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 می شود. اگر به مواد مصرفی روزانه خود توجه کنیم، می بینیم اغلب و شاید همه آنها از مواد شیمیایی ساخته شده اند که این مواد در صنایع شیمیایی و توسط مهندسین شیمی، شیمیست ها و تکنسین های شیمی در کارخانجات تهیه شد و در دسترس عموم قرار گرفت.
تاریخچه و بیوگرافی کارخانه
کارخانه حیات گازگیران از شهریور 1379 تاسیس شد. محصولات کارخانه شامل اکسیژن، ازت، ازت مایع و اکسیژن مایع می باشد. این کارخانه دارای استاندارد ملی خلوص اکسیژن (3240) می باشد.
این کارخانه در سه شیف کاری، کار می کند. از 5/7-3 بعدازظهر، 5/3-11 شب، 5/11 شب الی 5/7 صبح. این کارخانه محصولات خود را به جاهای دیگر عرضه می کند. مثل بیمارستان های تحت پوشش (اکسیژن طبی). صنعتکاران برای کار صنعتی و برش کاری از اکسیژن استفاده می کنند.
مراحل ساخت گازها
الف) خواص فیزیکی
ب) قابلیت اشتعال
ج) روش های تهیه.
1. خواص فیزیکی:
اکسیژن گازی است بی رنگ، بی بو و بی طعم. نقطه جوش آن خیلی پایین است و به حالت مایع رنگ روشن دارد. اکسیژن آزاد تقریباً 21 درصد حجم هوا را تشکیل می دهد و تقریباً 89درصد آب اکسیژن می باشد. بدن انسان بیش از 60درصد اکسیژن دارد. یک لیتر آب در 20 درجه سانتیگراد و فشار یک آتمسفر حدود 30 میلی لیتر اکسیژن را در خود حل می کند و همین مقدار کم برای ادامه حیات آبزیان و تخریب مواد زاید در آبها کافی است.
نقطه جوش نرمال اکسیژن 9/182- درجه سانتیگراد و نقطه ذوب نرمال اکسیژن 4/218- درجه سانتیگراد می باشد. اکسیژن به طور مستقیم با تمام عناصر، بجز گازهای نجیب، هالوژن ها و بعضی از فلزات نظیر نقره، طلا و پلاتین ترکیب می شود. 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 می شود.
2. 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 (2800درجه سانتیگراد) استفاده می شود.
3. روش های تهیه اکسیژن:
روش آزمایشگاهی: تجزیه حرارتی کلرات پتاسیم در حضور کاتالیزور:
(جامد) 2KCl + (گاز) 3O2 ( (مذاب) 2KClO3
واکنش آب با پراکسید سدیم:
(آبی) 4NaOH + (گاز) O2 ( 2H2O + (جامد) 2Na2O3
روش صنعتی:
(گاز) O2 + (گاز) 2H2 ( 2H2O
الکترولیز آب:
در این روش اکسیژن حاصل خالص است، ولی هزینه تولید آن بالاست. عمل الکترولیز در مجموعه ای انجام می گیرد که دارای الکترود آند و کاتد می باشد. این الکترودها در محلول الکترولیت که شامل آب مقطر محتوی KOH می باشد، قرار دارد و شدت جریان در حدود 14000-13000 آمپر از آن عبور می کند و جریان توسط یکسوکننده به جریان پیوسته تبدیل می شود. در قطب آند، گاز اکسیژن و در کاتد گاز هیدروژن تولید می گردد.
تقطیر جزء به جزء
بیش از 95درصد اکسیژن در مقیاس صنعتی از این طریق بدست می آید. در تقطیر جزء به جزء، مایع نیتروژن (نقطه جوش 196- درجه سانتیگراد) در دمای پایینتر از اکسیژن (نقطه جوش 183- درجه سانتیگراد) به نقطه جوش خود رسیده و جدا می گردد.
