गैस निष्कासन: Difference between revisions

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'''वि[[गैस|गैसन]]''', जिसे '''गैस निष्कासन''' के रूप में भी जाना जाता है, [[तरल]] पदार्थ, विशेष रूप से जल या जलीय घोल से घुली हुई गैसों को निकालना है। तरल पदार्थों से गैसें निकालने की अनेक विधियाँ हैं।
डी[[गैस]]िंग, जिसे डीगैसीकरण के रूप में भी जाना जाता है, [[तरल]] पदार्थ, विशेष रूप से पानी या जलीय घोल से घुली हुई गैसों को निकालना है। तरल पदार्थों से गैसें निकालने की अनेक विधियाँ हैं।


विभिन्न कारणों से गैसें हटा दी जाती हैं। रसायनज्ञ [[विलायक]] से गैसें तब निकालते हैं जब वे जिन यौगिकों पर काम कर रहे होते हैं वे संभवतः वायु या ऑक्सीजन-संवेदनशील ([[वायु-मुक्त तकनीक]]) होते हैं, या जब ठोस-तरल इंटरफेस पर बुलबुले का निर्माण एक समस्या बन जाता है। जब कोई तरल पदार्थ जम जाता है तो गैस के बुलबुले का बनना भी अवांछनीय हो सकता है, जिससे पहले से डीगैसिंग की आवश्यकता होती है।
विभिन्न कारणों से गैसें हटा दी जाती हैं। रसायनज्ञ [[विलायक]] से गैसें तब निकालते हैं जब वे जिन यौगिकों पर काम कर रहे होते हैं वे संभवतः वायु या ऑक्सीजन-संवेदनशील ([[वायु-मुक्त तकनीक]]) होते हैं, या जब ठोस-तरल मिलन बिंदु पर बुलबुले का निर्माण समस्या बन जाता है। जब कोई तरल पदार्थ जम जाता है तो गैस के बुलबुले का बनना भी अवांछनीय हो सकता है, जिससे पहले से विगैसन की आवश्यकता होती है।


==दबाव में कमी==
==दाब में कमी==
गैस की [[घुलनशीलता]] हेनरी के नियम का पालन करती है, अर्थात किसी तरल में घुली गैस की मात्रा उसके [[आंशिक दबाव]] के समानुपाती होती है। इसलिए, किसी घोल को कम दबाव में रखने से घुली हुई गैस कम घुलनशील हो जाती है। कम दबाव में [[सोनिकेशन]] और सरगर्मी आमतौर पर दक्षता को बढ़ा सकती है। इस तकनीक को अक्सर वैक्यूम डिगैसिफिकेशन के रूप में जाना जाता है। विशेष निर्वात कक्ष, जिन्हें वैक्यूम [[degasser]] कहा जाता है, का उपयोग दबाव में कमी के माध्यम से सामग्री को डिगैस करने के लिए किया जाता है।
गैस की [[घुलनशीलता|विलेयता]] हेनरी के नियम का पालन करती है, अर्थात, किसी तरल में विलेय गैस की मात्रा उसके [[आंशिक दबाव]] के समानुपाती होती है। इसलिए, किसी घोल को कम दाब में रखने से घुली हुई गैस कम विलेय हो जाती है। कम दाब में [[सोनिकेशन]] और उत्तेजक साधारणतया पर दक्षता को बढ़ा सकती है। इस तकनीक को प्रायः ''निर्वात विगैसीकरण'' के रूप में जाना जाता है। विशेष निर्वात कक्ष, जिन्हें निर्वात [[degasser|विगैसक]] कहा जाता है, का उपयोग दाब में कमी के माध्यम से सामग्री को विगैसीय करने के लिए किया जाता है।


==थर्मल विनियमन==
==ऊष्मीय विनियमन==
{{See also|Deaerator}}
{{See also|विवातित्र}}
सामान्यतया, एक जलीय विलायक उच्च तापमान पर कम गैस को घोलता है, और कार्बनिक विलायक के लिए इसके विपरीत (बशर्ते कि विलेय और विलायक प्रतिक्रिया न करें)। नतीजतन, जलीय घोल को गर्म करने से घुली हुई गैस बाहर निकल सकती है, जबकि कार्बनिक घोल को ठंडा करने पर समान प्रभाव पड़ता है। थर्मल विनियमन के दौरान अल्ट्रासोनिकेशन और सरगर्मी भी प्रभावी हैं। इस विधि के लिए किसी विशेष उपकरण की आवश्यकता नहीं है और इसे संचालित करना आसान है। हालाँकि, कुछ मामलों में, विलायक और विलेय विघटित हो जाते हैं, एक दूसरे के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, या उच्च तापमान पर वाष्पित हो जाते हैं, और हटाने की दर कम प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य होती है।


