अक्रिय गैस
एक अक्रिय गैस एक गैस है जो किसी अन्य रासायनिक पदार्थ के साथ रासायनिक प्रतिक्रिया नहीं बनाती है और इसलिए रासायनिक यौगिक नहीं बनाती है।महान गैसें अक्सर कई पदार्थों के साथ प्रतिक्रिया नहीं करती हैं[1] और ऐतिहासिक रूप से अक्रिय गैसों के रूप में संदर्भित किया गया था।अक्रिय गैसों का उपयोग आम तौर पर एक नमूने को नीचा दिखाने वाली अवांछित रासायनिक प्रतिक्रियाओं से बचने के लिए किया जाता है।ये अवांछनीय रासायनिक प्रतिक्रियाएं अक्सर ऑक्सीजन और हवा में नमी के साथ ऑक्सीकरण और हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रियाएं होती हैं।अक्रिय गैस शब्द संदर्भ-निर्भर है क्योंकि कुछ शर्तों के तहत प्रतिक्रिया करने के लिए कई महान गैसों को बनाया जा सकता है।
शुद्ध आर्गन और नाइट्रोजन गैसों का उपयोग आमतौर पर उनके उच्च प्राकृतिक बहुतायत (78.3% एन के कारण निष्क्रिय गैसों के रूप में किया जाता है2, हवा में 1% एआर) और कम सापेक्ष लागत।
नोबल गैस ों के विपरीत, एक अक्रिय गैस जरूरी नहीं कि मौलिक हो और अक्सर एक रासायनिक यौगिक गैस होती है।महान गैसों की तरह, गैर-प्रतिक्रिया के लिए प्रवृत्ति रासायनिक संयोजन इलेक्ट्रॉन , सबसे बाहरी इलेक्ट्रॉन कवच के कारण होती है, जो सभी अक्रिय गैसों में पूरी होती है।[2] यह एक प्रवृत्ति है, न कि एक नियम, क्योंकि महान गैसों और अन्य अक्रिय गैसों को यौगिक बनाने के लिए प्रतिक्रिया हो सकती है।
उत्पादन
अक्रिय गैसों को वायु पृथक्करण द्वारा प्राप्त किया जाता है, हीलियम के अपवाद के साथ जो इस तत्व में समृद्ध कुछ प्राकृतिक गैस स्रोतों से अलग होता है,[3] क्रायोजेनिक आसवन या झिल्ली पृथक्करण के माध्यम से।[4] विशेष अनुप्रयोगों के लिए, शुद्ध निष्क्रिय गैस विशेष रूप से साइट पर विशेष जनरेटर द्वारा उत्पादित की जाएगी।वे अक्सर रासायनिक टैंकरों और उत्पाद वाहक (छोटे जहाजों) द्वारा उपयोग किए जाते हैं।बेंचटॉप विशेष जनरेटर भी प्रयोगशालाओं के लिए उपलब्ध हैं।
अनुप्रयोग
अक्रिय गैसों के गैर-प्रतिक्रियाशील गुणों के कारण वे अवांछनीय रासायनिक प्रतिक्रिया ओं को होने से रोकने के लिए अक्सर उपयोगी होते हैं।ऑक्सीजन गैस को हटाने के लिए भोजन को अक्रिय गैस में पैक किया जाता है।यह बैक्टीरिया को बढ़ने से रोकता है।[5] यह सामान्य हवा में ऑक्सीजन द्वारा रासायनिक ऑक्सीकरण को भी रोकता है।एक उदाहरण खाद्य तेलों के रैंकेडिफिकेशन (ऑक्सीकरण के कारण) है।खाद्य पैकेजिंग में, निष्क्रिय गैसों का उपयोग एक निष्क्रिय परिरक्षक के रूप में किया जाता है, जैसे कि सोडियम बेंजोएट (एक रोगाणुरोधी ) या ब्यूटाइलेटेड हाइड्रॉक्सिटोलुइन (एक एंटीऑक्सिडेंट ) जैसे सक्रिय संरक्षक के विपरीत।
ऐतिहासिक दस्तावेजों को गिरावट से बचने के लिए एक अक्रिय गैस के तहत संग्रहीत किया जा सकता है।उदाहरण के लिए, अमेरिकी संविधान के मूल दस्तावेजों को नम आर्गन के तहत संग्रहीत किया जाता है।हीलियम का पहले उपयोग किया गया था, लेकिन यह कम उपयुक्त था क्योंकि यह आर्गन की तुलना में मामले से अधिक तेज़ी से फैलता है।[6] अक्रिय गैसों का उपयोग अक्सर रासायनिक उद्योग में किया जाता है।एक रासायनिक विनिर्माण संयंत्र में, आग के खतरों या अवांछित प्रतिक्रियाओं को कम करने के लिए अक्रिय गैस के तहत प्रतिक्रियाएं आयोजित की जा सकती हैं।ऐसे पौधों में और तेल रिफाइनरियों में, ट्रांसफर लाइन्स और जहाजों को आग और विस्फोट रोकथाम उपाय के रूप में अक्रिय गैस के साथ शुद्ध (गैस) किया जा सकता है।बेंच स्केल पर, रसायनज्ञ हवा-मुक्त तकनीकों का उपयोग करके वायु-संवेदनशील यौगिक ों पर प्रयोग करते हैं जो उन्हें अक्रिय गैस के तहत संभालने के लिए विकसित होते हैं।हीलियम, नाइट्रोजन, नियॉन, आर्गन, क्रिप्टन, ज़ेनन, और रेडॉन अक्रिय गैस हैं।
