيكون: التجريبية" . مقدمة مصورة لخلفيات أدب عصر النهضة الإنجليزية . جامعة بورتلاند. مؤرشف من الأصل في 1 فبراير/شباط 2007. تم الاطلاع عليه في 22 فبراير/شباط 2007 .
  7. ↑ كوبر، آلان (1999). "جوزيف بلاك" . تاريخ قسم الكيمياء بجامعة غلاسكو . قسم الكيمياء بجامعة غلاسكو. مؤرشف من الأصل بتاريخ 10 أبريل 2006. تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 فبراير 2006 .
  8. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 "العناصر الكيميائية" . vanderkrogt.net . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19-07-2014 .
  9. ↑ كافنديش، هنري (1766). "ثلاث أوراق بحثية تتضمن تجارب على الهواء المصطنع، بقلم هنري كافنديش" . المعاملات الفلسفية . 56 : 141-184 . رمز Bibcode : 1766RSPT...56..141C . doi : 10.1098/rstl.1766.0019 . تاريخ الاسترجاع: 6 نوفمبر 2007 .
  10. 1 2 "أكسيد النيتروز - غاز الضحك" . كلية الكيمياء، جامعة بريستول . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19-07-2014 .
  11. ↑ باودن، ماري إلين (1997). "جوزيف بريستلي". رواد الكيمياء : الوجه الإنساني للعلوم الكيميائية . فيلادلفيا، بنسلفانيا: مؤسسة التراث الكيميائي. ISBN  9780941901123.
  12. ↑ "كارل ويلهلم شيل" . تاريخ كيمياء الغازات . مركز كيمياء الغازات على المستوى الميكروي، جامعة كريتون. 11 سبتمبر 2005. تاريخ الاسترجاع: 23 فبراير 2007 .
  13. ↑ "تاريخ الأمونيا" (ملف PDF) . firt.org.
  14. ↑ "الكيمياء في عنصرها - الميثان" . الجمعية الملكية للكيمياء . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 يوليو 2014 .
  15. ^ Carl Wilhelm Scheele, Chemische Abhandlung von der Luft und dem Feuer (أطروحة كيميائية عن الهواء والنار) (أوبسالا، السويد: Magnus Swederus، 1777)، § 97: Die stinckende Schwefel Luft (هواء الكبريت النتن [أي الغاز])، الصفحات من 149 إلى 155.
  16. ↑ "الكيمياء في عنصرها - أول أكسيد الكربون" . الجمعية الملكية للكيمياء . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 يوليو 2014 .
  17. ↑ "الكيمياء في جوهرها - حمض الهيدروكلوريك" . الجمعية الملكية للكيمياء . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 يوليو 2014 .
  18. ↑ ميلر، إس إيه (1965). الأسيتيلين: خصائصه وتصنيعه واستخداماته . المجلد 1. دار النشر الأكاديمية. 
  19. ↑ "حقائق عن الهيليوم - التاريخ" . www.helium-corp.com. مؤرشف من الأصل بتاريخ 19 نوفمبر 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 يوليو 2014 .
  20. ١ ٢ ٣ ٤ "الاحتفال بمرور ١٠٠ عام على ريادة السلامة: جمعية الغاز المضغوط، ١٩١٣-٢٠١٣" (ملف PDF) . www.cganet.com. ١١ سبتمبر ٢٠١٣. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ ٢٦ يونيو ٢٠١٧. تم الاطلاع عليه بتاريخ ١١ سبتمبر ٢٠١٣ .
  21. ↑ "التاريخ - اكتشاف الكلور" . www.chlorineinstitute.org. مؤرشف من الأصل بتاريخ 18 مايو 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 يوليو 2014 .
  22. ↑ "مولد غاز كيب. الغازات متوفرة" . بروس ماتسون، جامعة كريتون . تم الاطلاع عليه بتاريخ 9 يناير 2014 .
  23. ↑ "إطعام العالم" (ملف PDF) . معهد المهندسين الكيميائيين . مارس 2010. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 24 سبتمبر 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 يناير 2014 .
  24. ↑ "أحداث هامة في تاريخ الغاز الطبيعي المسال" (ملف PDF) . www.energy.ca.gov. 1 مارس 2005. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 6 فبراير 2017. تم الاطلاع عليه في 13 سبتمبر 2013 .
  25. 1 2 "اختراعات رائعة" (ملف PDF) . معهد المهندسين الكيميائيين. سبتمبر 2010. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 13 يناير 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 يناير 2014 .
  26. ↑ باودن، ماري إلين (1997). "كارل فون لينده". رواد الكيمياء : الوجه الإنساني للعلوم الكيميائية . فيلادلفيا، بنسلفانيا: مؤسسة التراث الكيميائي. ISBN  9780941901123.
  27. ↑ التاريخ – الأسيتيلين المذاب في الأسيتون. مؤرشف بتاريخ 15 سبتمبر 2015 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine) . Aga.com. تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 نوفمبر 2012.
  28. ↑ "كيف يُغيّر الهيدروجين هذه الجزر الاسكتلندية الصغيرة" . 28 مارس 2019.
  29. ↑Linde.com. تم الاطلاع عليه بتاريخ 2015-12-07.
  30. 1 2 3 4 "موسوعة الغاز" . مؤرشفة من الأصل بتاريخ 22-02-2014 . تم الاطلاع عليها بتاريخ 02-02-2014 .
  31. ↑ "مثال آخر على خطأ دوائي - من نوع ما! ألوان أسطوانات الغاز ليست معيارًا من معايير إدارة الغذاء والدواء الأمريكية!" . مؤسسة سلامة مرضى التخدير . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 يناير 2024 .
  32. ↑ "BCGA" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10-10-2013 .
  33. ↑ "سوق الغازات الصناعية (الهيدروجين، النيتروجين، الأكسجين، ثاني أكسيد الكربون، الأرجون، الهيليوم، الأسيتيلين) - تحليل الصناعة العالمية والأمريكية، الحجم، الحصة، النمو، الاتجاهات والتوقعات، 2012-2018" . بي آر نيوزواير. 31 يوليو 2013.
  34. ↑. socratic.org. تم الاطلاع عليه بتاريخ 28-08-2018.
  35. ↑ كراتز، جيه في (5 سبتمبر 2011). تأثير العناصر فائقة الثقل على العلوم الكيميائية والفيزيائية (ملف PDF) . المؤتمر الدولي الرابع حول كيمياء وفيزياء العناصر ما بعد الأكتينيدات . تاريخ الاطلاع: 27 أغسطس 2013 .
  36. ↑ "نقص ثاني أكسيد الكربون" . بي بي سي نيوز . 27 يونيو 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 يونيو 2018 .
  37. ↑ "نقص ثاني أكسيد الكربون في غازوورلد" . 27 يونيو 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 يونيو 2018 .
  • شعار ويكيميديا ​​كومنزالوسائط المتعلقة بالغازات الصناعية على ويكيميديا ​​كومنز