مایع کردن گازها
بین مولکول های 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 مولکول های آمونیاک که بیش از قوای جاذبه بین مولکول های اکسیژن و اکسیژن بیش از قوای جاذبه بین مولکول های هیدروژن می باشد، برای اینکه عمل مایع کردن گازی انجام گیرد، باید قوای جاذبه بر انرژی جنبشی مولکول ها غلبه می کند. هر گازی یک درجه حرارت بحرانی دارد که فوق آن در هر فشار تبدیل آن به مایع غیرممکن می باشد، 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 می باشد که گاز در فشار یک اتمسفر مایع می گردد، از جدول (الف) اینطور استنباط می شود که آمونیاک گازی است که به آسانی مایع می شود، درجه حرارت بحرانی آمونیاک 133 درجه سانتیگراد بود و فشار آن 5/11 اتمسفر است، یعنی برای تبدیل آن به مایع در این درجه حرارت 5/11 اتمسفر فشار لازم است، ولی نقطه جوش نرمال آن 33- درجه سانتیگراد است. اکسیژن باید درجه 118- درجه سانتیگراد (درجه بحرانی آن) سرد گرد. وقتی که درجه حرارت آن به 183- 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 نمی توانند به مایع تبدیل گردند، به گازهای همیشگی مرسومند، برای اینکه گازی را به مایع تبدیل کنیم، باید اعمال زیر را انجام دهیم:
1. ابتدا درجه حرارت گاز تا زیر درجه حرارت بحرانی آن سرد گردد.
2. فشار روی گاز باید به اندازه ای باشد که بتواند آن را به مایع تبدیل سازد. گاز فشرده از طریق انبساط سرد می شود، چون هنگام انبساط انرژی لازم است که به قوای بین مولکولی فایق آید.
جدول 1:
نقطه جوش (oC)
فشار بحرانی اتمسفر
درجه حرارتی بحرانی (oC)
جسم
3/33-
115
9/132
آمونیاک
7/185-
9/52
4/117-
آرگون
5/78-
73
31
انیدریک کربنیک
192-
5/35
5/139-
مونواکسید کربن
6/34-
5/93
146
کلر
269-
75/2
7/267-
هلیوم
85-
5/81
51
اسید کلریدریک
7/252-
15
241-
هیدروژن
6/59-
4/89
4/100
هیدروژن سولفوره
8/195-
33
146-
ازت
5/85-
9/71
5/36
اکسید نیتروژن
183-
50
118-
اکسیژن
10-
3/78
157
انیدرید سولفورو
100-
217
374
آب
نقش ازت و مشتقات آن در زندگی
در سال 1773 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 بی رنگ، بی بو و بی طعم که 5/4 هوا را تشکیل می دهد. در تنفس و جذب آن توسط گیاهان به عنوان مواد غذایی، نقش مهمی دارد. ازت نسبت 3درصد در گوشت اغلب حیوانات وجود داردکه از گیاهان وارد بدن حیوانات می شود. ازت به صورت نمک های آمونیوم و آمونیاک درمی آید.
روش تهیه ازت
ازت خالص را در صنعت از تقطیر هوای مایع بدست می آورند. بدین ترتیب که اگر هوای مایع را تقطیر کنند، ابتدا ازت که زود جوش تر است، بخار می شود و بخار آن تقطیر و به مایع تبدیل می شود و برای تهیه آمونیاک و اسیدنیتریک استفاده می شود.
روش های تولید هوای مایع
هوا شامل 21درصد اکسیژن، 78درصد ازت و یک درصد سایر گازها می باشد و مقادیر بسیار جزئی دی اکسید کربن (CO2) و مونوکسید کربن (CO) را دارا می باشد. علاوه بر آن همراه با گازها مقادیری گرد و غبار و رطوبت نیز وجود دارد.
برای تولید هوای مایع، دو عامل فیزیکی فشرده سازی و سرماسازی مورد استفاده قرار می گیرد. هوای مورد نظر از محیط اطراف تامین می گردد. فشرده سازی توسط کمپرسور هوا انجام می گیرد. قبل از آن که هوا توسط کمپرسور از محیط بیرون مکش گردد، توسط فیلتر گرد و غبار، غبارزدایی می شود. سپس هوای موردنظر توسط کمپرسور هوا طی یک یا چندین مرحله تا فشاری حدود 45 تا 70 آتمسفر فشرده می گردد. به دلیل فشرده شده هوا تا حدودی بالا می رود که این دما توسط کولر فریون پایین می آید. هوای فشرده شده سپس توسط دستگاه های رطوبت گیر، رطوبت زدایی می شود و به قسمت خشک کن فرستاده می شود.