जहाजों पर अक्रिय गैस प्रणाली
एक समर्पित अक्रिय गैस जनरेटर में केरोसिन को जलाकर कच्चे तेल के वाहक (8,000 टन से ऊपर) (1 जनवरी, 2016 से) पर अक्रिय गैस का उत्पादन किया जाता है।अक्रिय गैस प्रणाली का उपयोग कार्गो टैंक या बंकर ों में विस्फोटक सीमा में आने से रोकने के लिए किया जाता है।[7] अक्रिय गैसें 5% (कच्चे वाहक पर, उत्पाद वाहक और गैस टैंकरों के लिए कम) से नीचे टैंक वातावरण की ऑक्सीजन सामग्री को रखती हैं, इस प्रकार टैंक में किसी भी वायु/हाइड्रोकार्बन गैस मिश्रण को बहुत समृद्ध (ऑक्सीजन अनुपात के लिए बहुत अधिक ईंधन) प्रज्वलित। डिस्चार्जिंग के दौरान और गिट्टी यात्रा के दौरान अक्रिय गैसें सबसे महत्वपूर्ण होती हैं जब टैंक के माहौल में अधिक हाइड्रोकार्बन वाष्प मौजूद होने की संभावना होती है। इनर्ट गैस का उपयोग गैस मुक्त करने की तैयारी में वाष्पशील वातावरण के टैंक को शुद्ध करने के लिए भी किया जा सकता है - सांस की हवा के साथ वातावरण की जगह - या इसके विपरीत।
फ्ल्यू गैस सिस्टम बॉयलर को अपने स्रोत के रूप में उपयोग करता है, इसलिए यह महत्वपूर्ण है कि बॉयलर बर्नर में ईंधन/वायु अनुपात को यह सुनिश्चित करने के लिए ठीक से विनियमित किया जाता है कि उच्च गुणवत्ता वाले अक्रिय गैसों का उत्पादन किया जाता है। बहुत अधिक हवा के परिणामस्वरूप ऑक्सीजन सामग्री 5%से अधिक होगी, और बहुत अधिक ईंधन तेल के परिणामस्वरूप खतरनाक हाइड्रोकार्बन गैस का ले जाना होगा। फ्ल्यू गैस को रंडी टॉवर द्वारा साफ और ठंडा किया जाता है। विभिन्न सुरक्षा उपकरण ओवरप्रेस को रोकते हैं, इंजन रूम में हाइड्रोकार्बन गैस की वापसी, या बहुत अधिक ऑक्सीजन सामग्री के साथ आईजी की आपूर्ति होती है।
गैस टैंकर और उत्पाद वाहक फ्ल्यू गैस सिस्टम पर भरोसा नहीं कर सकते हैं (क्योंकि उन्हें ओ के साथ आईजी की आवश्यकता होती है2 1% या उससे कम की सामग्री) और इसलिए इसके बजाय अक्रिय गैस जनरेटर का उपयोग करें।अक्रिय गैस जनरेटर में एक दहन कक्ष और प्रशंसकों द्वारा आपूर्ति की जाने वाली स्क्रबर यूनिट और एक प्रशीतन इकाई होती है जो गैस को ठंडा करती है।सिस्टम के साथ श्रृंखला में एक सूखा डेक को आपूर्ति करने से पहले गैस से नमी को हटा देता है।गैस वाहक पर कार्गो टैंक निष्क्रिय नहीं हैं, लेकिन उनके आसपास की पूरी जगह है।
विमान पर अक्रिय गैस प्रणाली
अक्रिय गैस का उत्पादन बोर्ड वाणिज्यिक और सैन्य विमानों पर किया जाता है ताकि पासेशन_ (रसायन विज्ञान) ईंधन टैंक के लिए।गर्म दिनों में, ईंधन टैंक में ईंधन वाष्प अन्यथा एक ज्वलनशील या विस्फोटक मिश्रण बना सकता है जो अगर ऑक्सीकरण किया जाता है, तो विनाशकारी परिणाम हो सकते हैं।परंपरागत रूप से, एयर सेपरेशन मॉड्यूल (एएसएम) का उपयोग अक्रिय गैस उत्पन्न करने के लिए किया गया है।ASM में चुनिंदा पारगम्य झिल्ली होते हैं।वे संपीड़ित हवा को खिलाया जाता है जो गैस टरबाइन इंजन के कंप्रेसर चरण से निकाला जाता है।दबाव नाइट्रोजन की तुलना में एएसएम के माध्यम से ऑक्सीजन की बढ़ी हुई पारगम्यता के कारण हवा से ऑक्सीजन के पृथक्करण को चलाता है।ईंधन टैंक पास होने के लिए, सभी ऑक्सीजन को हटाने के लिए आवश्यक नहीं है, बल्कि दुबला ज्वलनशीलता सीमा और दुबला विस्फोट सीमा से नीचे रहने के लिए पर्याप्त है।उड़ान के दौरान 10% से 12% की ऑक्सीजन एकाग्रता आम है।
वेल्डिंग
