تحقیق در مورد هوای مایع

word قابل ویرایش
25 صفحه
4700 تومان

هوای مایع

مقدمه
همه مواد مورد نیاز بشر بطور طبیعی ساخته نشده است. برای رفع نیازها و زندگی بهتر، ناچاراً باید بعضی از مواد به طور مصنوعی ساخته شوند. برای تهیه بهتر مواد مصنوعی، صنایعی به نام صنایع شیمیایی ایجاد شد که هر روزه یک نوع مواد جدید مورد نیاز زندگی بشر است. توسط این صنایع یا در آزمایشگاه صنایع شیمیایی ساخته می‌شود. اگر به مواد مصرفی روزانه خود توجه کنیم، می‌بینیم اغلب و شاید همه آنها از مواد شیمیایی ساخته شده‌اند که این مواد در صنایع شیمیایی و توسط مهندسین شیمی، شیمیست‌ها و تکنسین‌های شیمی در کارخانجات تهیه شد و در دسترس عموم قرار گرفت.

تاریخچه و بیوگرافی کارخانه
کارخانه حیات گازگیران از شهریور ۱۳۷۹ تاسیس شد. محصولات کارخانه شامل اکسیژن، ازت، ازت مایع و اکسیژن مایع می‌باشد. این کارخانه دارای استاندارد ملی خلوص اکسیژن (۳۲۴۰) می‌باشد.
این کارخانه در سه شیف کاری، کار می‌کند. از ۵/۷-۳ بعدازظهر، ۵/۳-۱۱ شب، ۵/۱۱ شب الی ۵/۷ صبح. این کارخانه محصولات خود را به جاهای دیگر عرضه می‌کند. مثل بیمارستان‌های تحت پوشش (اکسیژن طبی). صنعتکاران برای کار صنعتی و برش‌کاری از اکسیژن استفاده می‌کنند.
مراحل ساخت گازها

الف) خواص فیزیکی
ب) قابلیت اشتعال
ج) روش‌های تهیه.
۱٫ خواص فیزیکی:

اکسیژن گازی است بی‌رنگ، بی‌بو و بی‌طعم. نقطه جوش آن خیلی پایین است و به حالت مایع رنگ روشن دارد. اکسیژن آزاد تقریباً ۲۱ درصد حجم هوا را تشکیل می‌دهد و تقریباً ۸۹درصد آب اکسیژن می‌باشد. بدن انسان بیش از ۶۰درصد اکسیژن دارد. یک لیتر آب در ۲۰ درجه سانتیگراد و فشار یک آتمسفر حدود ۳۰ میلی‌لیتر اکسیژن را در خود حل می‌کند و همین مقدار کم برای ادامه حیات آبزیان و تخریب مواد زاید در آبها کافی است.

نقطه جوش نرمال اکسیژن ۹/۱۸۲- درجه سانتیگراد و نقطه ذوب نرمال اکسیژن ۴/۲۱۸- درجه سانتیگراد می‌باشد. اکسیژن به طور مستقیم با تمام عناصر، بجز گازهای نجیب، هالوژن‌ها و بعضی از فلزات نظیر نقره، طلا و پلاتین ترکیب می‌شود. اگرچه پیوند اکسیژن ـ اکسیژن در O2 پایدار است، ولی با بعضی از عوامل کاهنده قوی معدنی و با بسیاری از ترکیبات آبی به طور خود به خود در دمای معمولی ترکیب می‌شود.

۲٫ قابلیت اشتعال:
این گاز از لحاظ انفجار و احتراق بسیار خطرناک است. واکنش آن با هیدروژن بسیار گرماده است، به طوری که از این واکنش در جوشکاری و صنعت برای تولید دمای زیاد (۲۸۰۰درجه سانتیگراد) استفاده می‌شود.
۳٫ روش‌های تهیه اکسیژن:
روش آزمایشگاهی: تجزیه حرارتی کلرات پتاسیم در حضور کاتالیزور:
(جامد) ۲KCl + (گاز) ۳O2  (مذاب) ۲KClO3

واکنش آب با پراکسید سدیم:
(آبی) ۴NaOH + (گاز) O2  ۲H2O + (جامد) ۲Na2O3
روش‌ صنعتی:

