hvordan opnås heliumgas?
heliumgas er rigeligt i rummet – det er et biprodukt af fusionsreaktioner, der forekommer inde i stjerner. Imidlertid er heliumgassen, vi kan finde på jorden, som derefter opbevares i heliumgastanke til brug i mange kritiske applikationer, begrænset. Denne type heliumgas, benævnt helum-4, produceres naturligt under jorden gennem den radioaktive nedbrydning og henfald af visse elementer, såsom uran og thorium. Resultatet af denne reaktion er alfa-partikler indeholdende to neutroner og protoner., Disse små fragmenter samler derefter elektroner fra deres omgivelser og danner helium, som senere går op gennem jordskorpen og helt op til rummet.
heldigvis for os bliver noget af helium-4 fanget og blandes med den naturgas, der findes under lag under jordens overflade. Helium-4 ekstraheres derefter fra jorden med brønde boret for at frigive det. Mængden af heliumgas, der kan findes i naturgassen, varierer fra næsten ubetydelig til 4% af dens volumen., Naturgassen indeholdende helium-4 gennemgår derefter en proces med kryogen destillation for at opnå heliumpartiklerne. Når den er adskilt fra naturgas, gennemgår helium-4 en anden raffineringsproces, hvorefter den bringes til 99.99+% renhed til markedssalg.
Heliumgasreserver og forsyningskæde
den globale efterspørgsel efter helium fortsætter med at stige, hvilket skaber stor bekymring over den endelige ressource af heliumgas og derved gør forsyningskæden skrøbelig., Problemet med udvinding af heliumgas er, at ikke mange naturgasfelter har høje koncentrationer af heliumgas, og at udvinde helium fra sådanne felter ville være for dyrt for de beskedne gasniveauer, der opnås. Ifølge Gas Verden, 75% af den globale helium forbrugt på globalt plan er stort set begrænset til tre steder: Ras Laffan Industrial City i Qatar, ExxonMobil i Wyoming og de Nationale Helium Reserve i Texas.,
Som en anden mulighed for sourcing helium midt skræmmer over sin knaphed, nogle forskere har foreslået, producerer helium gennem flydende atmosfærisk luft, men bekostning bag produktionen, til helium fremstillet ville ikke være muligt, da mængden af helium, der er indeholdt i luften er for lav.
Heliumgasalternativer til gaskromatografi
så hvorfor er helium så værdifuldt? Det hele er ned til de meget unikke egenskaber ved heliumgas, der gør gassen så dyrebar for en række applikationer på tværs af brancher., På grund af usikkerheden om den fremtidige forsyning af heliumgas og den uundgåelige inflation af de involverede omkostninger tager mange industrier imidlertid andre kilder til deres applikationer.
gaskromatografi er en af sådanne anvendelser, der anvender andre gasser som bæregas i stedet for helium. Selvom valget af bæregas afhænger af indholdet af prøven, er brintgas en af de vigtigste konkurrenter som erstatning for helium. Med meget lav viskositet kan brintgas give den højeste mobilitetshastighed for alle bæregasser, hvilket reducerer tiden til prøveanalyse.,
fordele ved omkostningsbesparelser er også en anden faktor, der skal overvejes, når man vælger et bæregasalternativ. Brintgas, i modsætning til helium, kan produceres på stedet gennem elektrolyse af deioniseret vand ved hjælp af en hydrogengenerator, hvilket giver den renhed, der kræves til effektiv analyse., I modsætning til at lagre helium eller brintgas i cylindre, kan brint fås efter behov med en brintgenerator, hvilket sikrer, at den genererede brintgas svarer til den mængde, der kræves til applikationen, og at der ikke skal bestilles overskydende gas på forhånd.
sikkerheden ved brintgas er ofte en bekymring for forskere, der leder efter et alternativ til bæregas. Trykgasflasker-for både brint og helium – kan udgøre en sikkerhedstrussel på grund af den store mængde gas, der er opbevaret i en brint-eller heliumgasbeholder., Disse bekymringer mindskes imidlertid med den lave mængde gas, der opbevares, og den robuste sikkerhedsteknologi fra brintgeneratorer på stedet. I dag er interne brintgeneratorer udstyret med sikkerhedsdetektorer, der sikrer, at systemet lukkes i tilfælde af lækage, og risikoen reduceres til det absolutte minimum.
med voksende frygt for knapheden på ressourcer til udvinding af heliumgas og et prismærke, der er indstillet til at stige, tager laboratorier andre muligheder for deres valg af bæregas., Brintgeneratorer er ofte det bedste valg til gaskromatografi, der tilbyder en pålidelig og sikker gasstrøm.
Du kan også være interesseret i:
Helium – Hvad er de aktuelle omkostninger for laboratorier?
universitetsforskningslaboratorier kæmper for at klare stigende heliumpriser
konvertering af din GC-bæregas fra Helium til brint: en trinvis vejledning
Heliummangel
Lab Gas Price Bulletin December 2018