در خشک کن ها، Moulecular sieve یا زئولیت ها، مونوکسید کربن و دی اکسید کربن را جذب می نمایند. اکنون هوای فشرده، گرد و غبار و رطوبت آن گرفته شده است. جهت خنک شدن تا 200-درجه سانتیگراد و تبدیل گاز به مایع به قسمت برج اصلی تقطیر فرستاده می شود. در برج تقطیر مخلوط اکسیژن، نیتروژن و آرگون که مایع می باشد، 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 می گیرند و بدین ترتیب این سه گاز از یکدیگر جدا می گردند.
حال اکسیژن مایع توسط یک پمپ به قسمت تجزیه تبخیر کننده فرستاده می شود و از طریق تماس لوله حاوی اکسیژن مایع با گاز نیتروژن که توسط هیتر گرممی شود، مایع اکسیژن به گاز تبدیل شده و به قسمت شارژ فرستاده می شود تا سیلندرها از گاز اکسیژن شارژ گردند و به مراکز مورد مصرف ارسال گردند.
الف) فیلتر گرد و غبار (گردگیر)
هوا دارای ناخالصی هایی می باشد که یکی از این ناخالصی ها، گرد و غبار می باشد. ناخالصی های هوا از این نوع و کلاً ذرات معلق به قطر تقریبی 15/0 میلی متر در هر مترمکعب هوا از یک گرم بیشتر باشد، در صورت وجود این گونه ناخالصی ها اختلال در کار کمپرسورها، دستگاه انبساط و حتی تقطیر ایجاد می گردد.
لذا در مرحله مکش این ذرات با عمل فیلتر کردن از هوای گازی شکل جدا می گردند. برای فیلتر کردن هوا از Network thread با حلقه های راشک استفاده می گردد. هنگام عبور گرد و غبار و ذرات معلق از این فیلترها، ناخالصی های روی قشر روغنی روی فیلتر می چسبد، البته اگر درصد گرد و غبار زیاد باشد، به طریقه گریز از مرکز و استفاده از نیروی اینرسی می توان عمل جداسازی را انجام داد.
وقتی هوا وارد این فیلتر می شود، پودرهای همراه هوا بوسیله فیلتر گرفته شده و هوای تمیز از آن خارج می شود. 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 می دهند.
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 می شود. همچنین مسول خنک نگاه داشتن مایع فریونی است که از مخزن فریون خارج و به قسمت های مختلف می روند. 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 می شود.
عملی که در این کولر انجام می شود، به ایت شرح است که فریون مایع داخل لوله مسی بزرگتر حرارت فریون مایع داخل لوله مسی کوچکتر را جذب می کند. این عمل انتقال حرارت باعث گرم شدن فریون داخل لوله بزرگتر می گردد و آن را تبدیل به گاز می نماید. این گاز که ضمناً خنک نیز می باشد، به قسمت متعادل کننده کمپرسور فریون وارد می شود. فریون مایع داخل لوله مسی کوچکتر پس از انتقال حرارت باز هم خنک تر شده و پس از عبور از شیر حرارتی به قسمت تعویض کننده گرما می رود.
فریون
فریون مایع خنک کننده ای است که به خاطر نقطه جوش پایین خود، قدرت جذب و انتقال گرما را دارا می باشد. فریون مایع حرارت را از اجسام دیگر جذب و آن جسم را خنک می نماید و خود تبدیل به گاز می شود. سپس به همان گونه نیز سرما را دریافت و مجدداً تبدیل به مایع می شود. این عمل با کمپرس کردن و بعد خنک کردن گاز فریون انجام می گردد.
د) مواد شیمیایی تصفیه شده
سیستم تصفیه: برای CO2 هوا از محل سرد سوزآور استفاده می شود.
سیستم خشک کننده: برای جذب بخار آب موجود در هوا قرص هایی به نام Discat alumina مورد استفاده قرار می گیرد، ولی ماده شیمیایی دیگری بجای دو ماده شیمیایی بالا بکار می رود.
قرص هایی به نام M.S که به تنهایی هم بخار آب و هم CO2 را جذب نماید. سیلندرهای تصفیه کننده از این قرص ها پر شده است و هر 5000 ساعت یک بار این قرص ها را بایسی عوض نمود.
طرز خشک کردن سیستم
قرص های داخل هر سیلندر پس از 10 ساعت کار کاملاً مرطوب شده و بایستی خشک و برای استفاده بعدی آماده شود. برای این کار از گاز نیتروژن استفاده می کنیم. یکی از موادی که نقش M.S را ایفا می نماید، زئولیت ها می باشند.
