1. Sağlık Hizmetleri
Sağlık hizmetlerinde, karışık gazlar göze çarpmayan hayat kurtarıcılar olarak hizmet eder. Örneğin, anestezik karışık gazlar, anestezik ajanlar, oksijen ve diğer gazları hassas bir şekilde birleştirir. Bu, hastaların ameliyat sırasında ağrısız ve güvende kalmasını sağlar, tıbbi profesyoneller için sorunsuz operasyonlar sağlar. Solunum koşullarını tedavi etmek için kullanılan karışık gazlar tipik olarak belirli bir oranda oksijen ve helyum içerir. Bu gazlar, hastaların solunum fonksiyonunu artırabilir, dispne gibi semptomları hafifletebilir, bu da özellikle kronik obstrüktif akciğer hastalığı, astım ve diğer solunum bozukluklarından muzdarip olanlar için faydalıdır. Örneğin, bir anestezik karışım, isofluran (bir anestezik) ve oksijen içerebilir, isofluran yüzdesi hastanın durumuna ve ameliyatın doğasına bağlı olarak ayarlanır, genellikle karışım içinde %0.5 ile %3 arasında değişir. Solunum tedavisi karışık gazı genellikle %21 - %40 oksijen ve %50 - %70 helyum içerir, iz gazlar stabiliteyi korur.
2. Petrokimya Endüstrisi
Petrokimya sektöründe, karışık gazlar çok önemlidir. Petrol rafinasyonunda, hidrojen ve azot açısından zengin gazlar geniş kullanım alanı bulur. Hidrojen, hidrokraking ve hidrofining gibi süreçlerle ağır yağı daha hafif ürünlere dönüştürebilir, petrol kalitesini artırır. Azot ise, üretim güvenliğini sağlamak için temizleme ve yer değiştirme görevlerinde yaygın olarak kullanılır. Kimyasal sentezde, amonyak üretirken, azot ve hidrojenin 1:3 oranında karıştırılması ve yüksek sıcaklık, yüksek basınç altında ve bir katalizör yardımıyla sentezlenmesi gerekir. Amonyak, gübreler, plastikler ve lifler gibi endüstrilerde yaygın olarak kullanılan hayati bir kimyasal hammaddedir, modern endüstriyel gelişimi destekler. Amonyak sentezi için hidrojen - azot karışımı tipik olarak %75 hidrojen ve %25 azot içerir. Hidrokrakingde, karışık gaz %80 - %95 hidrojen içerebilir, geri kalanı azot ve iz miktarda metan olur.
3. Gaz Cihazı Deneyleri ve Kalorifik Değer Analizi
Gaz cihazlarının güvenliği ve performansı günlük yaşamda önemlidir. Gaz cihazı deneylerinde, çeşitli gaz bileşimlerini simüle etmek için belirli karışık gazlar gereklidir. Bunlar, metan, etan, propan gibi hidrokarbon gazları ve azot ve karbondioksit gibi küçük miktarlarda inert gazları içerir. Gaz oranlarını ayarlamak, farklı bölgelerden gelen gazı taklit eder. Kalorifik değer analizi için, hassas bir şekilde formüle edilmiş karışık gazlar, testçilerin bir gazın kalorifik değerini belirlemesine olanak tanır, bu da gaz kalitesi, fiyatlandırma ve cihaz tasarımı için önemli bir metriktir. Gaz cihazı Ar-Ge'sinde, karışık gaz kalorifik değerlerini test etmek, mühendislerin yanmayı optimize etmesine, cihaz enerji verimliliğini artırmasına, atık ve kirliliği azaltmasına yardımcı olur. Tipik bir simülasyon karışık gazı %90 metan, %5 etan, %3 propan, %1 azot ve %1 karbondioksit içerebilir.