==झिल्ली विगैसीकरण==
सामान्यतया, एक जलीय विलायक उच्च तापमान पर कम गैस को घोलता है, और कार्बनिक विलायक के लिए इसके विपरीत (बशर्ते कि विलेय और विलायक प्रतिक्रिया न करें) कार्य करता हैं। परिणामतः जलीय घोल को गर्म करने से घुली हुई गैस बाहर निकल सकती है, जबकि कार्बनिक घोल को ठंडा करने पर समान प्रभाव पड़ता है। ऊष्मीय विनियमन के समय अत्यधिक सोनिकेशन और उत्तेजक भी प्रभावी हैं। इस विधि के लिए किसी विशेष उपकरण की आवश्यकता नहीं है और इसे संचालित करना आसान है। यद्यपि की, कुछ स्तिथियो में, विलायक और विलेय विघटित हो जाते हैं, एक दूसरे के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, या उच्च तापमान पर वाष्पित हो जाते हैं, और हटाने की दर कम पुनरुत्पादनीय प्रस्तुत करने योग्य होती है।
गैस-तरल पृथक्करण झिल्ली गैस को गुजरने देती है लेकिन तरल को नहीं। किसी घोल को गैस-तरल पृथक्करण झिल्ली के अंदर प्रवाहित करने और बाहर निकालने से घुली हुई गैस [[कृत्रिम झिल्ली]] के माध्यम से बाहर निकल जाती है। इस विधि का लाभ यह है कि यह गैस के पुनः विघटन को रोकने में सक्षम है, इसलिए इसका उपयोग बहुत शुद्ध सॉल्वैंट्स का उत्पादन करने के लिए किया जाता है। नए अनुप्रयोग इंकजेट सिस्टम में हैं जहां स्याही में गैस बुलबुले बनाती है जो प्रिंट गुणवत्ता को खराब कर देती है, गैस को हटाने और अच्छी जेटिंग और प्रिंट गुणवत्ता बनाए रखने के लिए बुलबुले के निर्माण को रोकने के लिए प्रिंट हेड से पहले एक डीगैसिंग इकाई रखी जाती है।


उपरोक्त तीन विधियों का उपयोग सभी घुली हुई गैसों को हटाने के लिए किया जाता है। अधिक चयनात्मक निष्कासन के लिए नीचे विधियाँ दी गई हैं।
==झिल्ली गैस निष्कासन==
गैस-तरल पृथक्करण झिल्ली गैस को आर-पार जाने देती हैं लेकिन तरल को नहीं जाने देती हैं। किसी घोल को गैस-तरल पृथक्करण झिल्ली के अंदर प्रवाहित करने और बाहर निकालने से घुली हुई गैस [[कृत्रिम झिल्ली]] के माध्यम से बाहर निकल जाती है। इस विधि का लाभ यह है कि यह गैस के पुनः विघटन को रोकने में सक्षम है, इसलिए इसका उपयोग बहुत शुद्ध विलायको का उत्पादन करने के लिए किया जाता है। नए अनुप्रयोग इंकजेट प्रणाली में हैं जहां स्याही में गैस बुलबुले बनाती है जो प्रिंट गुणवत्ता को खराब कर देती है, गैस को हटाने और अच्छी जेटिंग और प्रिंट गुणवत्ता बनाए रखने के लिए बुलबुले के निर्माण को रोकने के लिए प्रिंट हेड से पहले एक विगैसन इकाई रखी जाती है।


==अल्ट्रासोनिक डीगैसिंग==
उपरोक्त तीन विधियों का उपयोग ''सभी''  घुली हुई गैसों को हटाने के लिए किया जाता है। अधिक चयनात्मक निष्कासन के लिए नीचे विधियाँ दी गई हैं।
अल्ट्रासोनिक तरल प्रोसेसर विभिन्न तरल पदार्थों से घुली हुई गैसों और/या फंसे हुए गैस के बुलबुले को हटाने के लिए आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली विधि है। इस विधि का लाभ यह है कि अल्ट्रासोनिक डीगैसिंग को निरंतर-प्रवाह मोड में किया जा सकता है, जो इसे व्यावसायिक पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त बनाता है।<ref>Degassing of Liquids: https://www.sonomechanics.com/liquid-degassing-deaeration/</ref><ref>{{Cite web|url=https://data.epo.org/publication-server/document?iDocId=6703759&iFormat=0|title = European publication server}}</ref><ref>{{Cite web|url=https://uspto.report/patent/grant/10,953,349|title = Degassing electrorheological fluid}}</ref>
 
