jak se získává heliový plyn?
heliový plyn je ve vesmíru hojný-je vedlejším produktem fúzních reakcí vyskytujících se uvnitř hvězd. Nicméně, heliový plyn, který můžeme najít na zemi, který je pak uložen v nádržích na heliový plyn pro použití v mnoha kritických aplikacích, je omezen. Tento typ heliového plynu, označovaný jako helum-4, je produkován přirozeně pod zemí radioaktivním rozkladem a rozpadem určitých prvků, jako je uran a thorium. Výsledkem této reakce jsou alfa-částice obsahující dva neutrony a protony., Tyto malé fragmenty pak sbírají elektrony ze svého okolí a tvoří hélium, které se později dostává přes kůru země a až do vesmíru.
Naštěstí pro nás, některé z helium-4 dostane zabřednout a mísí se zemní plyn nachází pod vrstvami pod zemským povrchem. Helium-4 se pak extrahuje ze země pomocí vrtaných vrtů, aby se uvolnilo. Množství heliového plynu, které lze nalézt v zemním plynu, se pohybuje od téměř zanedbatelného do 4% jeho objemu., Zemní plyn obsahující helium-4 pak prochází procesem kryogenní destilace, aby se získaly částice helia. Po oddělení od zemního plynu, helium-4 prochází jiným procesem rafinace, po které je přivedl do 99.99+% čistota pro prodej na trhu.
Helium plynu a dodavatelského řetězce
globální poptávka po héliu i nadále zvyšovat, což způsobuje velké znepokojení nad omezeným zdrojem helium plynu, čímž dodavatelského řetězce křehké., Problém s extrakci helia je, že není mnoho zemního plynu mají vysoké koncentrace helia a extrakci helia z takového pole by bylo příliš nákladné pro malé míře zemního plynu získat. Podle Gas World je 75% globálního hélia spotřebovaného po celém světě z velké části omezeno na tři místa: Ras Laffan Industrial City v Kataru, ExxonMobil ve Wyomingu a National Helium Reserve v Texasu.,
Jako další možnost pro získávání helia uprostřed děsí přes jeho nedostatek, někteří vědci navrhli výrobu helia prostřednictvím zkapalněný vzduch, ale na náklady za výrobu pro helium vyrábí, což by nebylo možné, jako množství helium obsažené ve vzduchu je příliš nízká.
alternativy heliového plynu pro plynovou chromatografii
tak proč je helium tak cenné? Je to všechno až na velmi jedinečné vlastnosti heliového plynu, díky nimž je plyn tak vzácný pro různé aplikace v různých průmyslových odvětvích., Vzhledem k nejistotě ohledně budoucí dodávky heliového plynu a nevyhnutelné inflaci souvisejících nákladů se však mnoho průmyslových odvětví uchyluje k jiným zdrojům pro své aplikace.
plynová chromatografie je jednou z takových aplikací využívajících jiné plyny jako nosný plyn místo helia. Přestože výběr nosného plynu závisí na obsahu vzorku, vodíkový plyn je jedním z hlavních uchazečů jako náhrada hélia. S velmi nízkou viskozitou může vodíkový plyn poskytovat nejvyšší rychlost pohyblivosti všech nosných plynů, což zkracuje dobu analýzy vzorků.,
výhody úspor nákladů jsou také dalším faktorem, který je třeba vzít v úvahu při volbě alternativy nosného plynu. Vodíkový plyn, na rozdíl od helia, může být vyráběn na místě elektrolýzou destilované vody pomocí vodíkový generátor, poskytující čistoty potřebné pro efektivní analýzu., Jako protiklad k ukládání helium nebo vodík plyn v lahvích, vodík může být přístupné na požádání s generátor vodíku, zajistit, že vodíkový plyn vzniklý odpovídá množství potřebné pro aplikaci a bez přebytečného plynu musí být objednána předem.
bezpečnost vodíkového plynu je často problémem pro vědce, kteří hledají alternativu nosného plynu. Tlakové plynové lahve-pro vodík i helium – mohou představovat bezpečnostní hrozbu kvůli vysokému objemu plynu uloženého v nádrži na vodík nebo helium., Tyto obavy jsou však zmírněny nízkým objemem uloženého plynu a robustní bezpečnostní technologií vodíkových generátorů na místě. V současné době jsou vlastní vodíkové generátory vybaveny bezpečnostními detektory, které zajišťují vypnutí systému v případě úniku a snížení rizik na minimum.
s rostoucími obavami z nedostatku zdrojů pro těžbu heliového plynu a cenovkou, která má vzrůst, se laboratoře uchylují k dalším možnostem výběru nosného plynu., Generátory vodíku jsou často nejlepší volbou pro plynovou chromatografii a nabízejí spolehlivý a bezpečný průtok plynu.
také by vás mohlo zajímat:
Helium – jaké jsou aktuální náklady na laboratoře?
University research labs se snaží vyrovnat se s rostoucími cenami hélia
Převod GC Nosného Plynu z Helia na Vodík: Krok Za krokem průvodce,
Helium Nedostatek
Laboratoř Ceny Plynu Bulletin prosinec 2018