گاز هیدروژن

Physical Constants of Gas
Molecular Weight………………………………. 2.016
Specific Volume……….. 191.3 CF/lb. (11.9 m3/kg)
Boiling Point……………. . -423°F (-252.8°C) 1 atm
Gas Density 70°F 1 atm……………… 0.085 kg/m3
Shipping Data
Shipping Class…………………………………….. 70
DOT/TC Name………….. Hydrogen, Compressed
DOT/TC Class………………. 2.1 (Flammable Gas)
WHMIS Class……………………………………. AB1
DOT Label………………………….. Flammable Gas
CAS Registry No………………………… 1333-74-0
UN No./IATA No……………………………. UN1049
Safety Information
Flammable high-pressure gas.
Flammability limits: lower 4%; upper 75%.
Can form explosive mixture with air.

May ignite if valve is open to air.
Burns with an invisible flame.

هیدروژن (H) یک گاز بی‌رنگ، بی‌بو، بی‌مزه و قابل اشتعال است که به عنوان ساده‌ترین، سبک‌ترین و در عین حال فراوان‌ترین عنصر در جدول تناوبی شناخته می‌شود. اتم هیدروژن، یک هسته شامل یک پروتون با یک واحد بار الکتریکی مثبت را در مرکز خود جای داده است. در اطراف هسته نیز یک الکترون با یک واحد بار منفی می‌چرخد. گاز هیدروژن سبکترین عنصر شیمیایی در جدول تناوبی است و با عدد اتمی 1 نشان داده میشود.در شرایط فشار و دمای استاندارد ، گاز هیدروژن یک گاز دو اتمی ،بدون رنگ و بو ،غیر فلز و دارای خاصیت شعله وری فوق العاده بالاست درصورتی که گاز هیدروژن تحت فشارهای فوق العاده بالایی قرار گیرد ، مولکولها ماهیت خود را از دست داده و هیدروژن بصورت مایع در می آید.

گاز هیدروژن در زمین بصورت ترکیبی با عناصر دیگر موجود می باشد بعنوان نمونه نتیجه ترکیب هیدروژن با اکسیژن آب است که یکی از متعارفترین منابع گاز هیدروژن در سطح زمین می باشد ، همچنین گاز هیدروژن با کربن ترکیبات شیمیایی متفاوتی مانند گاز متان ، زغال و نفت را ایجاد می کند.
شایان ذکر است هیدروژن در بیشترین اشکال مواد آلی که در اندام موجودات زنده شناخته شده است ،نیز وجود دارد.

تولید گاز هیدروژن

  1. تولید گاز هیدروژن در اثر واکنش اسیدهای قوی با فلزاتی مثل روی
  2. تولید گاز هیدروژن در نتیجه ی عبور بخار آب از روی کربن داغ
  3. تولید گاز هیدروژن بر اثر تجزیه هیدروکربن ها بوسیله ی حرارت
  4. تولید گاز هیدروژن در نتیجه ی واکنش سدیم هیدرواکسید یا پتاسیم هیدرواکسید بر آلومینیوم
  5. تولید گاز هیدروژن در اثر الکترولیز آب

یکی از بهترین روش ها جهت تولید گاز هیدروژن در صنعت جداسازی هیدروژن از هیدروکربن ها است.

کاربرد ها ی گاز هیدروژن

  1. استفاده از گاز هیدروژن در تولید گاز آمونیاک طی فرآیند هابر
  2. استفاده از گاز هیدروژن در هیدروژنه کردن چربی ها و روغن ها
  3. استفاده از گاز هیدروژن در تولید الکل از جمله متانول
  4. . استفاده از گاز هیدروژن در گوگردزدایی آبی ( هیدرودیسولفوریزاسیون )
  5. استفاده از گاز هیدروژن در جوشکاری
  6. استفاده از گاز هیدروژن در سوخت موشک
  7. استفاده از گاز هیدروژن در احیاء سنگ معدن فلزی
  8. استفاده از هیدروژن مایع در تحقیقات سرماشناسی مانند مطالعات ابررسانایی
  9. استفاده از گاز هیدروژن بعنوان خنک کننده ژنراتورها در نیروگاه های برق ( بدلیل ظرفیت گرمائی بسیار بالا )
  10. استفاده از گاز هیدروژن خالص یا مخلوط هیدروژن و گاز نیتروژن برای شناسایی نشتیهای ریز و سوراخهای بسیار کوچک در نیروگاهها، صنایع شیمیایی، هوافضا، خودروسازی و مخابرات
  11. استفاده از گاز هیدروژن در بسته بندی مواد غذائی ( بکمک این گاز می توان بسته بندی مواد غذائی را از نظر نشتی و سوراخ آزمود و همچنین از اکسید شدن مواد خوراکی هم پیشگیری کرد)
  12. استفاده از گاز هیدروژن در دستگا های آنالیز بویژه در دتکتور FID دستگاه کروماتوگرافی گازی GC