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 می باشد و یا یک رزین تبادل کننده یونی مصنوعی است از هر دو دسته زئولیت های طبیعی و مصنوعی در حد وسیعی به منظور برطرف کردن سختی آب استفاده می شود. برای برطرف کردن سختی آب از ترکیبات سدیم یا پتاسیم زئولیت استفاده می گردد و این از آنجا ناشی می شود که تبادل کننده کاتیونی سدیم این نوع از زئولیت با کلسیم و یا منیزیم آب سخت مبادله می گردد. زئولیت های 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 می باشد. زئولیت ها در حقیقت مواد متخلخلی می باشند که هنگامی که در معرض گاز یا مایع قرار می گیرند، جذب از خود نشان می دهند. ماکزیمم میزان ذراتی که می توانند توسط M.S در یک محیط استاتیک جذب گردند، ظرفیت تعادلی می گویند که تابع عوامل زیر است:
1. حرارت؛
2. غلظت ماده جذب شده (فشار جزئی در فاز کولر)؛
3. نوع M.S؛
4. 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 می تواند باعث ایجاد تنش در انسان گردد. پس به طور کلی اثرات درمانی اکسیژن در اشکال دارویی به شرح زیر می باشد:
1. اکسیژن از طریق استنشاق به منظور تصحیح کمی اکسیژن خون در بیماری هایی که موجب کاهش تهویه ریه ها می شوند (از قبیل تشدید التهاب مزمن نایژه ها) مصرف می شود.
2. اکسیژن در نارسایی گردش خون ناشی از بیماری هایی از قبیل انفارکتوس میوکارد یا پس از ایست قلبی مورد استفاده قرار می گیرد.
3. به عنوان رقیق کننده برای داروها بیهوشی فرار که به شکل گاز هستند، مصرف می شود.
4. برای افزایش کارایی پرتودرمانی در درمان بیماری های بدخیم و به صورت داروی کمکی، درمان عفونت های شدید بی هوازی بکار می رود.
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 آسان تر نمود. این نارسایی می تواند حاصل عدم کارایی ریه، جراحت ها، انسداد مجاری تنفسی و غیره باشد.
اکسیژن دهی
برای این منظور دستگاه های مختلفی وجود دارد. برخی از این دستگاه ها قادرند در هنگام دم و برخی از این دستگاه ها قادرند در هنگام بازدم و برخی هم در بازدم اکسیژن را با فشار بیشتر از جو ارائه کنند. این عمل شاره را از ریه ها به سمت انتهای سیاهرگی مویرگ های ریوی رانده و باعث افزایش جذب اکسیژن می گردد.
از جمله این وسایل می توان به ماسک های 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 می کنند. جهت دستیابی به این امر، اکسیژن از مخزن کوچکی عبور داده می شود.
سرپوش اکسیژن
دو نوع ماسک صورت وجود دارد. یک نوع به نام اورونازال که بینی و دهان را پوشش می دهد و دیگری ماسک بینی است که تنها بینی را می پوشاند. این ماسک ها به دو لوله یکی برای خروج هوای بازدمی و یکی برای ورود هوای در مواقع ضروری متصل می باشند. غلظت اکسیژن در صورتی که اکسیژن 99درصد استفاده شد، به 80-40درصد تقلیل می یابد. میزان فلو در این حالت بین 8-5 لیتر بر دقیقه می باشد.
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 می شود. در این موارد اکسیژن با غلظا 50-30درصد در اختیار بیمه قرار می گیرد و میزان فلوی اکسیژن در بینی 3 الی 10 لیتر بر دقیقه می باشد.
