مهمترین کاربردهای اکسیژن در صنعت و پزشکی

هوایی که از آن تنفس می‌کنیم، شامل ۹۴ درصد حجمی گاز اکسیژن است. این گاز کاملاً بی‌رنگ، بی‌بو و بی‌مزه است و با تمام عناصر شیمیایی موجود در کره زمین به جز گازهای نجیب واکنش می‌دهد. ترکیباتی که حاوی سیلیکات، اکسیدها و آب باشند، راحت‌تر با اکسیژن پیوند برقرار می‌کنند.

یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های گاز اکسیژن، این است که خاصیت اکسید کنندگی بالایی دارد. از همین ویژگی اکسیژن در صنعت استفاده می‌شود.‌ این گاز می‌تواند با مواد قابل احتراق به شدت واکنش دهد و گرمای زیادی آزاد کند.

جالب است بدانید مولکول اکسیژن به شکل‌های مختلف مثل اوزون مورد استفاده قرار می‌گیرد. اوزون یک حالت آلوتروپیک از اکسیژن است که واکنش پذیری بیشتری از این گاز دارد. در حال حاضر به لطف این گاز حیاتی، بسیاری از تجهیزات و محصولات صنعتی تولید می‌شوند. حتی می‌توان در صنعت پزشکی نیز از اکسیژن استفاده کرد. اگر قصد دارید بیشتر با کاربردهای این گاز آشنا شوید، پیشنهاد می‌کنیم این مطلب را تا انتها مطالعه کنید.

کاربردهای اکسیژن در صنعت

قبل از هر چیزی، باید شما را با کاربردهای اکسیژن در صنعت آشنا کنیم. برخی از مهم‌ترین کاربردهای این گاز در صنعت شامل موارد زیر هستند:

صنایع فولاد

یکی از مهم‌ترین کاربردهای گاز اکسیژن، در صنعت فولاد است. در واقع یکی از مهم‌ترین مصرف کننده‌های گاز اکسیژن، صنایع فولاد و فلزات هستند. اخیرا روش‌های جدیدی برای ساخت فولاد ابداع شده است. در این روش‌ها، از مقدار زیادی اکسیژن برای غنی سازی هوا و افزایش دمای کوره‌های احتراق استفاده می‌شود.

هنگام تولید فولاد، کربن باید با اکسیژن ترکیب شود و اکسیدهای کربنی را تولید کند. همچنین برای افزایش بازدهی و استفاده بیشتر از ضایعات فلزی، از گاز اکسیژن در کوره‌های قوس الکتریکی استفاده می‌شود. جالب است بدانید، این گاز حتی برای تولید فلزاتی مثل مس، سرب و روی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

صنایع شیمیایی، دارویی و مصارف نفتی

یکی دیگر از مهم‌ترین کاربردهای گاز اکسیژن، در صنایع شیمیایی دارویی و مصارف نفتی است. این گاز می‌تواند به عنوان یک ماده خام، هنگام انجام فرایندهای اکسیداسیون مورد استفاده قرار گیرد. به عنوان مثال تولید اکسید اتیلن، اکسید پروپیلن و گازسنتز، نیاز به فرایند اکسیداسیون دارد.

در این روش، هیدروکربن‌ها، اتیلن، پراکسید هیدروژن، اسید نیتریک، وینیل کلرید و اسید فتالیک با گاز اکسیژن ترکیب شده و اکسید می‌شوند. در پالایشگاه‌ها، از اکسیژن برای غنی‌سازی هوا و بازسازی کاتالیزورها استفاده می‌شود.

صنعت شیشه و سرامیک

یکی دیگر از مهم‌ترین کاربردهای گازهای اکسیژن، در صنعت شیشه و سرامیک است. برای تبدیل هوا به سوخت اکسید در سیستم‌های احتراق، از این گاز استفاده می‌شود. البته اخیرا علاوه بر سیستم‌های احتراق، در کوره‌ها و مخازن جدید نیز از این گاز استفاده می‌شود. دیگر کاربردهای این گاز، شامل کنترل بهتر الگوهای گرمایش، افزایش راندمان در کوره و کاهش انتشار ذرات (NOx) هستند.

صنایع تولید خمیر و کاغذ

اکسیژن می‌تواند به عنوان یک ماده شیمیایی سفید کننده، در صنایع تولید خمیر و کاغذ مورد استفاده قرار گیرد. سفید کردن کاغذ، یکی از مهم‌ترین فرایندهای صنعتی است که اخیراً با استفاده از کلر انجام می‌شد. با استفاده از این ماده، ابتدا یک خمیر سفید شده با کیفیت بالا ساخته می‌شود. هنگام سفید کردن خمیر، ماده‌ای به نام لینگین تولید می‌شود که باید از فرآیند تولید حذف شود.

در گذشته، از کلر برای حذف این گاز استفاده می‌شد. اما برای کاهش میزان آلودگی، اخیراً از گاز اکسیژن استفاده می‌شود. برای انجام این کار، اکسیژن را با سود سودآور ترکیب می‌کنند و مورد استفاده قرار می‌دهند. این ترکیب می‌تواند جایگزین هیپوکلرید و دی اکسید کلر باشد. علاوه بر این، برای افزایش ظرفیت تولید دیگ بازیابی سودا و کوره‌های احتراق آهک، گاز اکسیژن به هوای احتراق افزوده می‌شود.

