از هوا می توان اکسیژن خالص به دست آورد. این عمل به وسیله سرد کردن هوا در درجه ای بسیار بسیار پایین انجام می شود یعنی آنقدر باید هوا را سرد کنیم تا به مایع تبدیل گردد. چنین دمایی بیش از ۳۰۰ درجه فارنهایت (یا حدود ۱۵۰ درجه سیلسیوس) زیر صفر است. آنگاه همین که دمای چنین هوای مایعی را کمی بالا ببرید به حالت جوش در می آید . یعنی نخست ازت از درون آن جوشیده رها می شود و سپس اکسیژن خالص بر جای می ماند.

کلمه اکسیژن از دو واژه یونانی  Oxus بمعنای اسید و Gennan به معنای تولید گرفته شده است.

اکسیژن عنصری گازی شکل است. «کارل شلی»، شیمیدان‌ سوئدی، در سال ۱۷۷۲ میلادی اکسیژن را کشف کرد. «جوزف پریستلی»، دانشمند انگلیسی، نیز دو سال بعد، مستقل از شلی موفق به کشف این ماده شد. اکسیژن گازی بی‌بو، بی‌مزه و بی‌رنگ، غیرسمی و خنثی  است. ۲۱درصد هوایی را که تنفس می‌کنیم اکسیژن، ۷۸ درصد آن را نیتروژن و یک درصد بقیه را سایر گازها تشکیل داده است. این ماده در پوسته زمین به صورت اکسید فلزات یافت می‌شود. اکسیژن در دمای ۹/۱۸۲- درجه سیلسیوس تحت فشار مناسب به مایع تبدیل می‌شود. رنگ آن در حالت مایع، آبی روشن است  و اگر دما تا ۴/۲۱۸- درجه سیلسیوس پایین بیاید، اکسیژن مایع به صورت جامد در می‌آید.

عنصر اکسیژن دارای وزن اتمی   gr/mol 9994/۱۵ است،  کوچکترین عضو از گروه شانزدهم جدول تناوبی است که با نماد شیمیائی O و عدد اتمی ۸ نشان داده شده است.

 

نام گاز : اکسیژن نماد شیمیائی : O2
عدد اتمی : ۸ جرم اتمی استاندارد :  gr/mol9994/15
چگالی در فشار یک اتمسفر :  gr/L429/1 چگالی مایع در نقطه جوش : gr/cm3141/1
نقطه ذوب : C̊ ۷۹/۲۱۸- نقطه جوش :  C̊ ۹۵/۱۸۲-
گرمای همجوشی : kj/mol 444/0 دمای بحرانیk 59/154 فشار بحرانی :  mpa  ۰۴۳/۵
ظرفیت گرمائی مولی  :   j/mol. k 378/29

کاربردهای گاز اکسیژن

۱-    استفاده از اکسیژن مایع به عنوان اکسید کننده در نیروی حرکتی موشکها
۲-    استفاده از گاز اکسیژن جهت اکسیژن رسانی در بیمارستان ها
۳-    استفاده از گاز اکسیژن در جوشکاری
۴-    استفاده از گاز اکسیژن در ساخت فولاد
۵-    استفاده از گاز اکسیژن در تولید متانول
۶-    استفاده در گاز اکسیژن در سیمان سازی
۷-    استفاده از گاز اکسیژن در تولید سرامیک
۸-   استفاده از گاز اکسیژن در سفید کردن خمیر کاغذ در صنعت کاغذسازی
۹-    استفاده از گاز اکسیژن در تصفیه آب و فاضلاب
۱۰-  استفاده از اکسیژن در تولید اتیلن اکساید
۱۱-  استفاده از گاز اکسیژن در دستگاه های شناسائی و آنالیز مواد

استاندارد انواع گاز اکسیژن

۱-گاز اکسیژن طبی به شماره استاندارد ملی ایران ۳۲۴۰  (استاندارد اجباری)

۲-گاز اکسیژن صنعتی به شماره استاندارد ملی ایران ۶۰۳ (استاندارد تشویقی)

ویژگی های گاز اکسیژن طبی

گاز اکسیژن طبی باید بی رنگ، بی بو و بی طعم بوده و ویژگی های آن مطابق جدول ذیل باشد.