4. Gaz Alarmları
Endüstriyel üretimde ve günlük yaşamda güvenlik çok önemlidir ve gaz alarmları için karışık gazlar tehlike önleme için gereklidir. Kömür madenleri ve petrokimya atölyeleri gibi yanıcı, patlayıcı veya toksik gazların bulunabileceği endüstriyel alanlarda, gaz alarmları izleme için kullanılır. Kalibrasyonları ve testleri, hedef gazları (örneğin, metan, karbon monoksit, hidrojen sülfür) belirli oranlarda inert azotla birleştiren özel karışık gazlara dayanır. Bu standart gazlarla düzenli kalibrasyon, alarmların operasyon sırasında doğru sinyal verebilmesini sağlar, işçilere kaçma ve acil durumlara yanıt verme zamanı kazandırır, patlamalar ve zehirlenmeler gibi gaz sızıntısı ile ilgili felaketleri önler. Örneğin, kömür madenciliğinde metan yaygındır. Metan alarmlarını metan içeren bir karışık gazla kalibre etmek, kömür madeni operasyonlarını ve madencilerin hayatlarını korur. Metan bazlı bir gaz alarm karışık gazı, alarmın tespit aralığına bağlı olarak %1 - %5 metan içerebilir.
5. Hava Ayrıştırmadan Karışık Gazlar
Hava ayrıştırma teknolojisi, havadan oksijen, azot ve argon izole eder. Karışık gazlar çeşitli ihtiyaçlar için hazırlanır. Endüstriyel üretimde, birçok süreç farklı oranlarda oksijen - azot karışımları gerektirir. Örneğin, metal ısıl işleminde, oksijen - azot oranını kontrol etmek, metal oksidasyonunu ve karbürleşmeyi ayarlayarak malzeme ve ürün kalitesini artırır. Elektronikte, yüksek saflıkta hava - ayrıştırma karışık gazları yarı iletken üretiminde kullanılır. Çip üretiminde, iç gerilimi azaltmak için tavlama işleminde azot - hidrojen karışımı kullanılır. Gıda korumada, hava - ayrıştırma karışık gazları ambalaj gazını değiştirir. Gıda torbalarındaki azot - karbondioksit karışımı oksidasyonu ve mikrobiyal büyümeyi engeller. Bir metal - ısıl işlem gazı %20 - %50 oksijen, geri kalanı azot içerebilir. Bir çip - tavlama gazı genellikle %80 azot ve %20 hidrojen içerir.
6. Trafik Güvenliği Tespiti
Trafik güvenliği tespiti, yol güvenliği için hayati öneme sahiptir ve karışık gazlar önemli bir rol oynar. Araç egzoz testlerinde, ekipmanı kalibre etmek için özel karışık gazlar gereklidir. Bu gazlar, karbon monoksit, dioksit, hidrokarbonlar ve azot oksitler gibi araç egzoz bileşenlerini taklit eder. Standart karışık gazlarla düzenli kalibrasyon, doğru tespit sonuçlarını sağlar. Hassas egzoz tespiti, trafik otoritelerinin yüksek emisyonlu araçları tespit etmesine yardımcı olur. Bu, sahiplerini bakım yapmaya teşvik eder, kirliliği azaltır ve halk sağlığını korur. Örneğin, yıllık araç muayeneleri sırasında, ana kirleticilerin belirli konsantrasyonlarına sahip bir karışık gaz kullanmak, enstrümanları kalibre eder, veri doğruluğunu sağlar ve daha iyi kentsel hava kalitesi için emisyonları kontrol eder. Tipik bir kalibrasyon karışık gazı, %1 - %5 karbon monoksit, %0.1 - %1 hidrokarbonlar, %0.05 - %0.5 azot oksitler içerebilir, geri kalanı çoğunlukla karbondioksit ve azottur.
7. Motorlu Araç Egzoz Tespiti
Motorlu araç sayısındaki sürekli artışla birlikte, bu araçlardan kaynaklanan egzoz kirliliği önemli bir endişe haline gelmiştir. Motorlu araç egzoz tespiti için karışık gazlar, motorlu araç egzozunun karmaşık bileşimini doğru bir şekilde taklit ettikleri için büyük önem taşır. Bu bileşim, karbon monoksit, karbondioksit, hidrokarbonlar, azot oksitler ve ayrıca partikül madde öncülerinin küçük miktarlarını içerir.