کاهش خوردگی

یکی دیگر از مهم‌ترین کاربردهای گاز اکسیژن در صنعت، کاهش خوردگی است. برای افزایش ظرفیت تصفیه خانه‌ها در فرایند تصفیه بیولوژیکی فاضلاب، از گاز اکسیژن به جای هوا استفاده می‌شود. اضافه کردن اکسیژن به فاضلاب، باعث کاهش تشکیل ترکیبات مضر مثل هیدروژن سولفید خواهد شد. در نتیجه، میزان خوردگی و بوهای نامطبوع کاهش پیدا می‌کند. علاوه بر این، گاز اوزون برای تصفیه آب آشامیدنی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

علاوه بر مواردی که برای شما بیان شد، اکسیژن می‌تواند برای جوش دادن فلزات، برش و حرارت دادن فلزات، بهبود کیفیت و افزایش سرعت فرایندهای تولید محصولات صنعتی مورد استفاده قرار گیرد.

کاربرد اکسیژن در پزشکی

اکسیژن نه تنها در بسیاری از فرایندهای صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد، بلکه کاربردهای گوناگونی در حوزه پزشکی دارد. این گاز می‌تواند هنگام انجام جراحی، درمان مراقبت‌های ویژه، استنشاق درمانی و مواردی مانند این مصرف شود. البته خلوص و کیفیت گاز اکسیژن در حوزه پزشکی اهمیت بسیار زیادی دارد.

پژوهش‌ها نشان می‌دهد، این گاز تاثیر بسیار زیادی بر درمان مشکلات تنفسی و نجات جان بیماران دارد.‌ برخی از مهم‌ترین کاربردهای اکسیژن، شامل موارد زیر هستند:

درمان آسم

اکسیژن یکی از بهترین گازها برای درمان بیماری‌های تنفسی مانند آسم است. افرادی که به بیماری آسم مبتلا هستند، هر چند وقت یکبار حملات تنفسی را تجربه می‌کنند. هنگام حملات تنفسی، مجاری هوایی بیمار متورم و باریک خواهند شد. در نتیجه فرایند تنفس با مشکل مواجه می‌شود. گاز اکسیژن می‌تواند مجاری هوایی را باز کرده و به بهبود تنفس بیمار کمک کند.

برای انجام این کار، یک ماسک یا لوله مخصوص روی بینی فرد قرار داده می‌شود. شدت و غلظت گاز اکسیژنی که وارد ریه فرد می‌شود، با توجه به نوع بیماری و شدت حمله متفاوت است. این روش کاملاً ایمن است و می‌تواند جان بسیاری از بیماران مبتلا به آسم را نجات دهد. البته در این حالت گاز اکسیژن برای درمان آسم مورد استفاده قرار نمی‌گیرد، بلکه از بروز علائم آن جلوگیری می‌کند.

جراحی

یکی از حیاتی‌ترین کاربردهای این گاز، استفاده در جراحی است.‌ هنگام انجام جراحی، بیمار باید اکسیژن کافی دریافت کند. در غیر این صورت، احتمال بروز خطراتی مثل مرگ و اختلالات تنفسی وجود خواهد داشت.

در ساده‌ترین روش، یک ماسک اکسیژن روی بینی و دهان بیمار قرار می‌گیرد و اکسیژن از طریق این ماسک، به ریه بیمار منتقل می‌شود. در نتیجه، فرایند جراحی به راحتی و به شکل ایمن انجام خواهد شد. در روش دیگر، از یک لوله مخصوص استفاده می‌شود. این لوله درون بینی بیمار قرار می‌گیرد و اکسیژن را از طریق مسیر هوایی به ریه انتقال می‌دهد. غلظت و حجم اکسیژنی که وارد ریه بیمار می‌شود، به نوع جراحی و وضعیت سلامتی بیمار بستگی دارد.

کلام پایانی

در حال حاضر، بسیاری از محصولات و تجهیزات صنعتی با کمک اکسیژن طی فرایند اکسیداسیون تولید می‌شوند. استفاده از این گاز در برخی حوزه‌های صنعت و پزشکی، بسیار ضروری است. اکسیژن در صنعت، به عنوان یک گاز اکسید کننده شناخته می‌شود و در پزشکی برای بهبود فرایند جراحی و کمک به بیماران تنفسی مورد استفاده قرار می‌گیرد. با توجه به اینکه این گاز اهمیت بسیار زیادی در صنعت و پزشکی دارد، باید از تکنولوژی‌های پیشرفته برای ارتقا کاربردهای آن استفاده شود.

در پایان توجه کنید اکسیژن تنها گازی نیست که در صنعت و پزشکی کاربرد دارد. می توان به کاربردهای گسترده گازهای نجیب در صنعت و پزشکی هم اشاره کرد. اینجاست که می توان به اهمیت انواع گازها در زندگی پی برد.