(گاز) O2 + (گاز) ۲H2  ۲H2O
الکترولیز آب:
در این روش اکسیژن حاصل خالص است، ولی هزینه تولید آن بالاست. عمل الکترولیز در مجموعه‌ای انجام می‌گیرد که دارای الکترود آند و کاتد می‌باشد. این الکترودها در محلول الکترولیت که شامل آب مقطر محتوی KOH می‌باشد، قرار دارد و شدت جریان در حدود ۱۴۰۰۰-۱۳۰۰۰ آمپر از آن عبور می‌کند و جریان توسط یکسوکننده به جریان پیوسته تبدیل می‌شود. در قطب آند، گاز اکسیژن و در کاتد گاز هیدروژن تولید می‌گردد.

تقطیر جزء به جزء
بیش از ۹۵درصد اکسیژن در مقیاس صنعتی از این طریق بدست می‌آید. در تقطیر جزء به جزء، مایع نیتروژن (نقطه جوش ۱۹۶- درجه سانتیگراد) در دمای پایینتر از اکسیژن (نقطه جوش ۱۸۳- درجه سانتیگراد) به نقطه جوش خود رسیده و جدا می‌گردد.
مایع کردن گازها
بین مولکول‌های هر گازی باید قوای جاذبه وجود داشته باشد تا بتوان آن را به مایع تبدیل نمود. مثلاً در یک درجه حرارت معین قوای جاذبه بین مولکول‌های آمونیاک که بیش از قوای جاذبه بین مولکول‌های اکسیژن و اکسیژن بیش از قوای جاذبه بین مولکول‌های هیدروژن می‌باشد، برای اینکه عمل مایع کردن گازی انجام گیرد، باید قوای جاذبه بر انرژی جنبشی مولکول‌ها غلبه می‌کند. هر گازی یک درجه حرارت بحرانی دارد که فوق آن در هر فشار تبدیل آن به مایع غیرممکن می‌باشد، فشار لازم جهت مایع نمودن گازی در درجه حرارت بحرانی به فشار بحرانی مرسوم است. اثر گازی تا زیر درجه حرارت بحرانیش سرد گردد، مایع نمودن آن سهل خواهد بود.

نقطه جوش نرمال یک گاز، درجه حرارتی می‌باشد که گاز در فشار یک اتمسفر مایع می‌گردد، از جدول (الف) اینطور استنباط می‌شود که آمونیاک گازی است که به آسانی مایع می‌شود، درجه حرارت بحرانی آمونیاک ۱۳۳ درجه سانتیگراد بود و فشار آن ۵/۱۱ اتمسفر است، یعنی برای تبدیل آن به مایع در این درجه حرارت ۵/۱۱ اتمسفر فشار لازم است، ولی نقطه جوش نرمال آن ۳۳- درجه سانتیگراد است. اکسیژن باید درجه ۱۱۸- درجه سانتیگراد (درجه بحرانی آن) سرد گرد. وقتی که درجه حرارت آن به ۱۸۳- درجه سانتیگراد (نقطه جوش آن) رسید، تحت فشار یک اتسمفر به مایع تبدیل گردد.

اکسیژن، ازت، هیدروژن و سایر اجسام که در درجه حرارت و فشار معمولی نمی‌توانند به مایع تبدیل گردند، به گازهای همیشگی مرسومند، برای اینکه گازی را به مایع تبدیل کنیم، باید اعمال زیر را انجام دهیم:
۱٫ ابتدا درجه حرارت گاز تا زیر درجه حرارت بحرانی آن سرد گردد.
۲٫ فشار روی گاز باید به اندازه‌ای باشد که بتواند آن را به مایع تبدیل سازد. گاز فشرده از طریق انبساط سرد می‌شود، چون هنگام انبساط انرژی لازم است که به قوای بین مولکولی فایق آید.

