Hoe wordt heliumgas verkregen?
heliumgas is overvloedig aanwezig in de ruimte – Het is een bijproduct van fusiereacties die voorkomen in sterren. Het heliumgas dat we op aarde kunnen vinden, dat vervolgens wordt opgeslagen in heliumgastanks voor gebruik in veel kritische toepassingen, is echter beperkt. Dit type heliumgas, helum-4 genoemd, wordt op natuurlijke wijze onder de grond geproduceerd door de radioactieve afbraak en het verval van bepaalde elementen zoals uranium en thorium. Het resultaat van deze reactie zijn alfa-deeltjes die twee neutronen en protonen bevatten., Deze kleine fragmenten verzamelen dan elektronen uit hun omgeving en vormen helium, dat zich later een weg omhoog baant door de aardkorst en helemaal naar de ruimte.
gelukkig voor ons, wordt een deel van helium-4 ingesloten en mengt zich met het aardgas onder lagen onder het aardoppervlak. Helium-4 wordt vervolgens gewonnen uit de grond met putten geboord om het vrij te geven. De hoeveelheid heliumgas in het aardgas varieert van bijna verwaarloosbaar tot 4% in volume., Het aardgas dat helium-4 bevat ondergaat dan een proces van cryogene destillatie om de heliumdeeltjes te verkrijgen. Eenmaal gescheiden van aardgas, helium-4 gaat door een ander proces van raffinage waarna het wordt gebracht tot 99,99 + % zuiverheid voor verkoop op de markt.
Heliumgasreserves en toeleveringsketen
de wereldwijde vraag naar helium blijft toenemen, wat tot grote bezorgdheid leidt over de eindige hulpbron van heliumgas, waardoor de toeleveringsketen kwetsbaar wordt., Het probleem met de winning van heliumgas is dat niet veel aardgasvelden hoge concentraties heliumgas hebben en dat de winning van helium uit dergelijke velden te duur zou zijn voor de magere gasniveaus. Volgens Gas World is 75% van het wereldwijde heliumgebruik grotendeels beperkt tot drie locaties: Ras Laffan Industrial City in Qatar, ExxonMobil in Wyoming en het National Helium Reserve in Texas.,
als een andere optie voor het betrekken van helium te midden van angst vanwege de schaarste, hebben sommige onderzoekers voorgesteld helium te produceren via vloeibare lucht, maar de kosten achter de productie van het geproduceerde helium zouden niet haalbaar zijn, omdat de hoeveelheid helium in de lucht te laag is.
heliumgasalternatieven voor gaschromatografie
dus waarom is helium zo waardevol? Het komt allemaal door de zeer unieke kenmerken van heliumgas dat het gas zo kostbaar maakt voor een verscheidenheid aan toepassingen in verschillende industrieën., Vanwege de onzekerheid over de toekomstige levering van heliumgas en de onvermijdelijke inflatie van de kosten die daarmee gepaard gaan, maken veel industrieën echter gebruik van andere bronnen voor hun toepassingen.gaschromatografie is een van dergelijke toepassingen waarbij andere gassen worden gebruikt als draaggas in plaats van helium. Hoewel de keuze van draaggas afhankelijk is van de inhoud van het monster, is waterstofgas een van de belangrijkste kanshebbers als vervanging van helium. Met een zeer lage viscositeit kan waterstofgas de hoogste mobiliteitssnelheid van alle draaggassen bieden, waardoor de tijd voor monsteranalyse wordt verkort.,
voordelen van kostenbesparingen zijn ook een andere factor waarmee rekening moet worden gehouden wanneer wordt gekozen voor een alternatief voor draaggas. Waterstofgas kan, in tegenstelling tot helium, ter plaatse worden geproduceerd door elektrolyse van gedeïoniseerd water met behulp van een waterstofgenerator, die de zuiverheid biedt die nodig is voor een efficiënte analyse., In tegenstelling tot de opslag van helium-of waterstofgas in cilinders, is waterstof op aanvraag toegankelijk met een waterstofgenerator, zodat het opgewekte waterstofgas overeenkomt met de hoeveelheid die nodig is voor de toepassing en er geen overtollig gas vooraf hoeft te worden besteld.
de veiligheid van waterstofgas is vaak een punt van zorg voor onderzoekers die op zoek zijn naar een alternatief voor draaggas. Gasflessen onder druk-voor zowel waterstof als helium-kunnen een veiligheidsrisico vormen door het grote volume gas dat in een waterstof-of heliumgastank wordt opgeslagen., Deze bezorgdheid wordt echter verzacht door het geringe volume gas dat wordt opgeslagen en de robuuste veiligheidstechnologie van ter plaatse geproduceerde waterstofgeneratoren. Tegenwoordig zijn in-house waterstofgeneratoren uitgerust met veiligheidsdetectoren die ervoor zorgen dat het systeem wordt uitgeschakeld in geval van een lek en de risico ‘ s tot het absolute minimum worden beperkt.
met toenemende bezorgdheid over de schaarste aan hulpbronnen voor de winning van heliumgas en een prijskaartje dat zal stijgen, nemen laboratoria hun toevlucht tot andere opties voor hun keuze van draaggas., Waterstofgeneratoren zijn vaak de beste keuze voor gaschromatografie en bieden een betrouwbare en veilige gasstroom.
u bent wellicht ook geïnteresseerd in:
Helium – wat zijn de huidige kosten voor laboratoria?
Universitaire onderzoekslaboratoria worstelen met stijgende heliumprijzen
converteren van uw GC-dragergas van Helium naar waterstof: een stapsgewijze handleiding
Heliumtekort
Lab gasprijs Bulletin December 2018