==पराश्रव्य विगैसन ==
पराश्रव्य तरल संसाधक विभिन्न तरल पदार्थों से घुली हुई गैसों और/या फंसे हुए गैस के बुलबुले को हटाने के लिए साधारणतया प्रयोग की जाने वाली विधि है। इस विधि का लाभ यह है कि पराश्रव्य विगैसन को निरंतर-प्रवाह मोड में किया जा सकता है, जो इसे व्यावसायिक पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त बनाता है।<ref>Degassing of Liquids: https://www.sonomechanics.com/liquid-degassing-deaeration/</ref><ref>{{Cite web|url=https://data.epo.org/publication-server/document?iDocId=6703759&iFormat=0|title = European publication server}}</ref><ref>{{Cite web|url=https://uspto.report/patent/grant/10,953,349|title = Degassing electrorheological fluid}}</ref>




==अक्रिय गैस द्वारा विरलन==
==अक्रिय गैस द्वारा विरलन==
{{See also|Sparging (chemistry)}}
{{See also|विरलन (रसायन विज्ञान)}}
किसी घोल को उच्च शुद्धता (आमतौर पर निष्क्रिय) गैस से बुदबुदाने से [[ऑक्सीजन]] और [[ कार्बन डाईऑक्साइड ]] जैसी अवांछित (आमतौर पर प्रतिक्रियाशील) घुली हुई गैसें बाहर निकल सकती हैं। आमतौर पर [[नाइट्रोजन]], [[आर्गन]], [[हीलियम]] और अन्य [[अक्रिय गैस]]ों का उपयोग किया जाता है। [[स्पार्गिंग (रसायन विज्ञान)]] नामक इस प्रक्रिया को अधिकतम करने के लिए, घोल को जोर से हिलाया जाता है और लंबे समय तक बुदबुदाया जाता है। क्योंकि हीलियम अधिकांश तरल पदार्थों में बहुत घुलनशील नहीं है, यह उच्च-प्रदर्शन तरल क्रोमैटोग्राफी (एचपीएलसी) प्रणालियों में बुलबुले के जोखिम को कम करने के लिए विशेष रूप से उपयोगी है।
 
किसी घोल को उच्च शुद्धता (साधारण तौर पर निष्क्रिय) गैस से बुदबुदाहट से [[ऑक्सीजन]] और [[ कार्बन डाईऑक्साइड |कार्बन डाईऑक्साइड]] जैसी अवांछित (साधारण तौर पर प्रतिक्रियाशील) घुली हुई गैसें बाहर निकल सकती हैं। साधारण तौर पर [[नाइट्रोजन]], [[आर्गन]], [[हीलियम]] और अन्य [[अक्रिय गैस]]ों का उपयोग किया जाता है। [[स्पार्गिंग (रसायन विज्ञान)|विरलन (रसायन विज्ञान)]] नामक इस प्रक्रिया को अधिकतम करने के लिए, घोल को जोर से हिलाया जाता है और लंबे समय तक बुदबुदाहट की जाती हैं। क्योंकि हीलियम अधिकांश तरल पदार्थों में बहुत घुलनशील नहीं है, यह उच्च-प्रदर्शन तरल वर्णलेखन (एचपीएलसी) प्रणालियों में बुलबुले के खतरे को कम करने के लिए विशेष रूप से उपयोगी है।


==[[ कम करना ]] का योग==
==[[ कम करना |अपचायक]] का जोड़ ==
यदि ऑक्सीजन को हटा दिया जाना चाहिए, तो रिडक्टेंट्स को जोड़ना कभी-कभी प्रभावी होता है। उदाहरण के लिए, विशेष रूप से [[इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री]] के क्षेत्र में, [[अमोनियम सल्फाइट]] का उपयोग अक्सर रिडक्टेंट के रूप में किया जाता है क्योंकि यह ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करके [[सल्फेट]] आयन बनाता है। हालाँकि इस विधि को केवल ऑक्सीजन पर लागू किया जा सकता है और इसमें विलेय के [[ रिडॉक्स ]] का जोखिम शामिल होता है, लेकिन घुली हुई ऑक्सीजन लगभग पूरी तरह से समाप्त हो जाती है। [[सोडियम]] और [[benzophenone]] से केटाइल रेडिकल (रसायन विज्ञान) का उपयोग हाइड्रोकार्बन और ईथर जैसे निष्क्रिय सॉल्वैंट्स से ऑक्सीजन और पानी दोनों को हटाने के लिए भी किया जा सकता है; विघटित विलायक को [[आसवन]] द्वारा अलग किया जा सकता है। बाद वाली विधि विशेष रूप से उपयोगी है क्योंकि केटाइल रेडिकल की उच्च सांद्रता एक गहरा नीला रंग उत्पन्न करती है, जो दर्शाता है कि विलायक पूरी तरह से नष्ट हो गया है।
यदि ऑक्सीजन को हटा दिया जाना चाहिए, तो अपचायक को जोड़ना कभी-कभी प्रभावी होता है। उदाहरण के लिए, विशेष रूप से [[इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री|विद्युतरसायन]] के क्षेत्र में, [[अमोनियम सल्फाइट]] का उपयोग प्रायः अपचायक के रूप में किया जाता है क्योंकि यह ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करके [[सल्फेट]] आयन बनाता है। यद्यपि की इस विधि को केवल ऑक्सीजन पर क्रियान्वित किया जा सकता है और इसमें विलेय के [[ रिडॉक्स |रिडॉक्स]] का खतरा सम्मिलित  होता है, लेकिन घुली हुई ऑक्सीजन लगभग पूरी तरह से समाप्त हो जाती है। [[सोडियम]] और [[benzophenone|बेंजोफेनोंन]] से केटाइल मूलक (रसायन विज्ञान) का उपयोग हाइड्रोकार्बन और ईथर जैसे निष्क्रिय विलायक से ऑक्सीजन और जल दोनों को हटाने के लिए भी किया जा सकता है; विघटित विलायक को [[आसवन]] द्वारा अलग किया जा सकता है। बाद वाली विधि विशेष रूप से उपयोगी है क्योंकि केटाइल मूलक की उच्च सांद्रता एक गहरा नीला रंग उत्पन्न करती है, जो दर्शाता है कि विलायक पूरी तरह से नष्ट हो गया है।