جدول ۱:
نقطه جوش (oC) فشار بحرانی اتمسفر درجه حرارتی بحرانی (oC) جسم
۳/۳۳- ۱۱۵ ۹/۱۳۲ آمونیاک
۷/۱۸۵- ۹/۵۲ ۴/۱۱۷- آرگون
۵/۷۸- ۷۳ ۳۱ انیدریک کربنیک
۱۹۲- ۵/۳۵ ۵/۱۳۹- مونواکسید کربن

۶/۳۴- ۵/۹۳ ۱۴۶ کلر
۲۶۹- ۷۵/۲ ۷/۲۶۷- هلیوم
۸۵- ۵/۸۱ ۵۱ اسید کلریدریک

۷/۲۵۲- ۱۵ ۲۴۱- هیدروژن
۶/۵۹- ۴/۸۹ ۴/۱۰۰ هیدروژن سولفوره
۸/۱۹۵- ۳۳ ۱۴۶- ازت
۵/۸۵- ۹/۷۱ ۵/۳۶ اکسید نیتروژن
۱۸۳- ۵۰ ۱۱۸- اکسیژن
۱۰- ۳/۷۸ ۱۵۷ انیدرید سولفورو
۱۰۰- ۲۱۷ ۳۷۴ آب

نقش ازت و مشتقات آن در زندگی
در سال ۱۷۷۳ میلادی، دانشمند سوئدی به نام شنل هوا را از دو گاز مختلف که یکی باعث سوختن و دیگری سوختن و تنفس در آن غیرممکن است، تشخیص داد. دوم را به نام هوای بد یا به پیشنهاد لاوازیه ازت، یعنی بدون زندگی نام گذاشتند که گازی است بی‌رنگ، بی‌بو و بی‌طعم که ۵/۴ هوا را تشکیل می‌دهد. در تنفس و جذب آن توسط گیاهان به عنوان مواد غذایی، نقش مهمی دارد. ازت نسبت ۳درصد در گوشت اغلب حیوانات وجود داردکه از گیاهان وارد بدن حیوانات می‌شود. ازت به صورت نمک‌های آمونیوم و آمونیاک درمی‌آید.
روش تهیه ازت

ازت خالص را در صنعت از تقطیر هوای مایع بدست می‌آورند. بدین ترتیب که اگر هوای مایع را تقطیر کنند، ابتدا ازت که زود جوش‌تر است، بخار می‌شود و بخار آن تقطیر و به مایع تبدیل می‌شود و برای تهیه آمونیاک و اسیدنیتریک استفاده می‌شود.

روش‌های تولید هوای مایع
هوا شامل ۲۱درصد اکسیژن، ۷۸درصد ازت و یک درصد سایر گازها می‌باشد و مقادیر بسیار جزئی دی اکسید کربن (CO2) و مونوکسید کربن (CO) را دارا می‌باشد. علاوه بر آن همراه با گازها مقادیری گرد و غبار و رطوبت نیز وجود دارد.

برای تولید هوای مایع، دو عامل فیزیکی فشرده‌سازی و سرماسازی مورد استفاده قرار می‌گیرد. هوای مورد نظر از محیط اطراف تامین می‌گردد. فشرده‌سازی توسط کمپرسور هوا انجام می‌گیرد. قبل از آن که هوا توسط کمپرسور از محیط بیرون مکش گردد، توسط فیلتر گرد و غبار، غبارزدایی می‌شود. سپس هوای موردنظر توسط کمپرسور هوا طی یک یا چندین مرحله تا فشاری حدود ۴۵ تا ۷۰ آتمسفر فشرده می‌گردد. به دلیل فشرده شده هوا تا حدودی بالا می‌رود که این دما توسط کولر فریون پایین می‌آید. هوای فشرده شده سپس توسط دستگاه‌های رطوبت‌گیر، رطوبت‌زدایی می‌شود و به قسمت خشک‌کن فرستاده می‌شود.

در خشک‌کن‌ها، Moulecular sieve یا زئولیت‌ها، مونوکسید کربن و دی‌اکسید کربن را جذب می‌نمایند. اکنون هوای فشرده، گرد و غبار و رطوبت آن گرفته شده است. جهت خنک شدن تا ۲۰۰-درجه سانتیگراد و تبدیل گاز به مایع به قسمت برج اصلی تقطیر فرستاده می‌شود. در برج تقطیر مخلوط اکسیژن، نیتروژن و آرگون که مایع می‌باشد، با توجه به اختلاف جرم حجمی با بالا رفتن هوای مایع درون یک مخزن اکسیژن، آرگون و نیتروژن در قسمت پایین و بالای برج قرار می‌گیرند و بدین ترتیب این سه گاز از یکدیگر جدا می‌گردند.
حال اکسیژن مایع توسط یک پمپ به قسمت تجزیه تبخیر کننده فرستاده می‌شود و از طریق تماس لوله حاوی اکسیژن مایع با گاز نیتروژن که توسط هیتر گرممی‌شود، مایع اکسیژن به گاز تبدیل شده و به قسمت شارژ فرستاده می‌شود تا سیلندرها از گاز اکسیژن شارژ گردند و به مراکز مورد مصرف ارسال گردند.
الف) فیلتر گرد و غبار (گردگیر)