شایان ذکر است ، هیدروژن چهارده و نیم بار از هوا سبکتر است و در زمان های گذشته بعنوان عامل بالا برنده در بالونها وکشتیهای هوایی مورد استفاده قرار میگرفت، اما اتفاقات ناگوار پیش آماده در این خصوص بویژه فاجعه هیندنبرگ استفاده از این گاز را برای این مهم منسوخ کرده است.

ترکیبات گاز هیدروژن

 یکی از معروفترین و پرکاربردترین ترکیبات گاز هیدروژن  مخلوط گاز هیدروژن و گاز هلیوم است که بعنوان گاز سوختی و با نام تجاری فیول fuel gas شناخته شده و به فروش می رسد .گاز فیول از  ترکیب  40% گاز هیدروژن و 60% گاز هلیوم تشکیل شده است.یکی دیگر از ترکیبات گاز هیدروژن ، مخلوط گاز هیدروژن و گاز نیتروژن است که در دستگاه های آنالیز و شناسائی استفاده می شود.یکی از ترکیبات گاز هیدروژن که بسیار پرکاربرد می باشد مخلوط گاز هیدوژن با گاز هوای خشک است که در نشت یابی ها مورد استفاده قرار می گیرد.این مخلوط گازی از 50%LEL گاز هیدروژن در گاز Z-Air تشکیل شده است.

اطلاعات ایمنی گاز هیدروژن

 گاز هیدروژن  بسیار آتشگیر است و می‌تواند در هوا و در بازه ی گسترده‌ای از غلظت بسوزد.
2
H2 (g) + O2 (g) → 2 H2O (l) + Q
حاصل واکنش گاز هیدروژن و
گاز اکسیژن ،آب به همراه گرما و انرژی بالا است.
دمای خود آتشگیری گاز هیدروژن ( دمایی که هیدروژن در آن خود به خود در هوا آتش می‌گیرد ) ۵۰۰ درجه ی سانتیگراد یا ۹۳۲ درجه فارنهایت است.
از شعله ی سوختن گاز هیدروژن – گاز اکسیژن خالص پرتوهای فرابنفش تابیده می‌شود که با چشم قابل دیدن نمی باشند.
لذا برای ردیابی نشتی در هیدروژن در حال سوختن نیاز به ابزارهای ردیابی شعله داریم ، چنین نشتی‌هایی می‌توانند بسیار خطرناک باشند.
کار کردن با گاز هیدروژن با توجه به خطراتی که گاز هیدروژن دارد می بایست با رعایت تمامی نکات ایمنی و با نهایت دقت و احتیاط صورت پذیرد.
در انبار سیلندرهای حاوی گاز هیدروژن می بایست
  دقت شود که این سیلندرها حداکثر فاصله ی ممکن را از گازهای اکسنده از جمله گاز اکسیژن و گاز نیتروس اکساید داشته باشند .
بارگیری و حمل و نقل سیلندرهای گاز هیدروژن با سیلندرهای گازهای اکسنده ای
  مثل گاز اکسیژن و گاز نیتروس اکساید ممنوع می باشد.
هیدروژن می‌تواند با هر عنصر اکسید شده‌ای وارد واکنش شود ، همچنین می‌تواند در دمای اتاق به صورت خود به خودی و البته خطرآفرین با هالوژن ها از جمله گاز کلر
 و فلوئور واکنش دهد و هالیدهای هیدروژن ( هیدروژن کلرید و هیدروژن فلوئورید ) که اسیدهای خطرناکی هستند را پدید آورد.
در محیطی هم که گاز اکسیژن نباشد حضور گاز هیدروژن باعث خفگی فرد می شود و چون گازی بدون رنگ و بواست حتما باید بوسیله ردیاب هائی ، غلظت آن در محیط کنترل شود.

استاندارد رنگ سیلندر گازهیدروژن

 سیلندرهای گاز هیدروژن آتش زا و خطرناک هستند ویکپارچه قرمز رنگ می باشند.