==फ्रीज-पंप-पिघलना साइकिलिंग==
==फ्रीज-पंप-था चक्रण ==
इस प्रयोगशाला-स्केल तकनीक में, विघटित होने वाले तरल पदार्थ को [[श्लेंक फ्लास्क]] में रखा जाता है और फ्लैश-फ्रोजन किया जाता है, आमतौर पर [[तरल नाइट्रोजन]] के साथ। इसके बाद एक वैक्यूम लगाया जाता है, शायद 1 मिमी एचजी का वैक्यूम प्राप्त करने के लिए (उदाहरणात्मक उद्देश्यों के लिए)फ्लास्क को वैक्यूम स्रोत से सील कर दिया जाता है, और जमे हुए विलायक को पिघलने दिया जाता है। पिघलने पर अक्सर बुलबुले दिखाई देते हैं। यह प्रक्रिया आम तौर पर कुल तीन चक्रों में दोहराई जाती है।<ref>{{cite web |publisher= [[University of Washington]] |url= http://depts.washington.edu/eooptic/linkfiles/Freeze_Pump_Thaw.pdf |title= Freeze-Pump-Thaw Degassing of Liquids}}</ref> डीगैसिंग की डिग्री समीकरण (1/760) द्वारा व्यक्त की जाती है<sup>3</sup> प्रारंभिक दबाव 760 मिमी एचजी, निर्वात 1 मिमी एचजी और चक्रों की कुल संख्या तीन होने की स्थिति में।<ref>Duward F. Shriver and M. A. Drezdzon "The Manipulation of Air-Sensitive Compounds"  1986, J. Wiley and Sons: New York. {{ISBN|0-471-86773-X}}.</ref>
इस प्रयोगशाला-स्केल तकनीक में, विघटित होने वाले तरल पदार्थ को [[श्लेंक फ्लास्क]] में रखा जाता है और साधारण तौर पर [[तरल नाइट्रोजन]] के साथ, फ्लैश-फ्रोजन किया जाता है। इसके बाद एक निर्वात, शायद 1 मिमी Hg का निर्वात प्राप्त करने के लिए (उदाहरणात्मक उद्देश्यों के लिए) लगाया जाता है। फ्लास्क को निर्वात स्रोत से बंद कर दिया जाता है, और जमे हुए विलायक को पिघलने दिया जाता है। पिघलने पर प्रायः बुलबुले दिखाई देते हैं। यह प्रक्रिया साधारण तौर पर कुल तीन चक्रों में दोहराई जाती है।<ref>{{cite web |publisher= [[University of Washington]] |url= http://depts.washington.edu/eooptic/linkfiles/Freeze_Pump_Thaw.pdf |title= Freeze-Pump-Thaw Degassing of Liquids}}</ref> विगैसन की डिग्री समीकरण (1/760)<sup>3</sup> द्वारा प्रारंभिक दबाव 760 मिमी Hg, निर्वात 1 मिमी Hg और चक्रों की कुल संख्या तीन होने की स्थिति में व्यक्त की जाती है।<ref>Duward F. Shriver and M. A. Drezdzon "The Manipulation of Air-Sensitive Compounds"  1986, J. Wiley and Sons: New York. {{ISBN|0-471-86773-X}}.</ref>




==डीगैसिंग वाइन==
==विगैसन वाइन==
[[ खमीर (शराब) ]] अल्कोहल और कार्बन डाइऑक्साइड का उत्पादन करने के लिए चीनी का उपयोग करता है। वाइन बनाने में, अधिकांश वाइन के लिए कार्बन डाइऑक्साइड एक अवांछित उप-उत्पाद है। यदि वाइन निर्माण में किण्वन के बाद वाइन को तुरंत बोतलबंद किया जाता है, तो बोतलबंद करने से पहले वाइन को डीगैस करना महत्वपूर्ण है।
[[ खमीर (शराब) |खमीर (शराब)]] अल्कोहल और कार्बन डाइऑक्साइड का उत्पादन करने के लिए चीनी का उपयोग करता है। मदिरा बनाने में, अधिकांश मदिरा के लिए कार्बन डाइऑक्साइड एक अवांछित उप-उत्पाद है। यदि मदिरा  निर्माण में किण्वन के बाद मदिरा को शीघ्र ही बोतलबंद किया जाता है, तो बोतलबंद करने से पहले मदिरा को विगैसीय करना महत्वपूर्ण है।