هوا دارای ناخالصی‌هایی می‌باشد که یکی از این ناخالصی‌ها، گرد و غبار می‌باشد. ناخالصی‌های هوا از این نوع و کلاً ذرات معلق به قطر تقریبی ۱۵/۰ میلی‌متر در هر مترمکعب هوا از یک گرم بیشتر باشد، در صورت وجود این گونه ناخالصی‌ها اختلال در کار کمپرسورها، دستگاه انبساط و حتی تقطیر ایجاد می‌گردد.
لذا در مرحله مکش این ذرات با عمل فیلتر کردن از هوای گازی شکل جدا می‌گردند. برای فیلتر کردن هوا از Network thread با حلقه‌های راشک استفاده می‌گردد. هنگام عبور گرد و غبار و ذرات معلق از این فیلترها، ناخالصی‌های روی قشر روغنی روی فیلتر می‌چسبد، البته اگر درصد گرد و غبار زیاد باشد، به طریقه گریز از مرکز و استفاده از نیروی اینرسی می‌توان عمل جداسازی را انجام داد.

وقتی هوا وارد این فیلتر می‌شود، پودرهای همراه هوا بوسیله فیلتر گرفته شده و هوای تمیز از آن خارج می‌شود. داخل این فیلتر را بوسیله شیر تخلیه آن هر هشت ساعت یکیار باید تخلیه گردد.
ب) کمپرسورهای هوا
کمپرسورها طی یک تا پنج مرحله هوا را فشرده ساخته (Stages)؛ عمل فشرده ساختن هوا در مراحل مختلف و با فشارهای معین که بر حسب ظرفیت و قدرت هر سیلندر تعیین شده است، انجام می‌دهند.
ج) کولر خنک کننده
از یک لوله مسی که در داخل لوله مسی بزرگتری تعبیه شده، ساخته شده است. وظیفه این کولر، خنک کردن فریون مایعی است که برای سرد نگه داشتن قسمت متعادل کننده کمپرسور فریون بکار برده می‌شود. همچنین مسول خنک نگاه داشتن مایع فریونی است که از مخزن فریون خارج و به قسمت‌های مختلف می‌روند. قسمت اعظم مایع فریون خارج شده از مخزن از لوله مسی داخل عبور نکرده و باقیمانده پس از عبور از شیر حرارتی وارد لوله مسی بزرگتر یا در حقیقت قسمت خارجی کولر می‌شود.

عملی که در این کولر انجام می‌شود، به ایت شرح است که فریون مایع داخل لوله مسی بزرگتر حرارت فریون مایع داخل لوله مسی کوچکتر را جذب می‌کند. این عمل انتقال حرارت باعث گرم شدن فریون داخل لوله بزرگتر می‌گردد و آن را تبدیل به گاز می‌نماید. این گاز که ضمناً خنک نیز می‌باشد، به قسمت متعادل کننده کمپرسور فریون وارد می‌شود. فریون مایع داخل لوله مسی کوچکتر پس از انتقال حرارت باز هم خنک‌تر شده و پس از عبور از شیر حرارتی به قسمت تعویض کننده گرما می‌رود.
فریون

فریون مایع خنک کننده‌ای است که به خاطر نقطه جوش پایین خود، قدرت جذب و انتقال گرما را دارا می‌باشد. فریون مایع حرارت را از اجسام دیگر جذب و آن جسم را خنک می‌نماید و خود تبدیل به گاز می‌شود. سپس به همان گونه نیز سرما را دریافت و مجدداً تبدیل به مایع می‌شود. این عمل با کمپرس کردن و بعد خنک کردن گاز فریون انجام می‌گردد.
د) مواد شیمیایی تصفیه شده