چادر اکسیژن
یکی از روش های متداول اکسیژن درمانی، چادر اکسیژن است. مزیت چادر حرکت بیمار است. در این روش اکسیژن با فشاری معادل جو ارسال می گردد و فلوی آن بسته به نظر پزشک فرق می کند، ولی معمولاً در نیم ساعت اول به اندازه 15 لیتر بر دقیقه است و پس از آن آهنگ شارشی به 12-8 لیتر بر دقیقه کاهش می یابد. از عدم مزایای دیگر، نشت بسیار زیاد اکسیژن از کناره های باز چادر و یا باز و بسته شدن چادر جهت مراقبت های پرستاری می باشد. با این وجود اگر چادر خوب در زیر تشک بیمار ثابت شده باشد، غلظت به میزان 60-40درصد 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) باید99درصد باشد. تا حال ملاحظه شد که میزان غلظت اکسیژنی که از طریق مختلف اکسیژن درمانی در اختیار بیمار قرار می گیرد، با فرض در دسترس بودن اکسیژن 99درصد به 80-40درصد تقلیل می یابد. به عبارتی به طور میانگین میزان غلظت به دلیل نشت های ناخواسته به میزان 40درصد به هدر می رود. در نتیجه بهتر است غلظت هتی اولیه کمتر از 99درصد مصرف نشود.
از لحاظ درمانی در برخی موارد خاص می توان اکسیژن 100درصد را در اختیار بیمار قرار داد. وسایلی که قادرند اکسیژن 100درصد به بیماری برسانند، از دو طریق این کار را انجام می دهند. اولاً از به هدر رفتن اکسیژن از کناره های ماسک جلوگیری کرده و ثانیاً همراه با ارائه اکسیژنی با حداقل ناخالصی (99درصد خلوص) توسط فیلتری ناخالصی های ناخواسته را حذف می کند. این روش برای هر کسی مناسب نیست. در بیمارانی که نارسایی ریوی دارند، وجود CO2 محرک تنفسی می باشد و تنفس اکسیژن 100درصد این محرک را از بین برده و باعث خفگی بیمار می شود. 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 می گرد که البته در مصارف درمانی، چون گاز با فشار اتمسفر اعمال می شود، امکان بروز این مساله وجود ندارد. از نظر کاهش غلظت، اکسیژن در غلظت های کمتر از 6-4درصد باعث بی حالی و پس از 4 دقیقه باعث ایجاد حالت کما می شود.
دستگاه اندازه گیری خلوص اکسیژن
دستگاه اندازه گیری خلوص اکسیژن مهمترین نوع مدل اندازه گیری در فشار ثابت می باشد و بر اساس کاهش حجم می باشد. تمام اندازه گیری ها در حرارت و فشار ثابت انجام می گیرد. در این روش اندازه گیری خلوص اکسیژن بر اساس جذب اکسیژن در محلول آمونیاکی مس می باشد. این روش می تواند برای غلظت اکسیژن از 2/0 تا 100درصد باشد. سادگی طراحی وسیله و تکنیک بکار رفته، باعث اندازه گیری موفقیت آمیز گردیده است. این وسیله انحراف استانداردی در حدود 2/0درصد دارد، در جایی که صحت ببشتری مورد احتیاج باشد، از دستگاه هالدان (Haldan) استفاده می گردد.
در این روش اکسیژن بطور شیمیایی با مس ترکیب می گرد و تشکیل یک پوشش اکسید به رنگ قرمز تیره را می دهد. این پوشش هنگامی که پی پت تکان داده می شود یا کج می گردد، حل می شود. بنابراین سیم های مسی با محلول شسته می شود. بطری نشانه بالا برده می شود تا اینکه مایع در بطری و بورت در یک سطح همتراز باشند و اکسیژن محتوی به طور مستقیم (از سطح محدب یا مقعر) خوانده می شود (فرمول های 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 می دهد. بنابراین سه یا چهار آنالیز اول خلوص پایین را به ما می دهد. به هرحال، رنگ محلول در اثر استفاده بیشتر به آبی تیره پیدا می کند. هنگامی که مقدار مس بطور قابل توجهی کاهش پیدا کند، باید جایگزین گردد. برای شستن پی پت می توان از اسید هیدروکلریک رقیق استفاده کرد و دوباره با محلول پر نمایید. درستی و صحت اندازه گیری اکسیژن نه فقط به وسایل بکار رفته بستگی دارد، بلکه به تکنیک آنالیز نیز بستگی دارد.
فرمول های 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 3240 میزان درجه خلوص گاز اکسیژن و همچنین میزان ناخالصی های گازهای CO, CO2 را کنترل نماید. بر اساس این استاندارد، میزان خلوص گاز اکسیژن طبی نباید کمتر از 99درصد 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.
ویژگی ها و روش های آزمون گاز اکسیژن طبی
ویژگی ها
خلوص: اکسیژن محتوی نباید کمتر از 99درصد حجمی باشد.
بو: نمونه نباید بوی محسوسی داشته باشد.