ردیف ویژگی حد استاندرد
۱ غلظت گاز اکسیژن حداقل ۹۹%  حجمی
۲ بوی گاز بی بو باشد
۳ دی اکسید کربن حداکثر  ppm300
۴ منو اکسید کربن حداکثر  ppm5
۵ رطوبت گاز حداکثر  ppm67
۶ مواد اکسید کننده عاری از مواد اکسید کننده باشد.

هر ظرف گاز باید دارای برچسب هشداری باشد. مشخصات برچسب های هشداری باید با استاندارد ملی ایران ۸۲۴۰ مطابقت داشته باشد.

بر روی هر برچسب هشداری سیلندرهای گاز اکسیژن طبی باید خلوص، حجم ، فشار گاز ، نام و نشانی تولید کننده ، تاریخ تولید و انقضا و قابلیت مصرف نیز نوشته شود.

همچنین بر روی هر سیلندر گاز طبی باید اطلاعات زیر خوانا و قابل رویت نوشته یا حک شود:

۱- نام گاز پر شده به زبان فارسی

۲- فرمول شیمیایی (به استثنای سیکلوپروپان)

۳- نام مرکز درمانی یا موسسه عرضه کننده

اطلاعات فوق باید با رنگ سفید و در قسمت فوقانی  سیلندر و ترجیحا دور از قسمت استوانه ای بدنه نوشته شود. بر روی سیلندر گاز اکسیژن باید با رنگ سیاه نوشته شود.

طبق استاندارد ملی ایران ۳۰۴ هر سیلندر باید دارای رنگی باشد که گاز موجود در آن را طبق جدول شماره ۱ مشخص کند

نکات ایمنی در خصوص سیلندر اکسیژن

تمام کارکنانی که سیلندر های گاز اکسیژن را جابجا نموده و مسئولیت نظارت بر خطوط لوله کشی گاز را به عهده دارند باید اطلاعات و دانش کافی در خصوص ویژگی ها و خطرات گاز اکسیژن، احتیاط ها و اقدامات ضروری داشته باشند.

سیلندر های گاز اکسیژن به تنهائی خطرناک نمی باشند اما در صورتی که در کنار یک سیلندر آتش زا مثل گاز هیدروژن ، گاز متان و سایر هیدروکربن ها قرار گیرند بسیار خطرناک می شوند  و در صورت بروز نشتی انفجار مهیبی رخ خواهد داد، در نتیجه نحوه ی انبارش این سیلندرها فوق العاده مهم می باشد.

علاوه بر انبارش، تخلیه و بارگیری سیلندرهای گاز اکسیژن هم حائز اهمیت است و می بایست از بارگیری گاز اکسیژن در کنار گازهای آتش زائی مثل گاز هیدروژن ، گاز متان و سایر هیدروگربن ها خودداری کرد.

شایان ذکر است ، کارگران می بایست در برخورد با سیلندرهای گاز اکسیژن نهایت دقت را بعمل آورند و به هیچ وجه با دست و یا دستکش آلوده به روغن، به این سیلندرها نزدیک نشوند.

-شیر سیلندر باید به آرامی باز شود و به منظور باز و بسته نمودن شیر سیلندر هرگز نباید  نیروی اضافی به آن اعمال شود.

-در شیرهایی که دارای فلکه دستی هستند، نباید از آچار ، چکش یا دیگر ابزارها به منظور باز و بسته نمودن شیر استفاده شود.

-هرگز جهت روان سازی شیر سیلندر نباید از مواد روغنی استفاده شود.

ویژگی گاز اکسیژن صنعتی

ویژگی های اکسیژن صنعتی باید مطابق با الزامات جدول ذیل باشد.