سیستم تصفیه: برای CO2 هوا از محل سرد سوزآور استفاده می‌شود.
سیستم خشک کننده: برای جذب بخار آب موجود در هوا قرص‌هایی به نام Discat alumina مورد استفاده قرار می‌گیرد، ولی ماده شیمیایی دیگری بجای دو ماده شیمیایی بالا بکار می رود.
قرص‌هایی به نام M.S که به تنهایی هم بخار آب و هم CO2 را جذب نماید. سیلندرهای تصفیه کننده از این قرص‌ها پر شده است و هر ۵۰۰۰ ساعت یک بار این قرص‌ها را بایسی عوض نمود.
طرز خشک کردن سیستم
قرص‌های داخل هر سیلندر پس از ۱۰ ساعت کار کاملاً مرطوب شده و بایستی خشک و برای استفاده بعدی آماده شود. برای این کار از گاز نیتروژن استفاده می‌کنیم. یکی از موادی که نقش M.S را ایفا می‌نماید، زئولیت‌ها می‌باشند.

زئولیت یک سیلیکات هیدراته طبیعی آلومینیوم و سدیم یا کلسیم و یا متشکل از هر دوی آنها است که از نوع Na2O, Al2O3, NSiO2, XH2O می‌باشد و یا یک رزین تبادل کننده یونی مصنوعی است از هر دو دسته زئولیت‌های طبیعی و مصنوعی در حد وسیعی به منظور برطرف کردن سختی آب استفاده می‌شود. برای برطرف کردن سختی آب از ترکیبات سدیم یا پتاسیم زئولیت استفاده می‌گردد و این از آنجا ناشی می‌شود که تبادل کننده کاتیونی سدیم این نوع از زئولیت با کلسیم و یا منیزیم آب سخت مبادله می‌گردد. زئولیت‌های مصنوعی در

انواع مختلف از ژلاتینی تا محلول و مشابه ماسه تهیه شده و به عنوان جاذب گازها، عوامل خشک کننده، کاتالیزور و برطرف کننده سختی آب دارای کاربرد می‌باشد. زئولیت‌ها در حقیقت مواد متخلخلی می‌باشند که هنگامی که در معرض گاز یا مایع قرار می‌گیرند، جذب از خود نشان می‌دهند. ماکزیمم میزان ذراتی که می‌توانند توسط M.S در یک محیط استاتیک جذب گردند، ظرفیت تعادلی می‌گویند که تابع عوامل زیر است:
۱٫ حرارت؛

۲٫ غلظت ماده جذب شده (فشار جزئی در فاز کولر)؛
۳٫ نوع M.S؛
۴٫ کهنگی (فرسودگی).
اثرات درمانی

در پزشکی اکسیژن یکی از گازهای بسیار حیاتی است که این گاز مصارف بیهوشی و احیای تنفسی دارد. فشار بالای این گاز می‌تواند باعث ایجاد تنش در انسان گردد. پس به طور کلی اثرات درمانی اکسیژن در اشکال دارویی به شرح زیر می‌باشد:

۱٫ اکسیژن از طریق استنشاق به منظور تصحیح کمی اکسیژن خون در بیماری‌هایی که موجب کاهش تهویه ریه‌ها می‌شوند (از قبیل تشدید التهاب مزمن نایژه‌ها) مصرف می‌شود.
۲٫ اکسیژن در نارسایی گردش خون ناشی از بیماری‌هایی از قبیل انفارکتوس میوکارد یا پس از ایست قلبی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
۳٫ به عنوان رقیق کننده برای داروها بیهوشی فرار که به شکل گاز هستند، مصرف می‌شود.