کربن دی اکساید: کربن دی اکسید محتوی نباید بیش از 5 قسمت در میلیون حجمی () باشد.
کربن مونواکساید: کربن مونواکساید محتوی نباید بیش از 5 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.
روش های آزمون
* قبل از انجام آزمون ها، سیلندرهای مورد آزمایش باید به مدت حداقل 6 ساعت در دمای محیط آزمایش قرار داده شود.
* در کلیه آزمایش ها جریان گاز باید به میزان 4 لیتر در ساعت تنظیم شود.
* انجام آزمایش ها یا محاسبه نتایج باید بر مبنای فشار 76 میلی متر جیوه و در دمای 20 درجه سلسیوس باشد.
* برای انجام آزمون های کربن دی اکساید، مواد اکسید کننده و درجه اسیدی و قلیایی از استوانه شیشه ای ته صاف در بسته با ابعادی که 50 میلی لیتر مایع در آن تا ارتفاع 14-12سانتیمتر می رسد، استفاده شود. این استوانه از یک سو به طرف لوله دریافت کننده با قطر داخلی یک میلی متر و ارتفاع 2 میلی متر از ته استوانه متصل بوده و از سوی دیگر به یک لوله خروجی متصل می شود.
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.
اندازه گیری خلوص گاز اکسیژن
1. نمونه برداری:
نمونه ها باید مستقیماً از سیلندر اکسیژن برداشت شود. ضمناً تمام لوله های رابط و شیرها از قبل نمونه برداری، باید به کمک اکسیژن از مواد خارجی عاری نمود.
2. 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 نمونه برداری ها را در ساعت افزایش دهید.
3. روش اندازه گیری:
اساس کار مقدار اکسیژن محتوی به کمک اندازه گیری حجم نمونه قبل و بعد از جذب اکسیژن بوسیله مس در حضور محلول آمونیاکی کلروآمونیوم می گردد. در ضمن تغییرات نتایج حاصل از تکرار نمودن آزمون، کمتر از 05/0 درصد نخواهد بود.
4. وسایل مورد نیاز:
دستگاه اندازه گیری مطابق شکل 1 بوده و شامل قسمت های زیر می باشد:
مخزن A؛
مخزن B با مشخصات شکل 2 مجهز به شیر سه راهه T1؛
مخزن C محتوی سیم مسی با ویژگی های داده شده در شکل 3؛
مخزن D؛
لوله ورودی گاز E با شیر سه راهه T2؛
مخزن F محتوی ستونی از آب به ارتفاع 50 میلیمتر؛
لوله شیشه ای H با قطر خارجی 6 میلیمتر و به طول 260 میلیمتر.
شکل شماره 1: دستگاه اندازه گیری اکسیژن محتوی
شکل 2: درجه بندی بورت برای تعیین مقدار اکسیژن محتوی
تعیین وضع موجود از لحاظ سیستم ایمنی و آتش نشانی
1. درون اتاق گاز از هیچ وسیله برقی که ایجاد جرقه کنند، استفاده نگردد.
2. باید محل نصب سیلندرهای گاز بیهوشی و اکسیژن با فاصله بوده و به هیچ عنوان کنار هم قرار نگیرند.
3. به هیچ عنوان نباید در اتاق گاز روغن کاری انجام داد.
4. باید تجهیزات اعلام نشت گاز مناسب در اتاق وجود داشته باشد.
5. سیستم روشنایی اتاق گاز باید دارای حفاظ کامل ایمنی باشد.
6. کلید و پریزهای برق نباید در اتاق گاز نصب شده باشد.
7. سیستم سیم کشی برق به صورت کابلی و در داخل لوله های آهنی عبور کند.
8. سیلندرهایی که جهت استفاده به کانکتور وصل می شود، باید حتماً به وسیله زنجیرهای مناسبی در ناحیه کمر آنها قرار گیرد، نصب گردد.
9. جنس لوله کشی های گاز باید از جنس مس باشد.
10. لوله کشی داخل ساختمان باید به طریق توکار و با حفاظ کامل ایمنی و اعلام نشت گاز باشد.
11. حتماً باید در مسیر لوله کشی والو قطع کن وجود داشته باشد.
12. اتصالات لوله باید به طریق جوشی باشد.
13. یک جعبه F در کنار درب خروجی اتاق گاز وجود داشته باشد.