गैस टंगस्टन चाप वेल्डिंग (GTAW) में, टंगस्टन को संदूषण से ढालने के लिए अक्रिय गैसों का उपयोग किया जाता है।यह हवा में प्रतिक्रियाशील गैसों से द्रव धातु (चाप से बनाई गई) को भी ढालता है जो जमने वाले वेल्ड पोखर में छिद्र का कारण बन सकता है।गैर-फर्म धातुओं को वेल्डिंग के लिए गैस धातु आर्क वेल्डिंग (जीएमएडब्ल्यू) में भी अक्रिय गैसों का उपयोग किया जाता है।[8] कुछ गैसें जिन्हें आमतौर पर अक्रिय नहीं माना जाता है, लेकिन जो कुछ उपयोग में आने वाली सभी परिस्थितियों में अक्रिय गैसों की तरह व्यवहार करते हैं, उन्हें अक्सर एक अक्रिय गैस के विकल्प के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।यह तब उपयोगी है जब एक उपयुक्त छद्म-आवेग गैस पाई जा सकती है जो सस्ती और आम है।उदाहरण के लिए, कार्बन डाइआक्साइड का उपयोग कभी -कभी GMAW के लिए गैस मिश्रण में किया जाता है क्योंकि यह आर्क वेल्डिंग द्वारा बनाए गए वेल्ड पूल के लिए प्रतिक्रियाशील नहीं है।लेकिन यह चाप के लिए प्रतिक्रियाशील है।अधिक कार्बन डाइऑक्साइड जो कि अक्रिय गैस में जोड़ा जाता है, जैसे कि आर्गन, आपके प्रवेश को बढ़ाएगा।कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा अक्सर निर्धारित की जाती है कि आप GMAW में किस तरह के स्थानांतरण का उपयोग कर रहे हैं।सबसे आम स्प्रे आर्क ट्रांसफर है, और स्प्रे आर्क ट्रांसफर के लिए सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला गैस मिश्रण 90% आर्गन और 10% कार्बन डाइऑक्साइड है।
डाइविंग
पानी के नीचे डाइविंग में एक अक्रिय गैस सांस लेने के मिश्रण का एक घटक होता है जो चयापचय रूप से सक्रिय नहीं होता है, और गैस के मिश्रण को पतला करने का कार्य करता है।अक्रिय गैस का गोताखोर पर प्रभाव पड़ सकता है, लेकिन इन्हें ज्यादातर शारीरिक प्रभाव माना जाता है, जैसे कि अपघटन बीमारी में बुलबुले के कारण ऊतक क्षति।वाणिज्यिक डाइविंग के लिए श्वास गैस में उपयोग की जाने वाली सबसे आम अक्रिय गैसें नाइट्रोजन और हीलियम हैं।
यह भी देखें
- Breathing gas
- Industrial gas
- Inerting system विमान के लिए
- Tank blanketing
- Purging (gas), एक आग और विस्फोट की रोकथाम प्रक्रिया एक अज्ञात वातावरण के गठन से बचने के लिए, एक अक्रिय गैस के साथ एक बंद प्रणाली को फ्लश करके पूरा किया
- Inerting (gas), एक आग और विस्फोट की रोकथाम प्रक्रिया एक अज्ञात वातावरण को सुरक्षित बनाने के लिए, एक अक्रिय गैस को इंजेक्ट करके पूरा किया गया
संदर्भ
- ↑ IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book") (1997). Online corrected version: (2006–) "inert gas". doi:10.1351/goldbook.I03027
- ↑ Singh, Jasvinder. The Sterling Dictionary of Physics. New Delhi, India: Sterling, 2007. 122.
- ↑ "Qatargas - Operations". www.qatargas.com (in English). Retrieved 2018-08-31.
- ↑ "SEPURAN® Noble for helium recovery - SEPURAN® - Efficient gas separation". www.sepuran.com (in English). Retrieved 2018-08-31.
- ↑ Maier, Clive & Teresa Calafut. Polypropylene: The Definitive User's Guide and Databook. Norwich, New York: Plastics Design Library, 1998. 105.
- ↑ "Charters of Freedom Re-encasement Project". National Archives. Retrieved 2012-02-11.
- ↑ International Maritime Organization. Tanker yes Familiarization London: Ashford Overload Services, 2000. 185.
- ↑ Davis, J.R., ed. Corrosion: Understanding the Basics. Materials Park, Ohio: ASM International, 2000. 188.
==