यदि वाइनरी बोतलबंद करने से पहले अपनी वाइन को पुराना करती हैं तो वे डीगैसिंग प्रक्रिया को छोड़ सकती हैं। वाइन को स्टील या [[ ओक (शराब) ]] बैरल में महीनों और कभी-कभी वर्षों तक संग्रहीत करने से वाइन से गैसें निकलती हैं और एयर-लॉक के माध्यम से हवा में निकल जाती हैं।
यदि वाइनरी बोतलबंद करने से पहले अपनी मदिरा को पुराना करती हैं तो वे विगैसन प्रक्रिया को छोड़ सकती हैं। मदिरा को स्टील या [[ ओक (शराब) |ओक]] बैरल में महीनों और कभी-कभी वर्षों तक संग्रहीत करने से मदिरा से गैसें निकलती हैं और वायु बंध के माध्यम से हवा में निकल जाती हैं।


==तेल विघटित करना==
==तेल विगैसन ==
{{for|separation of gaseous hydrocarbons from crude oil|Oil refinery}}
{{for|कच्चे तेल से गैसीय हाइड्रोकार्बन को अलग करना|तेल परिष्करणी }}


औद्योगिक तेल डीगैसिंग का सबसे प्रभावी तरीका [[वैक्यूम]] प्रसंस्करण है, जो तेल में घुली हवा और पानी को हटा देता है।<ref name="Vacuum  Technology  and  Applications">D.J. Hucknall (1991). Vacuum  Technology  and  Applications. Oxford: Butterworth-Heinemann Ltd. {{ISBN|0-7506-1145-6}}.</ref> इसे इसके द्वारा हासिल किया जा सकता है:
औद्योगिक तेल विगैसन का सबसे प्रभावी तरीका [[वैक्यूम|निर्वात]] प्रसंस्करण है, जो तेल में घुली हवा और जल को हटा देता है।<ref name="Vacuum  Technology  and  Applications">D.J. Hucknall (1991). Vacuum  Technology  and  Applications. Oxford: Butterworth-Heinemann Ltd. {{ISBN|0-7506-1145-6}}.</ref> इसे इसके द्वारा प्राप्त किया जा सकता है:
* बड़े निर्वात कक्षों में तेल का छिड़काव;
* बड़े निर्वात कक्षों में तेल का छिड़काव;
*निर्वात कक्षों में विशेष सतहों (सर्पिल रिंग, रैशिग रिंग आदि) पर तेल को एक पतली परत में वितरित करना।
*निर्वात कक्षों में विशेष सतहों (सर्पिल रिंग, रैशिग रिंग आदि) पर तेल को एक पतली परत में वितरित करता हैं।
निर्वात के तहत, तरल और गैसीय चरण में नमी और हवा (घुलित गैसों) की सामग्री के बीच एक संतुलन हासिल किया जाता है। संतुलन तापमान और अवशिष्ट दबाव पर निर्भर करता है। वह दबाव जितना कम होगा, पानी और गैस उतनी ही तेजी से और अधिक कुशलता से निकाले जाएंगे।
निर्वात के अंतर्गत, तरल और गैसीय चरण में नमी और हवा (घुलित गैसों) की सामग्री के बीच संतुलन प्राप्त किया जाता है। संतुलन तापमान और अवशिष्ट दाब पर निर्भर करता है। वह दाब जितना कम होगा, जल और गैस उतनी ही तेजी से और अधिक कुशलता से निकाले जाते हैं।