14. کپسول های آتش نشانی از انواع مختلف جهت اطفاء حریق احتمالی در محل وجود داشته باشد.
15. وسایل اعلام حریق از نوع دکتور دودی، حرارتی یا گازی در محل وجود داشته باشد.
وضع موجود از لحاظ سیستم سرویس دهی و نگهداری و تجهیزات
1. ماشین های مخصوص جهت حمل سیلندرها تا اتاق گاز در محل وجود داشته باشد.
2. دفتری مخصوص ثبت گزارشات وجود داشته باشد و حتماً ساعات تحویل دادن کپسول ها در آن قید شود.
3. محل استقرار سیلندرهای ذخیره ای به دور از نور مستقیم خورشید باشد.
4. به تاریخ تولید و ساخت سیلندرها که در روی بدنه حک شده، توجه گردد.
5. کپسول ها مطابق با استاندارد رنگ آمیزی شده باشند.
6. سیلندرهای حتماً مخصوص گازهای طبی باشند.
7. همواره شیر سیلندرها کنترل شوند تا سالم باشند.
8. مهره ماسوره دستگاه کانکتور باید برنجی باشد.
9. آچار و ابزار مناسب جهت اتصال به کانکتور وجود داشته باشد.
10. به هیچ عنوان بر روی مهره ماسوره کانکتور ضربه نزنید.
میزان آگاهی کارکنان
1. آموزش های لازم در خصوص اتاق گاز و کپسول ها باید قبل از استخدام به پرسنل مسوول این کپسول ها داده شود.
2. آموزش های لازم در خصوص اطفاء حریق و انفجار به این افراد داده شود.
3. در محیط کار از وسایل ایمنی شامل لباس کار، کفش ایمین، دستکش و ماسک تنفسی برای سیلندر N2O استفاده شود.
4. طریقه صحیح حمل و نقل بار و جابجایی کپسول ها آموزش داده شود.
5. تلفن و یا باتون (دکمه اعلام خطر به آژیر متصل است) در محل اتاق گاز وجود داشته باشد.
مقررات ایمنی در رابطه با کپسول ها
1. استفاده از کپسول های گاز بدون شیر تقلیل و تنظیم فشار اکیداً ممنوع می باشد.
2. همیشه هر کپسول گاز را بایستی پر فرض شود و طبق مقررات ایمنی عمل نمود.
3. کپسول های گاز را باید از زنگ زدگی حفاظت نمود.
4. کلیه کپسول ها (پر یا خالی) را باید به طور عمودی و در حالی که به نحوی مطمئن و ایمن در مخل مهار شده باشد، نگهداری نموده و مورد استفاده قرار داد.
5. کلیه کپسول ها در موقع حمل و نقل و همچنین مادامی که در انبار گذاشته شده اند، بایستی مجهز به سرپوش یا کلاهک ایمنی باشند
6. پس از خالی شدن کپسول های گاز بایستی شیر آنها کاملاً بسته شود، در غیراینصورت در اثر افزایش درجه حرارت امکان نشت مقداری از باقیمانده داخل کپسول به بیرون وجود دارد.
7. جهت آزمایش نشتی گاز از محل شیر کپسول ها تنها از محلول آب و صابون استفاده شود. بکار بردن هرگونه شعله برای نشت یابی اکیداً ممنوع می باشد.
8. نگهداری و استفاده از کپسول هایی که دارای نشتی می باشند، اکیداً ممنوع است.
9. کپسول های گاز را نباید در مسر تردد افراد، پله کان ها و یا محوطه هایی که به طور معمول مورد استفاده برای عبور و مرور قرار می گیرند، گذاشت.
10. تحت هیچ شرایطی نباید کپسول های گاز را (پر یا خالی) بر روی زمین انداخت.
11. در صورت مشاهده و یا احساس نشتی هرگونه نشتی از کپسول های گاز، بایستی سریعاً شیر آن را بسته و ضمن اطلاع به سرپرست مربوطه جهت انتقال آن به محیط مناسب اقدام گردد.
12. کپسول های گاز را باید از تابش آفتاب و ریزش برف و باران محافظت نمود، لذا اینگونه کپسول ها باید در فضای آزادی که دارای کف و سایبان مناسب بوده و از هر طرف عمل تهویه طبیعی انجام گیرد، انبار نمود.