۴٫ برای افزایش کارایی پرتودرمانی در درمان بیماری‌های بدخیم و به صورت داروی کمکی، درمان عفونت‌های شدید بی‌هوازی بکار می‌رود.
اکسیژن تراپی

در مواردی که در جذب اکسیژن هوا نارسانا باشد، باید اکسیژن را با غلظت بیشتر در اختیار ریه گذاشت تا به جذب آن کمک کرده و کار ریه را آسان‌تر نمود. این نارسایی می‌تواند حاصل عدم کارایی ریه، جراحت‌ها، انسداد مجاری تنفسی و غیره باشد.
اکسیژن‌دهی

برای این منظور دستگاه‌های مختلفی وجود دارد. برخی از این دستگاه‌ها قادرند در هنگام دم و برخی از این دستگاه‌ها قادرند در هنگام بازدم و برخی هم در بازدم اکسیژن را با فشار بیشتر از جو ارائه کنند. این عمل شاره را از ریه‌ها به سمت انتهای سیاهرگی مویرگ‌های ریوی رانده و باعث افزایش جذب اکسیژن می‌گردد.
از جمله این وسایل می‌توان به ماسک‌های صورت، چادر اکسیژن و لوله بینی اشاره نمود. جهت جلوگیری از خشک شدن پوشش مخاطی هم قبل از تماس اکسیژن با سیستم تنفسی بیمار، آن را مرطوب می‌کنند. جهت دستیابی به این امر، اکسیژن از مخزن کوچکی عبور داده می‌شود.
سرپوش اکسیژن

دو نوع ماسک صورت وجود دارد. یک نوع به نام اورونازال که بینی و دهان را پوشش می‌دهد و دیگری ماسک بینی است که تنها بینی را می‌پوشاند. این ماسک‌ها به دو لوله یکی برای خروج هوای بازدمی و یکی برای ورود هوای در مواقع ضروری متصل می‌باشند. غلظت اکسیژن در صورتی که اکسیژن ۹۹درصد استفاده شد، به ۸۰-۴۰درصد تقلیل می‌یابد. میزان فلو در این حالت بین ۸-۵ لیتر بر دقیقه می‌باشد.
لوله بینی
در مواردی که لازم باشد، اکسیژن مستقیماً به داخل حلق و بینی و یا حلق و حنجره فرستاده شود، باید از لوله نازال یا لوله بینی استفاده نمود. این لوله از طریق بینی تا حد زبان کوچک فرستاده می‌شود. در این موارد اکسیژن با غلظا ۵۰-۳۰درصد در اختیار بیمه قرار می‌گیرد و میزان فلوی اکسیژن در بینی ۳ الی ۱۰ لیتر بر دقیقه می‌باشد.
چادر اکسیژن

یکی از روش‌های متداول اکسیژن درمانی، چادر اکسیژن است. مزیت چادر حرکت بیمار است. در این روش اکسیژن با فشاری معادل جو ارسال می‌گردد و فلوی آن بسته به نظر پزشک فرق می‌کند، ولی معمولاً در نیم ساعت اول به اندازه ۱۵ لیتر بر دقیقه است و پس از آن آهنگ شارشی به ۱۲-۸ لیتر بر دقیقه کاهش می‌یابد. از عدم مزایای دیگر، نشت بسیار زیاد اکسیژن از کناره‌های باز چادر و یا باز و بسته شدن چادر جهت مراقبت‌های پرستاری می‌باشد. با این وجود اگر چادر خوب در زیر تشک بیمار ثابت شده باشد، غلظت به میزان ۶۰-۴۰درصد را به دست خواهد داد.

تاثیر غلظت و فشار اکسیژن
طبق استاندارد ملی ایران، حداقل میزان غلظت اکسیژن در سیلندرهای اکسیژن و منابع سانترال (مخزن مرکزی) باید۹۹درصد باشد. تا حال ملاحظه شد که میزان غلظت اکسیژنی که از طریق مختلف اکسیژن درمانی در اختیار بیمار قرار می‌گیرد، با فرض در دسترس بودن اکسیژن ۹۹درصد به ۸۰-۴۰درصد تقلیل می‌یابد. به عبارتی به طور میانگین میزان غلظت به دلیل نشت‌های ناخواسته به میزان ۴۰درصد به هدر می‌رود. در نتیجه بهتر است غلظت‌هتی اولیه کمتر از ۹۹درصد مصرف نشود.