==अनपेक्षित डीगैसिंग==
==अनपेक्षित विगैसन ==
अनपेक्षित डीगैसिंग विभिन्न कारणों से हो सकती है, जैसे [[मीथेन]] का आकस्मिक उत्सर्जन ( {{chem|CH<sub>4</sub>}} ) [[हाइड्रोकार्बन अन्वेषण]] जैसी मानव गतिविधि के दौरान [[समुद्र तल]] से। [[ टेक्टोनिक प्लेट की गति ]] जैसी प्राकृतिक प्रक्रियाएं भी समुद्र तल से मीथेन रिलीज में योगदान कर सकती हैं। दोनों मामलों में, की मात्रा {{chem|CH<sub>4</sub>}} जारी किया गया [[जलवायु परिवर्तन]] में महत्वपूर्ण योगदानकर्ता हो सकता है। <ref>{{cite journal
अनपेक्षित विगैसन विभिन्न कारणों से हो सकती है, जैसे ऊर्जा उद्योग द्वारा जल के निचे की खोज जैसी मानव गतिविधि के समय [[समुद्र तल]] से [[मीथेन]] ( {{chem|CH<sub>4</sub>}} ) का आकस्मिक उत्सर्जन ऊर्जा होता हैं।[[ टेक्टोनिक प्लेट की गति ]]जैसी प्राकृतिक प्रक्रियाएं भी समुद्र तल से मीथेन उत्सर्जन में योगदान कर सकती हैं। दोनों स्थितियों में, उत्सर्जित {{chem|CH<sub>4</sub>}} की मात्रा [[जलवायु परिवर्तन]] में महत्वपूर्ण योगदानकर्ता हो सकता है। <ref>{{cite journal
|authors= Zhang Yong, Zhai Wei-Dong
|authors= Zhang Yong, Zhai Wei-Dong
|title= Shallow-ocean methane leakage and degassing to the atmosphere: triggered by offshore oil-gas and methane hydrate explorations   
|title= Shallow-ocean methane leakage and degassing to the atmosphere: triggered by offshore oil-gas and methane hydrate explorations   
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==यह भी देखें==
==यह भी देखें==
*[[डेगास चालकता]]
*[[डेगास चालकता]]
*[[विघटित पानी]]
*[[विघटित पानी|विघटित जल]]  
*लिम्निक विस्फोट#डीगैसिंग
*लिम्निक विस्फोट
*[[ गैस बाहर निकालना ]] (भूवैज्ञानिक और ज्वालामुखीय उत्सर्जन शामिल है)
*[[ गैस बाहर निकालना |गैस निष्क्रमण]](भूवैज्ञानिक और ज्वालामुखीय उत्सर्जन सम्मिलित है)
*[[ज्वालामुखीय गैस]]
*[[ज्वालामुखीय गैस]]
*[[पॉलिमर विचलन]]
*[[पॉलिमर विचलन]]
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{{Authority control}}[[Category: प्रयोगशाला तकनीकें]] [[Category: गैस-तरल पृथक्करण]]  
[[Category: प्रयोगशाला तकनीकें]] [[Category: गैस-तरल पृथक्करण]]  




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[[Category: Machine Translated Page]]
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[[Category:Created On 14/08/2023]]
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Latest revision as of 22:23, 10 October 2023

विगैसन, जिसे गैस निष्कासन के रूप में भी जाना जाता है, तरल पदार्थ, विशेष रूप से जल या जलीय घोल से घुली हुई गैसों को निकालना है। तरल पदार्थों से गैसें निकालने की अनेक विधियाँ हैं।

विभिन्न कारणों से गैसें हटा दी जाती हैं। रसायनज्ञ विलायक से गैसें तब निकालते हैं जब वे जिन यौगिकों पर काम कर रहे होते हैं वे संभवतः वायु या ऑक्सीजन-संवेदनशील (वायु-मुक्त तकनीक) होते हैं, या जब ठोस-तरल मिलन बिंदु पर बुलबुले का निर्माण समस्या बन जाता है। जब कोई तरल पदार्थ जम जाता है तो गैस के बुलबुले का बनना भी अवांछनीय हो सकता है, जिससे पहले से विगैसन की आवश्यकता होती है।

दाब में कमी

गैस की विलेयता हेनरी के नियम का पालन करती है, अर्थात, किसी तरल में विलेय गैस की मात्रा उसके आंशिक दबाव के समानुपाती होती है। इसलिए, किसी घोल को कम दाब में रखने से घुली हुई गैस कम विलेय हो जाती है। कम दाब में सोनिकेशन और उत्तेजक साधारणतया पर दक्षता को बढ़ा सकती है। इस तकनीक को प्रायः निर्वात विगैसीकरण के रूप में जाना जाता है। विशेष निर्वात कक्ष, जिन्हें निर्वात विगैसक कहा जाता है, का उपयोग दाब में कमी के माध्यम से सामग्री को विगैसीय करने के लिए किया जाता है।

ऊष्मीय विनियमन

सामान्यतया, एक जलीय विलायक उच्च तापमान पर कम गैस को घोलता है, और कार्बनिक विलायक के लिए इसके विपरीत (बशर्ते कि विलेय और विलायक प्रतिक्रिया न करें) कार्य करता हैं। परिणामतः जलीय घोल को गर्म करने से घुली हुई गैस बाहर निकल सकती है, जबकि कार्बनिक घोल को ठंडा करने पर समान प्रभाव पड़ता है। ऊष्मीय विनियमन के समय अत्यधिक सोनिकेशन और उत्तेजक भी प्रभावी हैं। इस विधि के लिए किसी विशेष उपकरण की आवश्यकता नहीं है और इसे संचालित करना आसान है। यद्यपि की, कुछ स्तिथियो में, विलायक और विलेय विघटित हो जाते हैं, एक दूसरे के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, या उच्च तापमान पर वाष्पित हो जाते हैं, और हटाने की दर कम पुनरुत्पादनीय प्रस्तुत करने योग्य होती है।