ردیف مشخصات واحد حدود قابل قبول
۱ وضعیت ظاهری   بی رنگ، فاقد بو  و مزه
۲ مقدار اکسیژن %v/v حداقل ۵/۹۹
۳ مقدار کربن منواکساید %v/v حداکثر ۶-۱۰ × ۲
۴ مقدار کربن دی اکساید %v/v حداکثر  ۶-۱۰ × ۳
۵ مقدار کل هیدرو کربن ها %v/v حداکثر ۶-۱۰ ×۵۰
۶ مقدار آب %v/v حداکثر ۶-۱۰ × ۳ برای اکسیژن گازی

حداکثر ۶-۱۰ × ۲ برای اکسیژن مایع

 

اکسیژن گازی تحت فشار باید در سیلندر های مناسب از نظر شکل ، ظرفیت و قدرت تحمل مطابق با استاندارد ملی ایران به شماره ۶۷۹۲ برای فروش ارائه شود. اکسیژن مایع نیز باید در سیلندر های عایق بندی شده مناسب بسته بندی شود. سیلندر محتوی گاز اکسیژن صنعتی باید به رنگ سیاه باشد.

نشانه گذاری

اطلاعات زیر باید به طور واضح، خوانا، با دوام به زبان فارسی روی سیلندر نوشته یا برچسب شوندبه گونه ای که به راحتی جدا نشود.

الف-نام فرآورده،فرمول شیمیایی، و درصد خلوص آن

ب- نام و نشانی تولید کننده و علامت تجاری آن

پ- شماره سری ساخت و تاریخ تولید

ت- عبارت <<ساخت ایران>>

ث- شماره استاندارد ملی

ج- حجم خالص سیلندر و فشار

چ- شرایط نگهداری , حمل و نقل

ح- نماد تصویری لوزی خطر

خرید  گاز اکسیژن

گاز اکسیژن معمولا در کپسول های ۵، ۱۰، ۲۰، ۴۰ و ۵۰  لیتری و  فشار ۱۵۰ تا ۲۰۰ بار به فروش می رسد.

انواع کپسول گاز اکسیژن

 

کپسول گاز ۲۰ لیتری
از مهمترین کاربرد های سیلندر ۲۰ لیتری جهت شارژ گاز اکسیژن، برای احیای تنفس بیماران  در بیمارستان ها و درمانگاه ها اشاره کرد.
از سیلندر ۲۰ لیتری در صافکاری/ ساختمان سازی/ تولیدات صنعتی و … نیز استفاده می شود.

 

 

کپسول اکسیژن ۱۰ لیتری

از مهمترین کاربرد های کپسول/سیلندر ۱۰ لیتری جهت شارژ گاز اکسیژن، برای احیای تنفس بیماران در بیمارستان ها و درمانگاه ها می توان اشاره کرد.

– به علت سبک بودن سیلندر ۱۰ لیتری از آن در صنایعی مانند جوشکاری،برش کاری،یخچال سازی و تولیدات صنعتی  استفاده می شود.
کپسول ۲ لیتری و ۵ لیتری
یکی از کاربرد های سیلندر ۵ لیتری، نگهداری گاز اکسیژن  برای احیای بیماران تنفسی، در منازل و اماکن عمومی می باشد. از سیلندر اکسیژن ۲ لیتری به صورت پورتابل و همراه جهت بیماران تنفسی استفاده می گردد.
سیلندر ۵ لیتری در جوشکاری های صنعتی با حجم کوچک و یخچال سازی، نیز استفاده می شود.

به علت سبک بودن و قابل حمل بودن سیلندرهای ۵ لیتری، در ورزش هایی مانند کوه نوردی و غواصی نیز کاربرد دارد.

نکات ایمنی در استفاده از کپسول های گاز اکسیژن:
۱- در صورت ایجاد ترک یا شکاف در سیلندر های صنعتی، جهت رعایت موارد ایمنی از تعمیر و جوشکاری سیلندر خودداری گردد.
۲- شیر سیلندرهای حاوی گاز در صورت عدم استفاده از سیلندر نباید باز بماند.
۳- در زمان حمل و نقل سیلندرهای صنعتی از وارد شدن ضربه به بدنه و شیر سیلندر جلوگیری شود.
اطلاعات موجود بر روی بدنه سیلندر

هر سیلندر نسبت به فرآیند و استاندارد تولید آن دارای اطلاعاتی برروی بدنه آن می باشد که شامل: وزن سیلندر, حجم سیلندر, فشار تست سیلندر, فشارکاری سیلندر, استاندارد تولید شده سیلندر, سریال سیلندر, کشور سازنده و سال ساخت سیلندر.  در زمان انتخاب سیلندر باید به حجم و فشار کاری سیلندر توجه داشت. فشار کاری سیلندر فشاری است که شما مجاز به شارژ کردن سیلندر تا آن فشار می باشید.  هر سیلندر به مدت ۵ یا ۱۰ سال از زمان ساخت آن مجاز به شارژ مجدد می باشد و در صورت سپری شدن این مدت نیاز به انجام تست مجدد فشار و در صورت قبولی برگرداندن آن به چرخه شارژ می باشد.

سیلندر ها از جنس آلومینیوم، کربن استیل، کروم مولیبدن، استینلس استیل به صورت درزدار و بدون درز ساخته می شوند که نسبت به جنس و ضخامت آنها دارای فشار کاری و تست متفاوت هستند. سیلندر های بدون درز فشار بالاتری را تحمل می کنند و مثلا برای گازهای آرگون، نیتروژن، اکسیژن، هلیوم، هیدروژن و …. استفاده می‌شوند.  فشار تست همیشه به میزان ۱۰۰ الی ۱۵۰ بار از فشار کاری سیلندر بالاتر می باشد. البته توجه شود که فشار تست با فشار ترکیدن سیلندر متفاوت می باشد.

اطلاعات شیر موجود برروی سیلندر

هر سیلندر نسبت به خواص گاز موجود در آن، شیر مناسب خود را نیاز دارد. برای گاز های آتشزا باید از شیرهایی با دنده چپگرد و برای گازهای غیرآتشزا از شیرهایی با دنده راستگرد استفاده نمود. در انتخاب جنس شیر نیز باید توجه داشت برای مثال در صورت خورنده بودن گاز باید از شیرهایی از جنس استینلس استیل استفاده نمود تا در برابر خورگی و اکسید شدن مقاوم باشند.

علائم هشدار دهنده بر اساس میزان خطر و اشتعال زا بودن گاز

-رنگ آمیزی سیلندر ها طبق گاز موجود در آنها

رنگ هر سیلندر نسبت به گاز موجود در آن متفاوت می باشد.مثلا گازهای آتشزا با رنگ قرمز مشخص می گردند تا از سیلندر های دیگر مجزا باشند و گازهای خنثی با برچسب سبز و گاز های سمی با برچسب زرد مشخص می شوند

هلیوم قهوه ای
نیتروژن خاکستری یا مشکی
اکسیژن سفید یا آبی
آرگون سبز
CO2 سبز یا خاکستری
استیلن زرشکی یا زرد یا قرمز
هیدروژن-اتان-متان-پروپان-بوتان ….. قرمز
کلر زرد

 

 

 

 

ایمنی کپسول اکسیژن

  1. با توجه به اینکه سیلندرها عموماً حاوی گازهای فشرده قابل اشتعال یا غیر قابل اشتعال می باشند لذا دارای نیروی بالقوه زیادی هستند. همچنین برخی از سیلندرها حاوی گازهای سمی، قابل اشتعال، محرک، خفقان آور و … می باشد. لذا رعایت نکات ایمنی در زمانهای حمل، انبار، نگهداری و استفاده از آنها الزامی می باشد.
  2. در صورت حمل، نگهداری و یا استفاده نادرست از سیلندرها، امکان تبدیل شدن آنها به یک راکت وجود دارد که قدرت سوراخ نمودن دیوار ساختمانها را نیز دارد.
  3. خواص گازهای موجود در سیلندرها خطرات ویژه ای را ایجاد می نماید. گازهای صنعتی به لحاظ خواص گازها بصورت زیر دسته بندی می گردد :
  • گازهای اکسید کننده : گازهایی نظیر اکسیژن که به خودی خود نمی سوزند ولی به عمل سوختن کمک می نمایند.
  • گازهای بی اثر : گازهایی نظیر ازت و … که به اشتعال کمک نمی کنند و با یکدیگر نیز واکنش نمی دهند ولی موجودات زنده بدلیل کاهش یا حذف اکسیژن از محیط توانایی ماندن در این گازها را ندارند.
  • گازهای قابل اشتعال : گازهایی نظیر پروپان، بوتان، استیلن و … که در صورت موجود بودن اکسیژن در محیط و افزایش دما یا وجود منبع جرقه آتش گرفته و می سوزند. برخی از این گازها نظیر سیلان و فسفین نیازی به حرارت و جرقه نداشته و در صورت تماس با هوا به خودی خود و آنی مشتعل می شوند.
  • گازهای سمی : گازهایی نظیر منواکسید کربن، کلر، آمونیاک و … که استنشاق آنها حتی در غلظت های پایین (در حد PPM ) موجب آسیب و یا مرگ خواهد شد.
  • گازهای خورنده : گازهایی نظیر کلر، دی اکسید گوگرد و … که با مواد دیگر واکنش داده و موجب فرسایش می شوند و بعضاً ممکن است گازهای سمی نیز ایجاد نمایند.
  1. تمامی گازها (حتی گازهای خنثی) به جز اکسیژن و هوا خفه کننده می باشد زیرا با هوا جایگزین و مانع رسیدن اکسیژن به بدن انسان خواهند شد.
  2. در خصوص محتویات سیلندرها بایستی MSDS تهیه و ضمن آموزش آن، در اختیار نفرات ذیربط قرار داده شود.