از لحاظ درمانی در برخی موارد خاص می‌توان اکسیژن ۱۰۰درصد را در اختیار بیمار قرار داد. وسایلی که قادرند اکسیژن ۱۰۰درصد به بیماری برسانند، از دو طریق این کار را انجام می‌دهند. اولاً از به هدر رفتن اکسیژن از کناره‌های ماسک جلوگیری کرده و ثانیاً همراه با ارائه اکسیژنی با حداقل ناخالصی (۹۹درصد خلوص) توسط فیلتری ناخالصی‌های ناخواسته را حذف می‌کند. این روش برای هر کسی مناسب نیست. در بیمارانی که نارسایی ریوی دارند، وجود CO2 محرک تنفسی می‌باشد و تنفس اکسیژن ۱۰۰درصد این محرک را از بین برده و باعث خفگی بیمار می‌شود. علاوه بر این افزایش غلظت بیش از حد نیاز بیمار خطر آسیب به شبکیه چشم فرد را به دنبال دارد.

افزایش فشار اکسیژن تنفسی هم باعث تشنج می‌گرد که البته در مصارف درمانی، چون گاز با فشار اتمسفر اعمال می‌شود، امکان بروز این مساله وجود ندارد. از نظر کاهش غلظت، اکسیژن در غلظت‌های کمتر از ۶-۴درصد باعث بی‌حالی و پس از ۴ دقیقه باعث ایجاد حالت کما می‌شود.
دستگاه‌ اندازه‌گیری خلوص اکسیژن

دستگاه اندازه‌گیری خلوص اکسیژن مهمترین نوع مدل اندازه‌گیری در فشار ثابت می‌باشد و بر اساس کاهش حجم می‌باشد. تمام اندازه‌گیری‌ها در حرارت و فشار ثابت انجام می‌گیرد. در این روش اندازه‌گیری خلوص اکسیژن بر اساس جذب اکسیژن در محلول آمونیاکی مس می‌باشد. این روش می‌تواند برای غلظت اکسیژن از ۲/۰ تا ۱۰۰درصد باشد. سادگی طراحی وسیله و تکنیک بکار رفته، باعث اندازه‌گیری موفقیت‌آمیز گردیده است. این وسیله انحراف استانداردی در حدود ۲/۰درصد دارد، در جایی که صحت ببشتری مورد احتیاج باشد، از دستگاه هالدان (Haldan) استفاده می‌گردد.

در این روش اکسیژن بطور شیمیایی با مس ترکیب می‌گرد و تشکیل یک پوشش اکسید به رنگ قرمز تیره را می‌دهد. این پوشش هنگامی که پی‌پت تکان داده می‌شود یا کج می‌گردد، حل می‌شود. بنابراین سیم‌های مسی با محلول شسته می‌شود. بطری نشانه بالا برده می‌شود تا اینکه مایع در بطری و بورت در یک سطح همتراز باشند و اکسیژن محتوی به طور مستقیم (از سطح محدب یا مقعر) خوانده می‌شود (فرمول‌های مربوطه در صفحه بعد) هنگامی که به طور متوالی خلوص اکسیژن عددی ثابت را به ما دهد، جذب تمام شده است.
یک محلول جاذب جدید به آرامی عمل جذب را انجام می‌دهد. بنابراین سه یا چهار آنالیز اول خلوص پایین را به ما می‌دهد. به هرحال، رنگ محلول در اثر استفاده بیشتر به آبی تیره پیدا می‌کند. هنگامی که مقدار مس بطور قابل توجهی کاهش پیدا کند، باید جایگزین گردد. برای شستن پی‌پت می‌توان از اسید هیدروکلریک رقیق استفاده کرد و دوباره با محلول پر نمایید. درستی و صحت اندازه‌گیری اکسیژن نه فقط به وسایل بکار رفته بستگی دارد، بلکه به تکنیک آنالیز نیز بستگی دارد.
فرمول‌های ترکیب محلول آمونیاکی کلرور آمونیوم با اکسیژن

* احتمال تشکیل آنها بسیار کم است.