झिल्ली गैस निष्कासन

गैस-तरल पृथक्करण झिल्ली गैस को आर-पार जाने देती हैं लेकिन तरल को नहीं जाने देती हैं। किसी घोल को गैस-तरल पृथक्करण झिल्ली के अंदर प्रवाहित करने और बाहर निकालने से घुली हुई गैस कृत्रिम झिल्ली के माध्यम से बाहर निकल जाती है। इस विधि का लाभ यह है कि यह गैस के पुनः विघटन को रोकने में सक्षम है, इसलिए इसका उपयोग बहुत शुद्ध विलायको का उत्पादन करने के लिए किया जाता है। नए अनुप्रयोग इंकजेट प्रणाली में हैं जहां स्याही में गैस बुलबुले बनाती है जो प्रिंट गुणवत्ता को खराब कर देती है, गैस को हटाने और अच्छी जेटिंग और प्रिंट गुणवत्ता बनाए रखने के लिए बुलबुले के निर्माण को रोकने के लिए प्रिंट हेड से पहले एक विगैसन इकाई रखी जाती है।

उपरोक्त तीन विधियों का उपयोग सभी घुली हुई गैसों को हटाने के लिए किया जाता है। अधिक चयनात्मक निष्कासन के लिए नीचे विधियाँ दी गई हैं।

पराश्रव्य विगैसन

पराश्रव्य तरल संसाधक विभिन्न तरल पदार्थों से घुली हुई गैसों और/या फंसे हुए गैस के बुलबुले को हटाने के लिए साधारणतया प्रयोग की जाने वाली विधि है। इस विधि का लाभ यह है कि पराश्रव्य विगैसन को निरंतर-प्रवाह मोड में किया जा सकता है, जो इसे व्यावसायिक पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त बनाता है।[1][2][3]


अक्रिय गैस द्वारा विरलन

किसी घोल को उच्च शुद्धता (साधारण तौर पर निष्क्रिय) गैस से बुदबुदाहट से ऑक्सीजन और कार्बन डाईऑक्साइड जैसी अवांछित (साधारण तौर पर प्रतिक्रियाशील) घुली हुई गैसें बाहर निकल सकती हैं। साधारण तौर पर नाइट्रोजन, आर्गन, हीलियम और अन्य अक्रिय गैसों का उपयोग किया जाता है। विरलन (रसायन विज्ञान) नामक इस प्रक्रिया को अधिकतम करने के लिए, घोल को जोर से हिलाया जाता है और लंबे समय तक बुदबुदाहट की जाती हैं। क्योंकि हीलियम अधिकांश तरल पदार्थों में बहुत घुलनशील नहीं है, यह उच्च-प्रदर्शन तरल वर्णलेखन (एचपीएलसी) प्रणालियों में बुलबुले के खतरे को कम करने के लिए विशेष रूप से उपयोगी है।

अपचायक का जोड़

यदि ऑक्सीजन को हटा दिया जाना चाहिए, तो अपचायक को जोड़ना कभी-कभी प्रभावी होता है। उदाहरण के लिए, विशेष रूप से विद्युतरसायन के क्षेत्र में, अमोनियम सल्फाइट का उपयोग प्रायः अपचायक के रूप में किया जाता है क्योंकि यह ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करके सल्फेट आयन बनाता है। यद्यपि की इस विधि को केवल ऑक्सीजन पर क्रियान्वित किया जा सकता है और इसमें विलेय के रिडॉक्स का खतरा सम्मिलित होता है, लेकिन घुली हुई ऑक्सीजन लगभग पूरी तरह से समाप्त हो जाती है। सोडियम और बेंजोफेनोंन से केटाइल मूलक (रसायन विज्ञान) का उपयोग हाइड्रोकार्बन और ईथर जैसे निष्क्रिय विलायक से ऑक्सीजन और जल दोनों को हटाने के लिए भी किया जा सकता है; विघटित विलायक को आसवन द्वारा अलग किया जा सकता है। बाद वाली विधि विशेष रूप से उपयोगी है क्योंकि केटाइल मूलक की उच्च सांद्रता एक गहरा नीला रंग उत्पन्न करती है, जो दर्शाता है कि विलायक पूरी तरह से नष्ट हो गया है।