Egzoz tespit sürecinde, ekipman tespit edilen egzoz bileşenlerini standart karışık gazla karşılaştırır. Örneğin, basit çalışma koşulu yönteminde, ekipman, simüle edilmiş sürüş senaryoları altında egzoz bileşenlerinin konsantrasyonlarını gerçek zamanlı olarak ölçer ve ardından bu değerleri önceden belirlenmiş standartlarla karşılaştırır. Ölçülen değerler standartları aşarsa, araç bakım ve ayar gerektirir.
Bu doğru tespit yaklaşımı, standart karışık gazlara dayanarak, motorlu taşıt egzoz kirliliğini azaltmak ve kentsel hava kalitesini artırmak için sağlam bir destek sağlar. Kapsamlı bir motorlu taşıt egzoz tespit karışık gazı, ayrıca partikül madde ile ilgili gazlarla birlikte tipik olarak %0.001 - %0.01 aralığında eser miktarda kükürt dioksit içerebilir.
8. Çevresel İzleme
Çevresel izleme, küresel ekolojik koruma için anahtardır ve karışık gazlar önemli bir rol oynar.
Atmosferik izlemelerde, karışık gazlar, kükürt dioksit, azot oksitler ve partikül madde gibi kirleticileri ölçen cihazları kalibre etmek için kullanılır. Bu gazların doğru hazırlanması, veri doğruluğunu ve karşılaştırılabilirliğini sağlar, çevre ajanslarının hava kalitesini değerlendirmesine ve politikalar oluşturmasına olanak tanır.
Su kalitesi izlemelerinde de karışık gazlar uygulanır. Örneğin, bilinen çözünmüş oksijen konsantrasyonuna sahip standart bir karışık gaz, çözünmüş oksijen ölçerleri kalibre eder. Hassas çözünmüş oksijen ölçümü, suyun kendi kendini arıtma kapasitesini, kirlilik seviyelerini ve sucul ekosistem sağlığını değerlendirmek için hayati öneme sahiptir.
Atmosferik kükürt dioksit kalibrasyon karışık gazı, azot içinde 0.1 ppm - 10 ppm kükürt dioksit içerebilir. Su kalitesi izleme çözünmüş oksijen kalibrasyon karışık gazı, inert gaz bazlı bir çözümde hassas bir şekilde ayarlanmış çözünmüş oksijen içerir.
9. Gübre Endüstrisinde Enstrümantasyon Kalibrasyonu
Gübre endüstrisi tarım için çok önemlidir ve enstrümantasyon, hassas üretim kontrolü için hayati öneme sahiptir. Doğru cihaz ölçümleri için özel kalibrasyon karışık gazları gereklidir. Gübre üretiminde amonyak sentezi sırasında, hidrojen, azot ve amonyak oranının sıkı kontrolü esastır. Kalibrasyon gazları, gerçek gaz bileşimi ve konsantrasyon aralıklarına göre hazırlanır. Düzenli kalibrasyon, uzun vadeli cihaz doğruluğunu sağlar. Hassas okumalar, operatörlerin üretim parametrelerini ayarlamalarına, süreci optimize etmelerine, verimliliği artırmalarına, maliyetleri düşürmelerine ve ürün kalitesini korumalarına olanak tanır, tarım için yüksek kaliteli gübreler sağlar. Bir amonyak üretim kalibrasyon karışık gazı %70 hidrojen, %25 azot ve %5 amonyak içerebilir.
10. Demir ve Çelik Endüstrisi
Ulusal ekonominin önemli bir parçası olan demir ve çelik endüstrisi, üretimde yaygın olarak karışık gazlar kullanır.
Çelik eritmede, özellikle konvertör çelik yapımında, yüksek saflıkta oksijen içeren oksijen-azot karışık gazları, erimiş demirdeki safsızlıkları hızla okside ederek çelik kalitesini artırır. Azot, koruyucu bir gaz olarak hareket eder; sürekli dökümde, erimiş çelik üzerinde bir gaz perdesi oluşturarak oksidasyonu önler ve kütük kalitesini artırır.