13. کپسول های گاز را باید از تابش آفتاب و ریزش برف و باران محافظت نمود، لذا اینگونه کپسول ها باید در فضای آزادی که دارای کف و سایبان مناسب بوده و از هر طرف عمل تهویه طبیعی انجام گیرد، انبار نمود.
14. استعمال دخانیات، ایجاد جرقه و یا تولید شعله در محل های نگهداری کپسول های گاز اکیداً ممنوع می باشد.
15. از انبار نمودن کپسول های اکسیژن در مجاورت کپسول های گاز استیلن یا گاز مایع و یا سایر مایعات قابل اشتعال دیگر باید جداً خودداری نمود (حداقل فاصله بین کپسول های اکسیژن و اینگونه کپسول ها 10 متر می باشد).
16. کپسول های گاز را نباید در کنار کوره ها، بخاری ها، اجسام گرمازا، تابش مستقیم اشعه آفتاب و یا مکان هایی که خطر آتش سوزی وجود دارد، انبار کرد و فاصله کپسول ها از منابع ایجاد گرما بایستی به اندازه ای باشد که میزان فشار ایجاد شده در کپسول در اثر گرما تجاوز نکند.
17. ساختمان انبارهای ذخیره کپسول های گاز بایستی مقاوم در مقابل آتش سوزی باشد.
18. کلیه قسمت های فلزی و اسکلت فلزی انبارهای نگهداری کپسول ها گا بایستی دارای اتصال زمین (سیستم ارت) باشند.
19. در انبارهای کپسول های گاز بایستی به تعداد لازم و کافی کپسول های اطفای حریق مناسب وجود داشته باشد.
20. کپسول های پر و خالی را باید در محل هایی که با تابلو مشخص شده، جدا از هم نگهداشت.
21. در موقع جابجا کردن، بارگیری، تخلیه و حمل و نقل کلیه کپسول ها بایستی نهایت دقت را به عمل آید از انداختن و یا افتادن آنها خودداری گردد.
22. برای جابجایی کپسول ها در محیط کار باید حتی الامکان از گاری های مخصوص که بتوان کپسول ها را بر روی آنها مهار کرد، استفاده شود.
23. حمل و نقل کپسول ها با وسیله نقلیه باید به نحوی باشد تا از جابجا شدن کپسول ها و برخورد آنها با یکدیگر در حین حرکت جلوگیری شود.
24. کف و بدنه وسیله نقلیه حمل کپسول های گاز باید عاری از هرگونه مواد قابل اشتعال باشد.
25. نشستن و یا ایستادن افراد در کنار کپسول ها گاز در موقع حمل و نقل آنها بوسیله خودرو ممنوع می باشد.
26. حمل کپسول ها در ساختمان ها به طبقات بالا و بوسیله آسانسور انجام گیرد و در ساختمان هایی که فاقد آسانسور می باشند، به وسیله جراثقال و با استفاده از سبدهای مخصوص انجام گیرد.
27. کلاهک ایمنی روی کپسول های گاز را باید قبل از جابجا نمودن و حرکت دادن محکم نمود.
28. دست، دستکش و لباس کار افرادی که کپسول های گاز را جابجا می کنند، نبایستی به مواد روغنی و چرب آغشته باشد.
29. تماس اکسیژن با مواد روغنی در شرایطی می تواند خطرناک باشد، لذا کپسول های اکسیژن را باید دور از مواد روغنی نگاه داشت و هرگز نباید بدنه و یا اتصالات آنها را با گریس و سایر مواد روغنی دیگر آلوده ساخت.
30. در موقع کار با مواد ضدعفونی و استعمال الکل در زیر چادر اکسیژن بایستی قبلاً شیر کپسول اکسیژن بسته و بیمار از زیر چادر اکسیژن خارج گردد.
31. جهت حصول اطمینان از سالم بودن کپسول های گاز بایستی طبق مقررات بازرسی فنی در فواصل زمانی معین کپسول ها بازرسی و کنترل گردند.
32. در صورت آسیب دیدگی یا برآمدگی واضح و قابل رویات بودن در بدنه کپسول از بکار بردن کپسول خودداری گردد.
33. هرگونه تغییر و دستکاری در کپسول های گاز از نظر رنگ، فشار، علایم و نقوش روی بدنه و نوع گاز بدون کسب مجوز اکیداً ممنوع است.