फ्रीज-पंप-था चक्रण

इस प्रयोगशाला-स्केल तकनीक में, विघटित होने वाले तरल पदार्थ को श्लेंक फ्लास्क में रखा जाता है और साधारण तौर पर तरल नाइट्रोजन के साथ, फ्लैश-फ्रोजन किया जाता है। इसके बाद एक निर्वात, शायद 1 मिमी Hg का निर्वात प्राप्त करने के लिए (उदाहरणात्मक उद्देश्यों के लिए) लगाया जाता है। फ्लास्क को निर्वात स्रोत से बंद कर दिया जाता है, और जमे हुए विलायक को पिघलने दिया जाता है। पिघलने पर प्रायः बुलबुले दिखाई देते हैं। यह प्रक्रिया साधारण तौर पर कुल तीन चक्रों में दोहराई जाती है।[4] विगैसन की डिग्री समीकरण (1/760)3 द्वारा प्रारंभिक दबाव 760 मिमी Hg, निर्वात 1 मिमी Hg और चक्रों की कुल संख्या तीन होने की स्थिति में व्यक्त की जाती है।[5]


विगैसन वाइन

खमीर (शराब) अल्कोहल और कार्बन डाइऑक्साइड का उत्पादन करने के लिए चीनी का उपयोग करता है। मदिरा बनाने में, अधिकांश मदिरा के लिए कार्बन डाइऑक्साइड एक अवांछित उप-उत्पाद है। यदि मदिरा निर्माण में किण्वन के बाद मदिरा को शीघ्र ही बोतलबंद किया जाता है, तो बोतलबंद करने से पहले मदिरा को विगैसीय करना महत्वपूर्ण है।

यदि वाइनरी बोतलबंद करने से पहले अपनी मदिरा को पुराना करती हैं तो वे विगैसन प्रक्रिया को छोड़ सकती हैं। मदिरा को स्टील या ओक बैरल में महीनों और कभी-कभी वर्षों तक संग्रहीत करने से मदिरा से गैसें निकलती हैं और वायु बंध के माध्यम से हवा में निकल जाती हैं।

तेल विगैसन

औद्योगिक तेल विगैसन का सबसे प्रभावी तरीका निर्वात प्रसंस्करण है, जो तेल में घुली हवा और जल को हटा देता है।[6] इसे इसके द्वारा प्राप्त किया जा सकता है:

  • बड़े निर्वात कक्षों में तेल का छिड़काव;
  • निर्वात कक्षों में विशेष सतहों (सर्पिल रिंग, रैशिग रिंग आदि) पर तेल को एक पतली परत में वितरित करता हैं।

निर्वात के अंतर्गत, तरल और गैसीय चरण में नमी और हवा (घुलित गैसों) की सामग्री के बीच संतुलन प्राप्त किया जाता है। संतुलन तापमान और अवशिष्ट दाब पर निर्भर करता है। वह दाब जितना कम होगा, जल और गैस उतनी ही तेजी से और अधिक कुशलता से निकाले जाते हैं।

अनपेक्षित विगैसन

अनपेक्षित विगैसन विभिन्न कारणों से हो सकती है, जैसे ऊर्जा उद्योग द्वारा जल के निचे की खोज जैसी मानव गतिविधि के समय समुद्र तल से मीथेन ( CH4 ) का आकस्मिक उत्सर्जन ऊर्जा होता हैं।टेक्टोनिक प्लेट की गति जैसी प्राकृतिक प्रक्रियाएं भी समुद्र तल से मीथेन उत्सर्जन में योगदान कर सकती हैं। दोनों स्थितियों में, उत्सर्जित CH4 की मात्रा जलवायु परिवर्तन में महत्वपूर्ण योगदानकर्ता हो सकता है। [7][8]


यह भी देखें

संदर्भ

  1. Degassing of Liquids: https://www.sonomechanics.com/liquid-degassing-deaeration/
  2. "European publication server".
  3. "Degassing electrorheological fluid".
  4. "Freeze-Pump-Thaw Degassing of Liquids" (PDF). University of Washington.
  5. Duward F. Shriver and M. A. Drezdzon "The Manipulation of Air-Sensitive Compounds" 1986, J. Wiley and Sons: New York. ISBN 0-471-86773-X.
  6. D.J. Hucknall (1991). Vacuum Technology and Applications. Oxford: Butterworth-Heinemann Ltd. ISBN 0-7506-1145-6.
  7. Zhang Yong, Zhai Wei-Dong (2015). "Shallow-ocean methane leakage and degassing to the atmosphere: triggered by offshore oil-gas and methane hydrate explorations". Frontiers in Marine Science. 2: 34. doi:10.3389/fmars.2015.00034.{{cite journal}}: CS1 maint: uses authors parameter (link)
  8. Giancarlo Ciotoli, Monia Procesi, Giuseppe Etiope, Umberto Fracassi & Guido Ventura (2020). "Influence of tectonics on global scale distribution of geological methane emissions". Nature Communications. 11 (1): 2305. Bibcode:2020NatCo..11.2305C. doi:10.1038/s41467-020-16229-1. PMC 7210894. PMID 32385247.{{cite journal}}: CS1 maint: uses authors parameter (link)