Çelik ısıl işlemi sırasında, tavlama gibi, hidrojen-azot karışık gazları çeliği oksidasyondan korur, yüzey oksitlerini azaltır ve yüzey kalitesini ve mekanik özellikleri iyileştirir.
Çelik üretimi için gaz analizinde, standart karışık gazlar, üretim optimizasyonu için doğru fırın gazı izlemeyi sağlamak üzere cihazları kalibre eder.
Konvertör çelik yapımı oksijen-azot karışık gazı genellikle %95 - %99 oksijen ve geri kalanı azot içerir. Çelik tavlama karışık gazı tipik olarak %10 - %30 hidrojen ve %70 - %90 azot içerir.
11. Güç ve Enerji Sektörü
Güç ve enerji alanında, karışık gazların önemli uygulamaları vardır. Yüksek voltajlı elektrikli ekipmanlarda, kükürt hekzaflorür (SF6) ve azot karışık gazları yalıtım ve ark söndürme ortamı olarak hizmet eder. SF6, mükemmel yalıtım ve ark söndürme özelliklerine sahiptir ancak pahalıdır ve çevreye zararlıdır. Uygun bir oranda azotla karıştırılması, maliyetleri ve çevresel riskleri azaltırken ekipman performansını korur. Örneğin, yüksek voltajlı devre kesicilerde, karışık gaz, anahtarlama sırasında arkları hızla söndürerek ekipmanı korur ve güç sistemi kararlılığını sağlar.
Yakıt hücresi araştırma ve üretimi gibi yeni enerji alanlarında karışık gazlar çok önemlidir. Proton değişim membranlı yakıt hücreleri, reaksiyon ortamı olarak bir hidrojen-oksijen (veya hava) karışık gazına ihtiyaç duyar. Gaz akış hızı ve oranının hassas kontrolü, yakıt hücresi güç üretim verimliliğini ve kararlılığını artırmak için hayati öneme sahiptir. Karışık gaz tedarikini ve reaksiyon koşullarını optimize etmek, yakıt hücrelerinin kimyasal enerjiyi elektriğe daha verimli bir şekilde dönüştürmesini sağlar ve gelecekteki enerji sürdürülebilirliğini destekler.
Tipik olarak, yüksek voltajlı ekipman yalıtım karışık gazı %10 - %30 SF6 ve %70 - %90 azot içerirken, bir yakıt hücresi reaksiyon karışık gazı %90 - %99 hidrojen ve %1 - %10 oksijen içerir.
12. Petrokimya Endüstrisinde Yaygın Karışık Gazlar
Petrokimya alanında çeşitli karışık gazlar benzersiz kullanımlara sahiptir. Hidrojen-azot karışımları hidrojenasyon için ve azot-hidrojen amonyak sentezi için kullanılır. Petrol hidrokarbonlarının yüksek sıcaklıkta pirolizinden elde edilen kraking gazı, etilen, propilen, bütadien, metan, etan, propan, hidrojen, karbon monoksit ve karbon dioksit içerir. Yüksek değerli ürünler elde etmek için ayrıştırılır. Petrol reformasyonundan elde edilen reforme gazı, hidrojen, metan, etan, propan ve aromatik hidrokarbonlar içerir, hidrojenasyon ve plastik yapımı gibi alanlarda kullanılır. Petrol desülfürizasyonundan elde edilen desülfürizasyon kuyruk gazı, hidrojen sülfür, kükürt dioksit, hidrojen, azot ve eser miktarda hidrokarbonlar içerir. Emisyonlar ve kükürt geri kazanımı için işlenmesi gerekir. Kraking gazı %30 - %50 etilen, vb. içerebilir; reforme gazı %40 - %60 hidrojen, vb.; ve desülfürizasyon kuyruk gazı %1 - %5 hidrojen sülfür, vb. içerebilir.
Sonuç
Birden fazla sektörde karışık gazların geniş uygulamaları, onların muazzam değerini ve potansiyelini vurgular. Teknoloji ilerledikçe ve endüstriler geliştikçe, karışık gazların türleri ve uygulamaları genişlemeye ve derinleşmeye devam edecek, insan toplumunu ileriye taşımada giderek daha önemli bir rol oynayacaktır.