استاندارد شیر سیلندر گاز هیدروژن

سیلندر گاز هیدروژن بدلیل آتش زا بودن دارای شیر چپ گرد می باشد .
شیر سیلندرهای هیدروژن معمولا
DIN1 و یا BS4 است

خرید گاز هیدروژن

گاز هیدروژن معمولا در کپسول های 40 و 50  لیتری و فشار 150 باردر پارسان گاز اصفهان به فروش می رسد.
گاز هیدروژن وارداتی در سیلندرهای 50 لیتری به فروش می رسد .
 لازم به ذکر است برای مراکزی که حجم بالائی از گاز هیدروژن را مصرف دارند هیدروژن در مخازن مخصوصی که تیوپ تریلر نامیده می شود حمل می گردد.

گاز هیدروژن  با خلوص  99.9999% گرید 6 ،99.9995% گرید 5.5 و99.999% گرید 5 به فروش می رسد.

 

نحوه حمل گاز هیدروژن

در مورد حمل و نقل و نگهداری سیلندر گاز هیدروژن باید نکاتی را در نظر بگیرید در این بخش به بررسی این نکات پرداخته می‌شود. به هیچ عنوان از گاز هیدروژن در نزدیکی جوشکاری، شعله‌ یا سطوح داغ استفاده نکنید. از کشیدن، سر دادن و غلتاندن سیلندر حاوی گاز هیدروژن روی زمین جداً خودداری کنید. سیلندرهای گاز را با چرخ دستی یا چیزی مانند ارابه حمل و نقل کنید. توجه داشته باشید که کلاهک سیلندر به هیچ عنوان برداشته نشود و سیلندر گاز را هرگز با دست‌های چرب و روغنی حمل نکنید. تحت هیچ شرایطی برای افزایش سرعت تخلیه سیلندر گاز هیدروژن آن را حرارت ندهید. بسیار دقت شود که به بدنه سیلندر آسیبی وارد نشود سیلندرها را به صورت عمودی نگهداری کنید برای جلوگیری از افتادن سیلندر آن را با یک زنجیر در یک جای خشک و خنک ببندید و نگهداری کنید انبار نگهداری سیلندر باید دور از ترافیک و خروج اضطراری باشد.

 

شارژ کپسول گاز هیدروژن

 شارژ کپسول گاز هیدروژن باید با احتیاط و توسط افراد آگاه و مجرب انجام شود. هیدروژن یک گاز قابل اشتعال است و توجه به ایمنی در فرآیند شارژ بسیار مهم است. در زیر توضیحاتی در مورد شارژ کپسول گاز هیدروژن آورده شده است، اما توجه داشته باشید که برای شارژ کپسول هیدروژن، بهتر است با تأمین کننده محلی گاز تماس بگیرید و راهنمایی‌های ایمنی و دستورالعمل‌های آنها را دنبال کنید:

  1. تأمین کپسول: کپسولی که برای شارژ گاز هیدروژن استفاده می‌شود، باید برای استفاده از هیدروژن طراحی و تأمین شده باشد. اطمینان حاصل کنید که کپسول شما برای گاز هیدروژن قابل استفاده است و ظرفیت و فشار مجاز را تحمل می‌کند.
  2. محیط ایمن: شارژ کپسول گاز هیدروژن باید در محیطی ایمن و خارج از مناطق قابل اشتعال انجام شود. جاهای خوب برای انجام این فعالیت، فضای باز و خارج از ساختمان‌ها و مناطق مسکونی است.
  3. دستگاه‌های ایمنی: برای شارژ کپسول گاز هیدروژن، باید از دستگاه‌های ایمنی مناسب مانند دستکش‌های آتشزا و عینک‌های محافظ استفاده کنید. هیدروژن گاز قابل اشتعالی است و به خطر احتمالی انفجار و آتش‌سوزی دقت کنید.
  4. دستورالعمل تأمین کننده: راهنمایی‌ها و دستورالعمل‌های تأمین کننده را به دقت دنبال کنید. هر تأمین کننده ممکن است دستورالعمل‌های خاص خود را برای شارژ کپسول گاز هیدروژن داشته باشد.
  5. ذخیره و استفاده: پس از شارژ کپسول هیدروژن، بهتر است آن را در محیط ایمن و مناسب ذخیره کنید. در هنگام استفاده از گاز هیدروژن، باید همواره اصول ایمنی را رعایت کرده و از منابع آتش و اشعه بعید شوید.

توجه: برای شارژ کپسول گاز هیدروژن، به دلیل خطر احتمالی انفجار و آتش‌سوزی، باید احتیاط و دقت لازم را به خرج دهید. بهتر است این فعالیت را به تأمین کننده محلی گاز یا کارشناسان مجرب و آگاه سپرده دهید.

Go top