خلوص اکسیژن گاز طبی
تولید اکسیژن باید بر اساس استاندارد ملی ایران به شماره ۳۲۴۰ میزان درجه خلوص گاز اکسیژن و همچنین میزان ناخالصی‌های گازهای CO, CO2 را کنترل نماید. بر اساس این استاندارد، میزان خلوص گاز اکسیژن طبی نباید کمتر از ۹۹درصد حجمی باشد و میزان CO2 نیز نباید بیش از ppm300 و میزان CO نیز نباید بیش از ppm5 باشد. در ضمن درجه اسیدی و قلیایی و همچنین میزان مواد اکسید کننده نیز بر اساس استاندارد فوق باید مشخص گردد.
ویژگی‌ها و روش‌های آزمون گاز اکسیژن طبی

ویژگی‌ها
خلوص: اکسیژن محتوی نباید کمتر از ۹۹درصد حجمی باشد.
بو: نمونه نباید بوی محسوسی داشته باشد.
کربن دی اکساید: کربن دی اکسید محتوی نباید بیش از ۵ قسمت در میلیون حجمی ( ) باشد.
کربن مونواکساید: کربن مونواکساید محتوی نباید بیش از ۵ قسمت در میلیون حجمی ( ) باشد.

درجه اسیدی و قلیایی: مطابق حد مشخص شده در روش آزمون باشد.
مواد اکسید کننده: مطابق حد مشخص شده در روش آزمون باشد.
روش‌های آزمون

• قبل از انجام آزمون‌ها، سیلندرهای مورد آزمایش باید به مدت حداقل ۶ ساعت در دمای محیط آزمایش قرار داده شود.
• در کلیه آزمایش‌ها جریان گاز باید به میزان ۴ لیتر در ساعت تنظیم شود.

• انجام آزمایش‌ها یا محاسبه نتایج باید بر مبنای فشار ۷۶ میلی‌متر جیوه و در دمای ۲۰ درجه سلسیوس باشد.
• برای انجام آزمون‌های کربن دی اکساید، مواد اکسید کننده و درجه اسیدی و قلیایی از استوانه شیشه‌ای ته صاف در بسته‌ با ابعادی که ۵۰ میلی‌لیتر مایع در آن تا ارتفاع ۱۴-۱۲سانتیمتر می‌رسد، استفاده شود. این استوانه از یک سو به طرف لوله دریافت کننده با قطر داخلی یک میلی‌متر و ارتفاع ۲ میلی‌متر از ته استوانه متصل بوده و از سوی دیگر به یک لوله خروجی متصل می‌شود.

آزمون بو
شیر ظرف محتوی گاز اکسیژن را با احتیاط باز کنید تا جریان ملایمی از گاز برقرار شود. گاز را به طور غیرمستقیم مورد استنشاق قرار دهید. در این صورت نباید بویی احساس شود.
اندازه‌گیری خلوص گاز اکسیژن

۱٫ نمونه‌برداری:
نمونه‌ها باید مستقیماً از سیلندر اکسیژن برداشت شود. ضمناً تمام لوله‌های رابط و شیرها از قبل نمونه‌برداری، باید به کمک اکسیژن از مواد خارجی عاری نمود.
۲٫ انتخاب نمونه:
در تهیه منظم اکسیژن به طور تصادفی دو نمونه به ازاء هر ساعت تراکم جهت آزمون انتخاب نمایید. اگر نتیجه آزمون برای مقدار اکسیژن محتوی مطابق با خلوص ذکر شده بود، جهت اطمینان تعداد نمونه‌برداری‌ها را در ساعت افزایش دهید.

۳٫ روش اندازه‌گیری:
اساس کار مقدار اکسیژن محتوی به کمک اندازه‌گیری حجم نمونه قبل و بعد از جذب اکسیژن بوسیله مس در حضور محلول آمونیاکی کلروآمونیوم می‌گردد. در ضمن تغییرات نتایج حاصل از تکرار نمودن آزمون، کمتر از ۰۵/۰ درصد نخواهد بود.
۴٫ وسایل مورد نیاز:
دستگاه اندازه‌گیری مطابق شکل ۱ بوده و شامل قسمت‌های زیر می‌باشد:
مخزن A؛

 

مخزن B با مشخصات شکل ۲ مجهز به شیر سه راهه T1؛
مخزن C محتوی سیم مسی با ویژگی‌های داده شده در شکل ۳؛
مخزن D؛
لوله ورودی گاز E با شیر سه راهه T2؛
مخزن F محتوی ستونی از آب به ارتفاع ۵۰ میلیمتر؛
لوله شیشه‌ای H با قطر خارجی ۶ میلیمتر و به طول ۲۶۰

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
wordقابل ویرایش - قیمت 4700 تومان در 25 صفحه
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد