Karbon dioksid

Karbon dioksid (kimyəvi formulu C02) 2 oksigen atomunun tək karbon atomu ilə kovalent olaraq ikiqat reaksiyasından təşkil olunmuş təbii şəkildə mövcud olan mürəkkəb kimyəvi maddədir. Bu qaz standart temperatur və təzyiqə malikdir və Yer kürəsinin atmosferində bu vəziyyətdə 2014-cü ildən etibarən həcminə görə 0.04 faiz (400 ppm) konsentrasiyada mövcuddur. O, portativ təzyiq vasitələrində pnevmatik sistemlərlə bağlı ən çox istifadə olunan sıxılmış qazlardan biridir. Karbon dioksid həmçinin qaynaq işində atmosfer kimi istifadə olunur, buna baxmayaraq elektrik qövs qaynağında əksər metalların oksidləşməsinə reaksiya verir. Karbon dioksid ilə edilən qaynaqların təsirsiz qazlarla edilən qaynaqlardan daha kövrək olmasına və belə qaynaqla birləşdirilən hissələrin karbonat turşusunun yaranmasına görə zaman keçdikcə pisləşməsinə baxmayaraq onlardan avtomobil sənayesində geniş istifadə olunur. Bu qaz arqon və ya helium kimi daha təsirsiz qazlara nisbətən ucuz olduğuna görə qaynaq qazı kimi daha geniş şəkildə istifadə olunur. Bu, mövcud konteynerdə daha çox karbon qazının yerləşməsinə şərait yaradan təxminən 60 barlıq (870 psi, 59 atm) mümkün təzyiqlə otaq temperaturunda qazdan maye halına keçdiyi, və eləcə də münasib qiymətə və odadavamlı olduğu üçün sıxılmış qazın tələb olunduğu geniş istehlak mallarında tətbiq edilir.

Əksər hallarda xilasedici gödəkçələr sürətli şişməni təmin edən sıxılmış karbon dioksid qutularından ibarət olur. C02 alüminium kapsulları, həmçinin, pnevmatik silahlar, peyntbol markerləri, velosiped şinlərinin şişirdilməsi və qazlı suların hazırlanması üçün sıxılmış qazdan ibarət təchizat malları kimi satılır. Maye karbon dioksidin sürətli buxarlanması daş kömür mədənlərində partlayış üçün istifadə olunur. Karbon dioksidin yüksək konsentrasiyasından, həmçinin, zərərvericilərin məhv edilməsində də istifadə oluna bilər. Maye karbon dioksid bəzi ərzaq məhsullarının və texnoloji materialların ciddi şəkildə qurudulmasında, skan edən elektron mikroskop üçün nümunələrin hazırlanmasında və qəhvə dənələrinin 5 dəfəyədək kofeinsizləşdirilməsində istifadə olunur.

Karbon qazı alovu söndürür və bəzi odsöndürənlərin, xüsusilə də, elektrik xəttindəki yanğınlar üçün nəzərdə tutulan söndürücülərin tərkibində təzyiq altında maye karbon qazı olur. Karbon qazı söndürücüləri kiçik miqdarda alışqan mayelərin və elektrik mənbəyinin səbəb olduğu yanğınlarda istifadə üçün olduqca münasibdir. Lakin karbon qazı alışqan maddələrin səbəb olduğu yanğınları söndürmək üçün əlverişli deyil, çünki o, oksigeni xaric edir və yanan maddələri lazımi şəkildə soyuda bilmir və karbon dioksid dağıldıqda onlar atmosfer oksigeninin təsirindən asılı olaraq sərbəst şəkildə alovlanırlar. Karbon qazı, həmçinin, xüsusi təhlükələrin daxili tətbiqi və mühafizə olunan sahənin ümumi söndürülməsi ilə bağlı sabit yanğından mühafizə sistemlərində yanğınsöndürmə vasitəsi kimi geniş şəkildə istifadə olunur.

Bununla yanaşı, Beynəlxalq Dəniz Təşkilatı standartları gəmi anbarlarının və mühərrik kameralarının yanğından mühafizəsi ilə bağlı karbon qazı sistemlərini təsdiqləyir. Karbon qazı əsaslı yanğından mühafizə sistemləri bir neçə ölüm faktına səbəb olub. Çünki o, olduqca yüksək konsentrasiyalarda boğulmaya gətirib çıxarır. C02 sistemlərinə baxış zamanı 1975-ci il və məruzənin tərtib olunduğu tarix arasında 51 qəzanın baş verməsi və bunun nəticəsində 72 nəfərin dünyasını dəyişməsi, 145 nəfərin isə yaralanması aşkara çıxmışdır.

Maye karbon qazı bir çox lipofilik üzvi birləşmələri üçün yaxşı həlledicidir və ondan kofeini qəhvədən kənarlaşdırmaq üçün istifadə olunur. Karbon qazı əczaçılıq və digər kimyəvi emaledici sənaye sahələrində xlorlu üzvi birləşmələr kimi daha ənənəvi həlledicilərə nisbətən az toksik alternativ olaraq diqqəti cəlb etmişdir. Bu məqsədlə, karbon qazından müəyyən quru təmizləyicilər tərəfindən istifadə olunur. Karbon dioksiddən təkmilləşdirilmiş neft hasilatında istifadə olunur. Bu zaman karbon qazı neft quyularına daxil edildikdə olduqca ciddi şərtlər altında, neftlə qarışdırılır. Bu yanaşma ilkin hasilata əlavə olaraq qalıq neftvermə qabiliyyətini 7-23% azaltmaqla, orijinal neft hasilatını artıra bilər. O, həmçinin, təzyiq göstərən maddə kimi fəaliyyət göstərir və yeraltı xam neft həll olduğu zaman, onun qatılığını kifayət qədər azaldır və neftin anbardan keçməklə daha sürətlə köhnə neft yataqlarına axmasına şərait yaradan yerüstü hadisələrin kimyasını dəyişməklə, karbon dioksidin inyeksiya quyularına daşınması üçün geniş boru şəbəkələrindən istifadə olunur. Maye və qatı halda olan karbon qazları xüsusilə qida sənayesində olduqca soyuducu xassəyə malikdir. Bu xassə sayəsində onlardan dondurmaların və digər dondurulmuş qida vasitələrinin daşınması və saxlanılması zamanı istifadə olunur.

Qatı karbon dioksid “quru buz” adlanır və ondan soyuducu avadanlıqlar effektiv olmadıqda, kiçik miqyaslı daşınmalar üçün istifadə olunur. Qatı karbon dioksid havanın temperaturundan asılı olmayaraq, daimi atmosfer təzyiqində hər zaman -78.5 °C-dən aşağı temperaturda olur.

Arqon-karbon dioksid
© C-50 (50% arqon/50% C02) boruların qısa qövs qaynağı üçün istifadə olunur.
® C-40 (60% arqon/40% C02) boruşəkilli elektrodların qövs qaynağı işləri üçün istifadə olunur. C-25 –dən daha yaxşı qaynaq penetrasiyası.
© C-25 (75% arqon/25% C02) əsasən həvəskarlar tərəfindən və kiçik miqyaslı hasilatda istifadə olunur.
Qısa dövrə və kürəvi köçürmə qaynağı ilə məhdudlaşır. Aşağı karbonlu poladın qısa qapanmalı qaz metal qövsü qaynağı üçün geniş yayılmışdır.
© C-20 (80% arqon/20% C02) qısa qapanma və karbonlu poladın püskürtməli ötürülməsi üçün istifadə olunur.
© C-15 (85% arqon/15% C02) karbonlu və yüngül lehimli poladların istehsalında geniş yayılmışdır. Qalın lövhələr və dəmir oksid təbəqəsi ilə əhatə olunmuş polad üçün müvafiq olan aşağı səviyyədə püskürməyə və yaxşı qaynaq penetrasiyasına malikdir. Qısa qapanma rejimində nazik metallar üçün maksimal məhsuldarlıq yönləndirmək üçün CO2 qarışıqlarına nisbətən daha aşağı meylliliyə malikdir və müvafiq çökmə nisbətinə sahibdir. Qısa dövretmə, sferik, nəbz və sprey köçürmə qaynağı üçün müvafiqdir. Qısa qapanma rejimində nazik metallar üçün maksimal məhsuldarlıq yönləndirmək; daha yüksək CO2 qarışıqlarına nisbətən daha aşağı meylliliyə malikdir və müvafiq yüksək çökmə dərəcələrinə sahibdir.
© C-10 (90% arqon/10% COz) istehsal mühiti üçün səciyyəvidir. C-15-dən aşağı olmasına baxmayaraq, aşağı səviyyədə çiləmə və qaynağın effektiv penetrasiyası qabiliyyətinə malikdir. Əksər poladlar üçün münasibdir. 85/15 nisbətində qarışıq ilə eyni üsulda tətbiq olunur. Ferrit paslanmayan polad üçün müvafiqdir.
® C-5 (95% arqon/5% COJ) metal tökmə əməliyyatlarında impulslu cərəyan ilə ötürülmə və aşağı dərəcədə aşqarlanmış poladdan irəli gələn qısa qapanma üçün istifadə edilir. C-10-dan az olmasına baxmayaraq, dəmir oksid təbəqəsi üçün yüksək dözümlülüyə və lilə arqon-oksigendən daha yaxşı nəzarət qabiliyyətinə malikdir. C-10-dan daha az istiliyə malikdir. Ferrit paslanmayan poladlar üçün müvafiqdir. 1% oksigenli arqon ilə eyni fəaliyyətə malikdir.

© Arqon-oksigen
© 0-5 (95% arqon/5% oksigen) karbonlu poladın ümumi olaraq qaynaq edilməsi üçün ən çox istifadə olunan qazdır. Tərkibində olan yüksək səviyyədə oksigen qaynaq işlərinin daha yüksək sürətlə aparılmasına imkan yaradır. 5%-dən artıq oksigen qoruyucu qazın elektrodu oksidləşdirməsinə şərait yaradır. Elektrod kifayət qədər oksigen çıxarma qabiliyyətinə malik maddələrdən ibarət olmazsa, bu, sahədə məsaməliliyin formalaşmasına gətirib çıxara bilər.
© 0-2 (98% arqon/2% oksigen) çiləmə ilə paslanmayan poladın, karbonlu poladın və aşağı səviyyəli aşqarlanmış poladın elektro qövs qaynağı üçün istifadə edilir. 0-1-dən daha yaxşı nəmləndirmə qabiliyyətinə malikdir. Qaynaq edilmiş hissə daha tünd rəngdə olur və 0-1-ilə daha çox oksidləşdirilir. 2% oksigenin əlavə olunması metalın qövs vasitəsilə çiləmə yolu ilə ötürülməsinə şərait yaradır. Bu da çiləmə qövsü və impulslu çiləmə qövsü GMAW üçün olduqca əhəmiyyətlidir.
© 0-1 (99% arqon/1% oksigen) paslanmayan poladlar üçün istifadə olunur. Oksigen qövsü sabitləşdirir.

Digərləri
© Tərkibində 25-35% helium və 1-2% CO2 olan arqon qazı austenit sinifli paslanmayan polad üzərində yüksək effektivliyi və düzgün qaynaq işlərinin aparılmasını təmin edir. Ondan paslanmayan poladı karbonlu polada birləşdirmək üçün istifadə edilə bilər.
® 1-2% hidrogenli arqon-COz qaynaq edilmiş səth üzərində oksidin miqdarını aşağı salan, nəmləndirməni və penetrasiyanı artıran reduksiyaedici mühit yaradır. Austenit sinifli paslanmayan poladlar üçün effektivdir.
© 2-5% azot və 2-5% CO2-yə malik arqon qazı qısa qapanma zamanı qaynağı düzgün forma və rənglə təmin edir və qaynaq prosesinin sürətini artırır. Çiləmə və impulslu çiləmə yolu ilə qövs vasitəsilə metalın ötürülməsi baxımından bu, digər trimikslərlə demək olar ki, bərabərdir. Azotun iştirakı ilə paslanmayan poladı karbonlu polada birləşdirən zaman, müvafiq qaynaq mikrostrukturunun təmin edilməsinə diqqət yetirilməlidir.

Azot qövsün sabitliyini və qaynaq etmə dərinliyini artırır və qaynaq edilmiş hissənin deformasiyasını azaldır. İkifazalı paslanmayan poladda azotun tərkibinin düzgün saxlanılmasına kömək edir.

5-10% arqon və 2-5% C02-yə malik 85-95% helium qazı karbonlu poladın qısa qapanmalı qaynaq işləri üçün sənaye standartıdır.

Qoruyucu qazların tətbiqi ilk növbədə qazın dəyəri, avadanlığın qiyməti və qaynaq işlərinin aparıldığı yer ilə məhdudlaşır. Arqon kimi bəzi qoruyucu qazlar bahadır və bu da onların istifadəsini məhdudlaşdırır. Qazın daşınması üçün istifadə olunan avadanlıq da ayrıca əlavə vəsait tələb edir. Nəticə etibarilə daha ucuz avadanlıqların tələb olunduğu qoruyucu metal qövsün qaynaq edilməsi kimi işlərə müəyyən hallarda daha çox üstünlük verilə bilər. Yekun olaraq, havanın hərəkəti qaynaq işləri aparılan yerin ətrafında olan qoruyucu qazın yayılmasına səbəb ola biləcəyi üçün, qoruyucu qazların lazım olduğu qaynaq işləri adətən havanın sabit olduğu və atmosferdəki qazların qaynaq işləri aparılan sahəyə daxil olmasının qarşısının effektiv olaraq alına biləcəyi yalnız qapalı ərazilərdə aparılır.

Qaz axının arzu olunan dərəcəsi ilk növbədə qaynağın geometrik xassələrindən, sürətindən və cərəyan axınından, qazın növündən və istifadə olunan metalın ötürülmə rejimindən asılıdır. Qaz çox sürətlə yayıldığı üçün, qaynaq edilən müstəvi səthlər üçün qaynaq edilən dəlikli materiallara nisbətən daha çox cərəyan axını tələb olunur. Daha sürətli qaynaq etmə sürəti ümumilikdə kifayət qədər təsir dairəsini təmin etmək üçün daha çox qazın təchiz edilməli olduğu anlamına gəlir. Bundan əlavə, daha yüksək cərəyan üçün daha çox axın tələb olunur və ümumi olaraq kifayət qədər təsir dairəsi təmin etmək üçün arqona nisbətən daha çox helium qazı tələb olunur. Bəlkə də ən əhəmiyyətlisi odur ki, GMAW –in dörd əsas variantı müxtəlif qoruyucu qaz axını avadanlıqlarına malikdir. Qısa qapanma və impulslu çiləmə rejimində olan kiçik qaynaq hovuzları üçün ümumilikdə təxminən 10 L/dəq (20 flf/saat) müvafiqdir, lakin qlobal ötürmə üçün təxminən 15 L/dəq (30 ftyh)-yə üstünlük verilir. Metalın qövs vasitəsilə çiləmə yolu ilə 20-25 L / dəq (/ saat 40-50 ft3) xətləri boyunca ötürülməsi yüksək istilik girişi və daha geniş qaynaq hovuzuna malik olduğu üçün daha çox tələb olunur.

Propan C3H8 molekulyar formalı üç karbonu olan alkandır. Normal qazdır, lakin bununla yanaşı daşına bilən mayeyə doğru sıxışdırıla bilir.

Təbii qaz emalı və neft emalının yan maddəsi olaraq ondan daha çox mühərriklər, oksigen qaz fənərləri, manqallar, daşınabilən sobalar və yaşayış evlərinin mərkəzi istilik sistemi üçün yanacaq kimi istifadə olunur. Propan bir qrup mayeləşdirilmiş neft qazlarından (LP qazları) biridir. Digərlərinə butan, propan, butadien, butalen, izobutalen və onların qarışığı daxildir.

Propan qazı manqal və daşınan sobalar üçün ən geniş yayılmış seçimdir. Çünki -42 °C (--44 °F) aşağı qaynama temperaturu onun təzyiq altında olan konteynerdən çıxdıqdan sonra dərhal buxarlanmasına səbəb olur. Bununla belə, karbüratör və ya digər hər hansı buxarlandırıcı qurğu tələb olunmur və yalnız sadə kalibrləşdirici ucluq kifayət edir.

Bəzi lokomotivlər, avtobuslar, yükqaldırıcı arabalar, taksilər və buz cilalama qurğuları propan qazı ilə işləyir və propan qazı, həmçinin, istirahət düşərgələri üçün nəzərdə tutulmuş avtomobillər və böyük nəqliyyat vasitələrinin istilik ilə təmin edilməsi və yemək bişirmək üçün istifadə olunur. O asanlıqla daşına bildiyi üçün, evlərin isidilməsi və əhalinin az məskunlaşdığı təbii qaz kəmərləri olmayan ərazilərdə ehtiyat elektrik enerjisinin yaradılması üçün ən geniş istifadə olunan yanacaq növüdür.

Propan əsasən mayenin üst hissəsində buxar sahəsi olan maye kimi polad silindrlərdə saxlanılır və daşınır. Silindrdə olan buxar təzyiqi temperaturun funksiyasıdır.

Qaz halında olan propan yüksək sürətlə istifadə edildiyi zaman, qaz əmələ gətirmək üçün tələb olunan buxarlanmanın gizli istiliyi butulkanın soyumasına səbəb olacaq (Bu səbəbdən su tez-tez butulkanın hər iki tərəfinə yığılır və daha sonra donur).

Buna əlavə olaraq, yüngül, yüksək oktanlı birləşmələr daha ağır, aşağı oktanlı birləşmələrdən daha tez buxarlanır. Belə ki, silindr boşaldıqca alışma xassələri dəyişir. Bu səbəbdən, maye əsasən suya salınan borudan istifadə etməklə çəkilir. Propandan istilik üçün sobalarda, yemək bişirilən zaman yanacaq kimi, su isidicilər, paltar qurutma vasitələri, manqallar, daşına bilən sobalar və mühərrikli nəqliyyat vasitələri üçün enerji mənbəyi olaraq istifadə olunur.

Satışda olan “propan” yanacağı və ya LPG saf olmur. Adətən Amerika Birləşmiş Ştatları və Kanadada, yanacağın tərkibi əsasən propandan (azı 90%) ibarət olur. Qalanını isə əsasən etan, propilen, butan və etil merkaptan kimi qoxu verən maddələr təşkil edir. Bu, 1835-ci il standartlarına əsasən Sınaq və materiallar üzrə Amerika Cəmiyyəti tərəfindən daxili yanma mühərrikləri üçün müəyyən edilən HD-5 (Ağır Şərtlər -5% maksimal yolverilən propilen tərkibi və 5% artıq olmayan butanlar və etan) standartına uyğundur. Lakin bu standarta uyğun olan bütün məhsullar “propan” olaraq etiketlənmir. Məsələn, şüşə butulkada olan mayeləşdirilmiş qazın daha çox satıldığı Meksikada “propan” kimi etiketlənən butan qazı adətən 60% propandan və 40% butandan ibarət olur.