MSDS  از حروف اول کلمات ،( Material ) مواد  ،( Safety)  ایمنی  ، (Data)  اطلاعات و (Sheet)  برگه تشکیل یافته و به برگه‌ای اطلاق می‌شود که اطلاعات ایمنی ماده روی آن درج‌شده باشد.

  1. از محل نگهداری سیلندرها و در زمان استفاده از سیلندرها جهت اطمینان از ایمن بودن محل می توان بوسیله آنالیزرهای دستی، هوای محیط را آنالیز نمود.
  2. رنگ آمیزی سیلندر و تغییر علامتها و نشانه های آن ممنوع می باشد.
  3. با توجه به خطرات بالقوه سیلندرها بایستی در زمان حمل یا استفاده از آنها ضمن رعایت سایر نکات ایمنی، از کفش ایمنی و عینک ایمنی یا شیلد محافظ صورت نیز استفاده نمود.
  4. همیشه هر سیلندر را باید پر فرض نموده و طبق مقررات سیلندرهای پر با آن رفتار نمود.
  5. روغن و گریس بسرعت در مجاورت اکسیژن با فشار بالا آتش گرفته و احتمال انفجار آن نیز میرود به همین خاطر سیلندرها و متعلقات آن می بایست دور از مواد هیدروکربنه (روغن، گریس و …) نگهداری شوند.
  6. بدلیل احتمال آتش سوزی و انفجار، شارژ نمودن، نگهداری و حمل سیلندرها در محلهایی که شعله، آتش، سیگار کشیدن، اجرای کار گرم، مواد قابل اشتعال و … وجود دارد، ممنوع می باشد.
  7. سیلندرها در حین کار و یا در محل نگهداری نبایستی در مسیر عبور و مرور عمومی قرار گرفته و یا مسیرهای خروج اضطراری را مسدود نماید.
  8. جهت آمادگی مقابله با شرایط اضطراری مربوط به خطرات ناشی از سیلندرها بایستی اقدام مقتضی بعمل آید. برخی از شرایط اضطراری مرتبط با سیلندرها به شرح زیر می باشد:
  • آتش سوزی در محل نگهداری سیلندرها
  • تحت آتش سوزی قرار گرفتن و افزایش دمای سیلندرها
  • نشت گاز از سیلندرها
  • بروز خفگی و نیاز به انجام احیای قلبی-ریوی (CPR)
  1. در صورتیکه سیلندری تحت آتش سوزی قرار گرفت، محل را حداقل تا شعاع ۲۰۰ متری از سیلندر تخلیه نمایید، به گروه ایمنی و آتش نشانی اطلاع دهید، ساختمانهای مجاور را تا شعاع ۲۰۰ متری از سیلندر تخلیه نمایید، سیلندرهایی که در معرض حرارت قرار نگرفته اند را به یک محل ایمن انتقال دهید.
  2. همچنین استاندارد های گاز اکسیژن طبی به شماره استاندارد ملی ۳۲۴۰ و گاز اکسیژن صنعتی به شماره استاندارد  ملی ۶۰۳ از طریق پورتال سازمان ملی استاندارد به نشانی isiri.gov.ir قابل دستیابی می باشد.